Investigación sobre el diseño de la planta de beneficio de Gold Mill

Diseño de una planta de beneficio de menas pirita aurífera
De la Cruz Cuzco Yossymar, Bernuy Aguirre Leslie,
Rodas Verástegui Daniel, Lee Mendoza Augusto
Departamento Académico de Ingeniería Química, Universidad Nacional de Trujillo.
IQ 1439: Flotación de Minerales
Mg. Juan Vega González
03 de setiembre de 2020
Resumen
El presente trabajo describe el diseño de una planta metalúrgica de beneficio de
“Gold Mill” MYSRL, para el tratamiento de minerales de oro y plata, cuya capacidad es
de 120 TMD y se detalla cada etapa del proceso para llegar a obtener en el rebose un
valor de 80% malla -200.
La planta Gold Mill consiste de una etapa de chancado primario que es alimentada con
el mineral de mina con tamaños de hasta 80 cm, el producto de la chancadora de
quijadas esta entre 10’’ a 16” de tamaño, llevando el mineral por medio de bandas
transportadoras y se almacena en un stock pile, las cuales alimentan al molino SAG
32´ x 32´ , mediante tres alimentadores de placas, el molino es accionado mediante un
motor “wrap around” sin engranaje de 16.5 MW de velocidad variable y opera en una
etapa simple con un nido de hidrociclones de los cuales el under flow retorna junto con
los pebbles al molino en circuito cerrado y el over flow fluye hacia un espesador de prelixiviación donde a la pulpa se le dosifica cianuro de sodio para iniciar el proceso de
lixiviación de oro y adicionalmente es espesada a 60% de sólidos para poder obtener
un tiempo de residencia de 24 horas en un circuito de 6 tanques de lixiviación, una vez
terminado el ciclo de lixiviación en tanques la pulpa fluye por gravedad hacia un circuito
de cinco espesadores para lavado en contracorriente (CCDs); este circuito CCD tiene
dos productos: una pulpa pobre en oro al 60% sólidos que es bombeada a un depósito
de relaves localizado dentro de la pila de lixiviación de La Quinua y otro producto es la
solución enriquecida con metales principalmente oro, plata y cobre.
Cuando la solución proviene de lixiviar mineral oxidado, la solución rica solo contiene
oro la cual se bombea a la planta de columnas de carbón para la adsorción del oro, por
otra parte cuando la solución rica proviene de lixiviar mineral transicional, esta solución
primero se envía al circuito SART (sulfidización, acidificación, recirculación y
espesamiento). El objetivo del proceso SART es recuperar el cobre y la plata de la
solución rica proveniente del circuito CCD.
Haciendo uso de las plantillas en Clase. El valor obtenido para el tamaño óptimo
de bolas usando la plantilla de laboratorio de Metalurgia nos da un valor de 4. Usando
la plantilla de Moly-Cop se obtiene mediante un tamaño máximo de bolas de 3 in.
“Descripción del Diseño de una planta de beneficio Gold Mill”
I.
OBJETIVOS
Objetivo general
-
Describir el diseño de la planta de beneficio de “Gold Mill” de MYSRL con
una capacidad de 120 TMD, para la óptima recuperación de oro empleando un correcto
proceso de conminución.
Objetivos específicos
-Evaluar el tamaño óptimo de bola, distribución del collarín y el d50c, haciendo
uso de las plantillas de Excel.
-Modelar el flujo de operación utilizando el software Metsim y dimensionar los
equipos de la etapa de conminución.
II.
INTRODUCCIÓN
La Empresa minera aurífera Yanacocha al tener una mentalidad de recuperación más
eficiente del oro extraído en solución acuosa cianurada después de la etapa de
lixiviación en pilas iniciaron la construcción de una planta de beneficio llamada Gold Mill
(Molino de Oro) a principios del 2006 concluyendo el acondicionamiento de la planta
para el 13 de agosto del 2008.
