MOLIENDABILIDAD Y TEORÍA DE BOND

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GUÍA DE LABORATORIO DE OPERACIONES MECÁNICAS

DAIM00406

MOLIENDABILIDAD Y TEORÍA DE BOND  

Nombres: Catalina Parra Ortega

                 Camila Silva Molina

Correo: catalina.parra@alumnos.ucn.cl

             camila.silva@alumnos.ucn.cl 

Profesor: Julio Valenzuela Elgueta

Antofagasta, Chile 2021

1. Resumen

          Se desarrollo el análisis de una muestra mineral en el laboratorio mediante el test de bond, este análisis tiene como finalidad evaluar la cantidad de energía necesaria para llevar a cabo la molienda de una muestra mineral y además la potencia con la cual debe ser pulverizada la cantidad de mineral de tal manera que el tamaño sea el adecuado para que pase el 80% del material.

          A su vez se realizaron diversas mediciones de la muestra pudiendo así, desarrollar dos tablas de valores asociados a los resultados obtenidos en las mediciones. En estas tablas es posible observar el tamaño en micrones de la abertura de la malla y la cantidad de material que finalmente logra pasar por un tamaño determinado de abertura de la malla. También, se separaron los resultados en la cantidad que ingresa a la malla (Alimentación) y la cantidad que pasa (producto) para que de esta manera se pueda tener un mejor desarrollo en cuanto a los cálculos posteriores.

          Respecto a los cálculos realizados en primera instancia se llevó a cabo el análisis granulométrico que incluyo ambas tablas de valores; con estas tablas es posible determinar cuanto es lo que entro a la malla (Alimentación), cuanto es lo que paso por la malla (Producto) y de esta manera graficar el comportamiento de la muestra en cuanto al tamaño y la cantidad de producto que corresponde a esa medida de abertura de la malla. Posteriormente y habiendo realizado el análisis granulométrico, se procede a desarrollar el cálculo mediante las respectivas formulas del P80 y el F80 de esta manera se determina en que tamaño de abertura de la malla se encuentra la mayor cantidad de material que pasa por la malla específicamente el 80% de toda la muestra. Continuando con los cálculos es necesario determinar el índice de trabajo del proceso, es decir, el valor necesario para posteriormente conocer la demanda energética que se requiere para realizar el proceso y además a que potencia el motor debe trabajar para que el trabajo sea eficiente y se lleve a cabo de manera correcta. Todos estos cálculos son realizados mediante las respectivas formulas mencionadas en cada punto y utilizando los valores proporcionados en las tablas 1 y 2 respectivamente. Para finalizar la etapa de cálculos es necesario conocer la razón de reducción de la muestra completa, esto es posible conocerlo mediante la formula que divide el F80 con el P80. De esta manera, conoceremos todos los aspectos relevantes y requeridos para optimizar la producción a nivel industrial, analizar las muestras, conocer su comportamiento y con ello, tener una noción mas especifica y concreta de lo que ocurre en el proceso completo.

          Finalmente, tomando en consideración los resultados obtenidos tanto en la toma de muestras y en los posteriores cálculos realizados, se sugiere definir la maquinaria a utilizar tomando en cuenta los resultados obtenidos en el análisis granulométrico que arrojaron que el material que entra (Alimentación) posee un tamaño grande alrededor de los 2890 μm lo cual equivale a 2.89 mm y posee una razón de reducción igual a 3 por lo tanto, existen chancadores que operan a diversas razones de reducción. El equipo de trituración ideal para este caso seria el chancador de cono que posee una razón de reducción de 3 – 5 (Ilustración 2), es decir, su P80 se encuentra en esta razón de reducción. También debemos considerar que el índice de trabajo para este análisis de muestras es bajo, por tanto, la fragmentación del mineral será mucho más sencilla y, en consecuencia, las etapas de chancado se ven reducidas lo cual genera una mayor eficiencia, menor gasto y una fragmentación del mineral mucho más rápida. También, es de suma importancia que se seleccionen los equipos de conminación adecuados para llevar a cabo la etapa de trituración de manera que el proceso sea lo mas eficiente posible y con ello evitar un gasto energético elevado y proporcionar el tamaño necesario para que las etapas posteriores a las cuales se someterá la muestra no se vean afectadas.

