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Efecto de la trayectoria de la cargaen la eficiencia de Molienda
Por:
Levi Guzman / Dante Garcia
MolyCop Adesur S.A
Septiembre, 2011
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Indice
Introduccin
Metodologa de simulaciones tradicional
(modelo de Powell)
Que son las simulaciones DEM
Casos de Aplicacin
A OneSteel Group Business2
Molino de Bolas
Simulaciones del efecto de la potencia sobre
la capacidad de tratamiento
Conclusiones
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Introduccin
Histricamente, se considera que las tecnologas de molienda convencional y
molienda semiautogena (SAG) son energticamente ineficientes. En diversas
investigaciones se ha indicado que del total de energa consumida solo se utiliza
entre 3 - 5% (Fuersteneau, 2003) para realizar el trabajo de molienda.
Recientemente algunos
investigadores indicaron que la
eficiencia ener tica de molienda
A OneSteel Group Business3
puede ser alcanzada hasta un 20%en la fractura interpartcula
(Fuerstenau, Kapur, Schoenert,
Marktscheffel, 1990). (Arentzen,
Bhappu, 2008).
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Introduccin
Varios investigadores han sealado que hay tres aspectos fundamentales con loscuales se puede optimizar la eficiencia de molienda :
El uso correcto del medio de molienda (dimetro, tipo, densidad,forma)
El movimiento de la carga molturante.(efecto forros,velocidad,tamao de medio de molienda)
El control automtico del circuito de molienda
A OneSteel Group Business4
Por otro lado, se puede asegurar quemejorar la eficiencia de moliendaes mucho mas importante que el costodel medio de molienda, ya que losbeneficios de poder lograr mayores
capacidades de tratamiento y/omejores calidades de producto sonvarias veces mas importantes que elcosto del medio de molienda.
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Rango de tamao de partcula y
eficiencias de energa para varios equipos
Equipo Rango de TamaoNormal, mm
EficienciaAproximada, %
ExplosivosChancadora Giratoria
Chancadora de Cono
Molino Autgeno/SemiAutgeno
- 1000
1000 200
200 20
200 2
7080
60
3
Molino de BarrasMolino de Bolas
Molino Agitado
HPGR
20 55 0.2
0.2 0.001
20 1
75
1.5
20 30
Fuente: Fuersteneau, M., 2003. Principles of mineral processing
A OneSteel Group Business5
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Metodologias de Simulacion tradicionalModelo de Powell
Tradicionalmente sedesarrollan simulaciones detrayectoria simple, sin tenerun anlisis del espectro deimpactos en la carga, sin
considerar el movimiento de lacarga dentro del molino.
Son de utilidad para tener una
A OneSteel Group Business6
de impacto de la carga debolas en el molino.
Permiten determinar la energade impacto, pero no permiten
optimizar el consumo deenerga, ni el movimiento de lacarga moledora
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Simulacin de Trayectorias CrticasEfecto de la velocidad de giro y altura de lifter
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Dimetro de Molino :Dimetro de Molino :Dimetro de Molino :Dimetro de Molino : 36363636
Dimetro de Bolas :Dimetro de Bolas :Dimetro de Bolas :Dimetro de Bolas : 5555
Angulo Ataque :Angulo Ataque :Angulo Ataque :Angulo Ataque : 10101010Altura Lifter :Altura Lifter :Altura Lifter :Altura Lifter : 6666
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Que son las Simulaciones DEM..?
Las simulaciones mediante mtodosdiscretos (DEM), trata a cada bola oroca como una partcula independientedentro del molino
Calcula la colisin de cada bola con
otras bolas y rocas. Calcula la energa de impacto decada bola con el lifter.
Combina los clculos de todas lasco s ones
Simulaciones en 2D consideran10,000 partculas en un molino SAGy pueden demorar entre 2 a 4 horas.
Simulaciones en 3D, pueden demorar
entre 2 a 3 das, con un computadorde 3.0 GHz
A OneSteel Group Business9
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Como se puede mejorar la eficiencia de Molienda
ObjetivoMaximizar la demanda de
potencia del molino
Angulode Ataque
p m zan o a rayec or a e acarga interna del molino:
Modificando el ngulo de ataquedel lifter
Variando la velocidad de operacindel molino
Nivel de llenado del molino,tamao optimo de bolas, etc
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Molino SAG
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Situacin Actual de la OperacinSituacin Actual de la Operacin
Dimetro de Molino : 9.7mts
Velocidad molino : 69% Vc
Potencia Instalada : 16.6 MW
Potencia Consumida : 15.3 MW
Material de liners : Acero
No de Filas : 54
Tipo de lifter : Hi-Hi
Tamao de Alimentacin : 75 mmGravedad esp de roca : 2.7
Nivel de llenado max : 32%
Nivel de llenado de bolas : >15%
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Efecto del No de Lifters sobre la trayectoria de la carga
A OneSteel Group Business13
Comparacin del movimiento de la carga con lifters de 54 filas y 36 filas, amboscon 22. Con 36 lifters la ventaja sera tener mayor volumen de carga que con54 filas.
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Molino de Bolas
Situacin Actual de la OperacinSituacin Actual de la Operacin
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Dimensions
Diameter 7.315 m
Length 10.802 m
Installed Power -- hp
Mill speed 10.00 rpm
Feed size- F80 -3 mm
Product size-P80 - 1000 micron
Ball Size 3 inch or
2.5:3.0 mix
Situacin Actual de la OperacinSituacin Actual de la Operacin
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Efecto del tipo de forro sobre la trayectoria de la carga
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Efecto del tipo de forro sobre la trayectoria de la carga
- En las simulaciones anteriores se observa que cambiando el tipo de forro desimple onda a uno doble onda se mejora el movimiento de la carga.
Efecto de la velocidad de giro sobre la trayectoria de la carga
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Efecto de la velocidad de giro sobre la trayectoria de la carga
- En las simulaciones realizadas se observa que incrementando la velocidadde giro del molino de 10 rpm a 10.8 rpm, mejora el movimiento de la carga internadel molino
Efecto del ngulo de ataque sobre la trayectoria de la carga
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Efecto del ngulo de ataque sobre la trayectoria de la carga
8250, Kw0 8310, Kw0
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8730, Kw0 8746, Kw0
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El efecto de la potencia sobre la capacidad de tratamiento
LIFTER ANGLE MILL POWER ( kw)
30 degrees 8250
25 degrees 8310
15 degrees 8730
10 de ree 8746
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Conclusiones
Las Simulaciones DEM en 2 dimensiones son comprobadamente unaherramienta capaz de optimizar el movimiento de la carga de los molinos SAG,
barras y/o bolas, mediante el correcto diseo de los forros y sus interacciones
con la velocidad de giro y/o los medios de molienda
El potencial de optimizacin de las simulaciones DEM, abarca desde la
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optimizacin del consumo de energa, duracin de los forros y medios demolienda, hasta una mayor capacidad de tratamiento.
Es de relevancia el lograr un punto optimo de equilibrio entre la eficiencia de lacarga moledora y la duracin de los forros; para lo cual se debe de trabajar en
forma conjunta con el operador de la mina.
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