La implementación de esta nueva tecnología de punta no solo beneficia a la empresa
minera Yanacocha y a la corporación Newmont no solo porque el oro se recupera en
24 horas, sino que también es amigable con el medio ambiente ya que la solución
pobre o sin oro llamada también Barren es recirculada al PAD sin antes pasar por un
tanque para agregarle el cianuro usado y así el proceso mantiene un circuito cerrado
de producción continua.
El circuito contempla el proceso de conminución cuyas etapas son: el chancado
y molienda. Se obtiene el mineral sulfurado cuya ganga es cuarzo con óxido. Vamos a
plasmar en el presente trabajo los conocimientos adquiridos aplicando plantillas de
Excel.
III.
MARCO TEÓRICO
GENERALIDADES
1. El ORO
Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado,
maleable y dúctil, de número atómico 79 y su símbolo químico es Au (del
latín aurum, ‘brillante amanecer’). El oro no reacciona con la mayoría de
los productos químicos, pero es sensible y soluble al cianuro, al mercurio,
al agua regia, cloro y a la lejía. Este metal se encuentra normalmente en
estado puro, en forma de pepitas y depósitos aluviales. (Panuera, 2016)
Según Panuera (2016) el oro se puede encontrar distribuido en
diferentes tamaños tal como se detallan en la siguiente lista y esto
determina el tipo de tratamiento o proceso metalúrgico que se debe de
utilizar para obtener el mejor resultado o mayor recuperación.

Oro grueso (Libre): Gravimetría

Oro fino (Libre): Cianuración

Oro ultrafino (Libre): Cianuración

Oro fino (Encapsulado en sulfuros): Flotación

Oro ultrafino (Encapsulado en sulfuros): Flotación (p. 10)
El tipo de mineral con el que se trabaja en mayor proporción es la
pirita aurífera, Los sulfuros de fierro que suelen encontrarse con
asociaciones de oro son la pirita (FeS2), la pirrotita (Fe1-xS) y la
arsenopirita (FeAsS2). Tienen comportamientos diferentes ante los
diversos procesos extractivos. Los minerales que contienen oro asociado
a la pirita son tratados por cianuración directa o cianuración de sus
concentrados previos obtenidos por flotación. (Panuera, 2016, p.11)
2. Proceso de conminución
Según Zumaran (2017) la conminución es el proceso a través del
cual se produce la reducción de tamaño de las partículas de mineral,
mediante trituración y/o molienda, con el fin de:
-
Liberar las especies diseminadas.
-
Facilitar el manejo de los sólidos.
-
Obtener un material de tamaño apropiado y controlado. (p. 6)
2.1. Chancado
El chancado es una operación unitaria en el procesamiento de
minerales, cuya función es la reducción de grandes trozos de rocas a
fragmentos pequeños. La chancadora es la primera etapa de la reducción
de tamaños, generalmente trabaja en seco y se realiza en dos o tres
etapas que son: chancadora primaria, secundaria y ocasionalmente
terciaria. (Yo Minería Chile, 2020)
2.2. Molienda
Es una operación que permite la reducción del tamaño de la
materia hasta tener una granulometría final deseada, mediante los
diversos aparatos que trabajan por choque, aplastamiento o desgaste. La
molienda normalmente se produce en tambores rotatorios, molienda
autógena, molienda de barras o de bolas de acero. (Briceño y Mariños,
2015, p.10)
El tamaño óptimo de liberación se determina usualmente mediante
consideraciones de costo de molienda y hasta cierto grado, una molienda
más fina conlleva a una mejora en la recuperación de minerales. De
acuerdo a esto, la molienda óptima es obtener el tamaño de partículas en
la cual los beneficios son máximos, cuando se considera tanto el costo de
energía, así como la ganancia neta del producto (Quispe. 2019, p 16)
·
2.2.1
Molino de Bolas
La molienda se realiza en molinos que giran alrededor de su eje
horizontal y que contienen una carga de cuerpos sueltos de molienda
conocidos como "medios de molienda", los cuales están libres para
moverse a medida que el molino gira produciendo la conminución de las
partículas de mena. (Huamán, 2015, p.13)
“El propósito de la operación de molienda es ejercer un control
estrecho en el tamaño del producto y, por esta razón frecuentemente se
dice que una molienda correcta es la clave de una buena recuperación de
la especie útil” (Huamán, 2015, p.13).