1. Introducción

          Las muestras minerales poseen diversas características tanto físicas, químicas y mineralógicas que en consecuencia generan complejas maneras de poder tratarlas, es por ello, que es de suma importancia asignar los equipos adecuados para que los procesos posteriores sean eficientes. También, es importante analizar cada muestra con la finalidad de entender cuales son los requerimientos ideales para tratarlas.

          Es importante saber que las muestras de minerales pasan por una etapa de conminución en la cual este material es llevado a unos equipos llamados chancadores. El mineral es triturado en estos chancadores para luego pasar a la etapa de recuperación del mineral mediante diversos procesos existente en la industria minera. Debemos tener en cuenta que todos los chancadores poseen una razón de reducción baja lo cual significa que la reducción de tamaño requerida se debe realizar por etapas. El número de etapas va a depender del tamaño del material que entre al equipo, es decir, la alimentación y del tamaño del producto requerido, es decir, lo que finalmente sale del equipo de conminución.

          La etapa de conminución tiene diversos objetivos entre los cuales se encuentra: Disminuir el tamaño del material, produciendo partículas con una forma y tamaño requerido, aumentar el área superficial del material, para facilitar posteriores reacciones químicas y liberar los minerales que se desean extraer de las gangas con la finalidad de que puedan ser concentrados en etapas posteriores. En esta etapa tan importante lo principal es poder controlar el consumo de energía en los procesos de chancado, molienda y clasificación que se encuentran estrechamente relacionados con la razón de reducción de tamaño alcanzado por las partículas en la correspondiente etapa de conminución es por ello, que al realizar un análisis de muestra mineral debemos calcular la razón de reducción ya que, conociendo este valor podemos tener clara la cantidad de energía requerida y la potencia con la cual deben trabajar los equipos de conminución.

          Para medir la energía específica en los procesos se crearon una serie de postulados, los cuales están enfocados en predecir el consumo en KWh/ton además de la correspondiente reducción de tamaño alcanzada en dicho proceso y uno de esos postulados es la teoría de Bond desarrollada por Fred C. Bond en 1951.

          La teoría de Bond es muy importante dentro de la etapa de conminución ya que, nos permite analizar el índice de trabajo que tiene el proceso, es decir, la cantidad de consumo de energía que posee el equipo de conminución por tonelada. También, podemos conocer la potencia con la que debe trabajar el equipo y la demanda energética que este posee. Es sumamente importante poder desarrollar todos estos puntos si se desea obtener una etapa de trituración eficiente, sin errores y con el menor consumo energético.

          Teniendo en cuenta los puntos nombrados anteriormente es importante mencionar que la presente actividad de laboratorio tiene como objetivo aplicar métodos de análisis de muestras con la finalidad de poder entregar información relevante y necesaria para optar por los diferentes equipos de conminución existentes, potenciar el menor consumo de energía y dar a conocer los procedimientos necesarios para realizar los cálculos, análisis de resultados y con ello poder sugerir un circuito de conminución que reúna todas las características necesarias para llevar a cabo el proceso de manera eficiente. Además, se trabajará directamente con fórmulas

1. Objetivos

1. Desarrollar y graficar el AG para los datos mostrados en las tablas 1 y 2.

2. Determinar el P80 y F80 según corresponda.

3. Determine el índice de trabajo en el proceso.

4. Determine la demanda energética.

5. Calcular la potencia del motor requerido.

6. Determinar la razón de reducción.

7. Sugerir un circuito de conminución en función de la razón de reducción calculada.

1. Metodología

Para el desarrollo del estudio se aplicó la siguiente metodología:

• Método de Bond, teoría propuesta por Fred C. Bond en 1951:

          La metodología de Bond es una herramienta utilizada hasta la actualidad, tiene directa relación con el diseño de circuitos de molienda tanto de molinos de barra como molinos de bolas para realizar las etapas de conminución de una manera eficiente.

          El método de Bond entrega la potencia en el eje del piñón del molino para reducir de tamaño el mineral, y la iguala con la potencia necesaria para mover el molino y la carga. Entrega valores con un error estimado del 25%. Está basado en una serie de cálculos propuestos a partir de datos históricos recopilados por el autor, Fred C. Bond en el año 1951 y sirven de muy buena manera como una primera aproximación al diseño definido del circuito que sería ideal para trabar en una etapa tan importante como lo es la etapa de conminución considerando la naturaleza de la muestra y sus características más relevantes. El método está planeado en términos de lograr el diámetro y el largo de un molino industrial que sea capaz de tratar ton/h de un mineral y reducirlo a un cierto % menor que un tamaño cualquiera.

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