-Circuitos de Molienda y Clasificación
Huamán (2015) menciona que la mayoría de las menas sulfuradas
se muelen en circuitos húmedos usando una o más etapas de molienda
para obtener la liberación de los minerales necesarios para producir un
concentrado final que cumpla con los criterios deseados. Las ventajas de
molienda húmeda son:
- Menor consumo de energía por tonelada de producto.
- Mayor capacidad por unidad de volumen.
- Posibilita el uso de harneado en húmedo o clasificación mecánica
(centrifuga) para controlar bien el tamaño del producto.
- Elimina el problema de polvo (criterio ambiental).
- Hace posible el uso de métodos simples de manejo y transporte de
pulpas tales como bombas, cañerías y canaletas. (pp.40-41)
2.2.2 Clasificación de Partículas
Es la separación de un conjunto de partículas de tamaños
heterogéneos en dos porciones, cada una conteniendo partículas de
granulometría homogéneas y otra propiedad específica que el conjunto
original; la clasificación se realiza por diferencia de tamaños y por
gravedad específica que originan diferentes velocidades de
sedimentación entre las partículas de un fluido (agua o aire).Las
operaciones de clasificación se efectúan en diferentes tipos de aparatos
tales como los clasificadores helicoidales, los de rastrillos, los ciclones,
etc. (Academia, 2020)
3. Mecanismos de Conminución
La ruptura de un cuerpo sólido requiere la aplicación de esfuerzos
suficientes sobre el material para romper los enlaces entre los átomos de
la red cristalina. Cuando los esfuerzos sobrepasan la resistencia del
material, éste sería separado en sus componentes (Fracturamiento).
(Heredia, 2016, p. 9)
Según Zumaran (2017) se pueden considerar tres tipos de
mecanismos de fractura:
-
Fractura por abrasión, ocurre cuando la energía aplicada es
insuficiente para causar fractura significativa en la partícula. En
este caso, ocurren tensiones localizadas resultando fracturas en
áreas superficiales pequeñas, dando como resultado una
distribución de partículas de tamaño casi igual al original y
partículas muy finas.
-
Fractura de crucero, ocurre cuando la energía aplicada es
suficiente para tensionar algunas regiones de la partícula hasta
lograr la fractura y se obtienen pocas partículas cuyos tamaños son
relativamente iguales al original.
-
Fractura por estallido, ocurre cuando el esfuerzo a aplicar es
mucho mayor que el necesario para efectuar la fractura, resultando
un gran número de partículas con un amplio rango de tamaños.
(pp. 8-9)
Figura 1
Mecanismos de Fractura
Fuente: Zumaran, D., 2017.
4.
Correlaciones Empíricas
Fórmula de Azzaroni
Esta ecuación se basa “en la observación detallada de las prácticas
operacionales de un gran número de faenas de molienda alrededor del mundo,
Ettore Azzaroni 3rd ARMCO-Chile Symposium, Nov. 10-14, 1980) logró
establecer la siguiente correlación para el diámetro ideal de bolas a recargar”
(Palma, 2015, p.16).
𝑅
𝑑𝑜𝑝𝑡
= 6.06(𝐹80 )0.263 (𝜌𝑠 𝑊𝑖 )0.4 /(𝑁𝐷)0.25
Donde:
dRopt : Diámetro de bola ideal de recarga, mm
F80 : Tamaño 80% pasante en la alimentación fresca a la sección de molienda,
𝜇𝑚
ρs : Densidad del mineral, 𝑡𝑜𝑛/𝑚3
Wi : Índice de Trabajo de Bond, kWh/ton (métrica)
N: Velocidad de rotación del molino, rpm
D: Diámetro efectivo del molino, pies
Se dice que la ecuación o Fórmula de Azzaroni se puede considerar
como un 'modelo de comportamiento' de los operadores debido a que esto “es
un simple reflejo de lo que los operadores alrededor del mundo a la época
practicaban, no conteniendo criterios explícitamente optimizantes de la
productividad del molino; en cuyo caso sería necesario recurrir a los enfoques de
mayor complejidad” (Palma, 2015, p.17).
Fórmula de Allis Chalmers
En un primer intento de proporcionar una respuesta en cuanto a lo que
sería el diámetro ideal de las bolas que se recargan continuamente a cualquier
molino dado con el fin de lograr el máximo rendimiento de tales molinos, los dos
siguientes (entre otros) independiente se han propuesto correlaciones empíricas
en la literatura, Fórmula Allis Chalmers: (Mineral Processing Plant Design,
Chapter 12, SME of AIME, 1980). (Palma, 2015, pág.17)
𝑅
𝑑𝑜𝑝𝑡
= 1.354(𝐹80 )0.5 [𝜌𝑠 𝑊𝑖 / (𝑁𝐶 𝐷)0.5 ]1/3
Donde:
dRopt : Diámetro de bola ideal de recarga, mm
F80 : Tamaño 80% pasante en la alimentación fresca a la sección de molienda,
𝜇𝑚
ρs : Densidad del mineral, 𝑡𝑜𝑛/𝑚3
Wi : Índice de Trabajo de Bond, kWh/ton (métrica)
𝑁𝐶 : Velocidad de rotación del molino, como porcentaje de la velocidad crítica del
molino
D: Diámetro efectivo del molino, pies
Work index o índice de trabajo
Según (Velarde, s,f.), el índice de trabajo (Wi) corresponde a los kW-h/ton
requeridos para moler el mineral desde un tamaño original F80 a un tamaño P80,
se calcula mediante la ecuación formulada por Fred C. Bond:
𝟏 𝟎.𝟓
𝟏 𝟎.𝟓
𝑬 = 𝟏𝟎 𝑾𝒊 [(
) −(
) ]
𝑭𝟖𝟎
𝑷𝟖𝟎
Donde:
E = Consumo Específico de Energía, kW-h/ton molida.
F80 = Tamaño 80% pasante en la alimentación, µm.
P80 = Tamaño 80% pasante en el producto, µm.
FAJA TRANSPORTADORA
Según (Ramos, s,f.) las superficies, superior (de ida) e inferior (de retorno)de
la banda, descansan sobre una serie de rodillos soportados por estructuras
metálicas (estaciones). En los dos extremos del transportador, la banda se
enrolla en tambores, uno de los cuales, acoplado a un órgano motor, transmite
el movimiento. El órgano portador de este transportador es la cinta o correa de
goma (jebe) reforzado, que se pone en movimiento por el tambor motriz. El
carguío de la faja se efectúa a través de una tolva.
Acondicionamiento eléctrico
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝐻𝑝) =
𝑇𝑀
∗ 𝐿 ∗ 𝑉 ∗ 𝐶 ∗ 3.2047 ∗ 10−4
ℎ
Donde
L=longitud de la faja, m.
V=velocidad de la faja, m/min.
C=cte de peso de los minerales, varia de 1.4 – 2.5
IV.
RESULTADOS
Figura N°2
Diagrama de flujo de la planta de beneficio Gold Mill de 120 TM
Fuente: Elaboración propia
1. Descripción del Proceso
Chancado y clasificación en Seco
El mineral ROM, se almacena en un stockpile, donde determinamos las
fragmentación a través de un análisis granulométrico que es de 6”, al inicio del
proceso este cuenta con una tolva de gruesos ,para poder alimentar al chancado
primario (chancadora de quijadas (10”x16”)) el material es triturado y
transportado por una faja transportadora haciendo una descarga sobre una
zaranda vibratoria grizzli, la cual clasifica el material a una malla -5/8’’, el
material retenido pasa a un chancado secundario (chancadora cónica) (24’’), y
una vez reducido este material a una malla -5/8’’ este material es almacenado en
una tolva de finos de una capacidad de 120 TM para ser alimentado al circuito
de molienda .
Pulpas
La faja transportadora alimenta al molino, aquí se van a incrementar los
costos debido a la cantidad de energía que consume, cantidad de acero que se
desgasta , previo al ingreso se hace un análisis granulométrico sacando una
muestra del F80 (producto que ingresa al molino) y P80 (producto que sale del
molino), desde este punto el mineral será alimentado por medio de una faja
transportadora a un molino de bolas de 5’ x 10’, la descarga del molino se
conduce al trommel, la pulpa que pasa por el Trommel es depositado en una
sumidero y será enviado con una bomba de lodos a un hidrociclón que son los
responsables de la reclasificación; los gruesos retornan a la remolienda y la
pulpa pasa al circuito de Lixiviación.
2. Dimensiones de Equipos
La capacidad de la planta es de 120 TMD, el tiempo de operación es de 8
h por día, por lo tanto, desde la tolva de gruesos se alimenta mineral grueso de
P80= 6’’ a razón de 15 TM/H.
- Tolva de Gruesos
La tolva de gruesos tiene la parte superior en forma de un cuadrilátero y
con un plano inclinado en el interior que permite la descarga del mineral en varios
tamaños, la función de la tolva es proporcionar una capacidad grande de
regulación y permite la alimentación de los sólidos a las etapas subsiguientes del
procedimiento a un régimen de alimentación controlada. (Lima, 2018)
Determinar el volumen de la tolva para 120 TMD con G.E.=2.9 y humedad
5%
Volumen que el mineral ocupará:
𝑉𝑚𝑖𝑛
(1 𝑚3 )
= 120 𝑇𝑀𝑆
= 37.5 𝑚3
3.2 𝑇𝑀𝑆
𝑉𝑚𝑖𝑛 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = 37.5 + (37.5 ∗ 0.05) = 39.375 𝑚3
Si a esta cantidad le aumentamos el 40% resulta: 54.375 𝑚3
Entonces el volumen total requerido es de 54 𝑚3
Si A = 4.5 m; h = 2.0 m B = 5.4 m; a = 0.4 m; H = 1.5 m; b = 0.4 m
Vt = A x B x H +
ℎ
3
(AxB + axb + √(𝐴𝑥𝐵)(𝑎𝑥𝑏)). Reemplazando en la
fórmula Vt = 54𝑚3 .
𝑇𝑀
Realizando estas consideraciones la densidad aparente es 2.22 𝑚3
Figura N°3.
Tolva de gruesos
Fuente: Suice R., 2016.
Consideraciones:
- Es necesario tener un criterio sobre diseño de almacenamiento de
minerales las tolvas de gruesos tienen la forma de paralelepípedo con un
plano inclinado en el fondo para facilitar la descarga y son de concreto, la
de finos son cilíndricas con fondo cónico y de acero
- Inclinación del fondo de tolvas el ángulo mínimo de inclinación de una
Tolva depende de la granulometría del mineral porcentaje de finos
porcentaje de humedad.
Consideraciones preliminares para la construcción de tolvas:
 Capacidad de almacenamiento en TM según abastecimiento.
 Densidad aparente del mineral en TM/m3.
 Localización y topografía del terreno.
 Propósito de la tolva y el efecto que tendrá sus dimensiones básicas.
 Material de construcción de la tolva.
 Ángulo de reposo del mineral a almacenar.
-
Tolva de Finos
Es cilíndrica con parte inferior cónica para evitar obstrucciones del mineral
y está ubicado entre el molino y la chancadora, cuenta con un acceso de
emergencia por una escalera con la debida protección de seguridad. (Lima, 2018,
pág. 29)
Tolva de Finos para 120 TMD; G.E.: 2.9; Presenta ángulo de reposo 35°,
de acuerdo al cálculo anterior se requiere un volumen de 54 𝑚3 y tendrá una
capacidad de: 43 m3 x 2.2 = 120 TM.
Figura N°4.
Tolva de finos
Fuente: Lima, J., 2018
-
Chancadora primaria o de quijadas
Diseñar los equipos principales de un circuito de trituración. Que opera en
circuito cerrado, considerando los paramentos siguientes:
Tabla N° 1
Variables para una chancadora de quijadas
Variables
Valor
Unidades
Capacidad
5-20
Ton/h
Tamaño máximo de mineral
7.98
pulgadas
6
pulgadas
Tamaño promedio del mineral a chancar F(80)
Tamaño promedio de alimentación a la molienda
1
¾ -34
pulgadas
P(80)
Fuente: EP
Tabla N°2
Especificaciones técnicas para una trituradora de mandíbulas
Fuente: 911 Metallurgist
(s.f)
Figura N°5
Chancadora de Mandíbulas de 10” x 16”
Fuente: Fundición Callao
-
Chancadora secundaria o cónica
Se usa una Chancadora de cono de diámetro pequeño (24″), perfecta
para la trituración fina y secundaria en operaciones pequeñas. Ideal para el retriturado de la descarga de roca de una Chancadora de mandíbula primaria.
Alimente esta trituradora de cono de cabeza corta con material de hasta 35 mm
(1,5″) con un ajuste de modo cerrado o CSS de 3 mm (1/8″) para obtener un
producto triturado P 80 en el rango de 3 a 13 mm (1/8″ a ½’’). (911 Metallurgist,
s.f a, párr.1)
Los datos a considerar son:
Tabla N°3
Variables para una chancadora Cónica
Variables
Capacidad
Tamaño máximo de mineral
Tamaño promedio del mineral a chancar F(80)
Tamaño promedio de alimentación a la molienda
Valor
Unidades
10-20
Ton/h
1.5
pulgadas
¾-1½
pulgadas
⅛ -½
pulgadas
P(80)
Fuente: Elaboración propia
Tabla N°4
Especificaciones técnicas para una trituradora cónica
Fuente: 911 Metallurgist (s.f)
Figura N°6
Chancadora cónica
Fuente: 911 Metallurgist (s.f)
-
Zaranda Vibratoria
La Zaranda Vibratoria se utiliza para filtrar los materiales después de la
trituración. Tiene varias capas de tamaño variable, capaz de cribar muchos
materiales de diferentes tamaños. Es ampliamente utilizada para la clasificación y
selección de materiales en minería, construcción, transporte, energía, químicos,
etc. (ATHEGSUR Perú, 2012)
Características y Beneficios:
●
Gran fuerza de vibración
●
Mallas fabricadas en acero
●
Sistema excéntrico y contrapesas
●
Sistema de transmisión por fajas y poleas
●
Gran capacidad de manejo
●
Larga vida útil, bajo consumo, poco ruido
●
Conexión de perno entre traviesa y caja de filtro, sin soldadura.
●
Estructura simple, fácil mantenimiento.
●
Alta eficiencia, gran capacidad y larga vida de trabajo.
(ATHEGSUR Perú, 2012)
F=R+ T
… (a)
F*f =R*r+T*t … (b)
La ecuación (a) reemplazando en la ecuación (b) luego resolviendo queda
T/F
𝐹 ∗ 𝑓 = (𝐹 − 𝑇) ∗ 𝑟 + 𝑇 ∗ 𝑡
𝑇
𝐹
=
𝑓−𝑟
𝑡−𝑟
… (d)
𝑇∗𝑓
𝐸 = 𝐹∗𝑓 ∗ 100 .. (c)
La ecuación (d) reemplazando en (c)
𝐸=
(𝑓 − 𝑟) ∗ 𝑡
∗ 100
(𝑡 − 𝑟) ∗ 𝑓
Y despejando (c)
𝑇=
𝐸∗𝐹∗𝑓
100 ∗ 𝑡
F: Tonelaje de mineral fresco alimentado
T: Tonelaje de mineral tamizado
R: Tonelaje de mineral rechazado
d: abertura de malla de la criba o zaranda.
f: % de partículas finas inferiores que “d” en la alimentación.
t: % de partículas finas inferiores que “d” en el tamizado.
r: % partículas finas inferiores que “d” en el rechazo.
Determinando para 120 TMD:
Se procesan 120 TMD en el que f =55; r = 30,2; t = 120
𝐸=
(𝑓 − 𝑟) ∗ 𝑡
∗ 100
(𝑡 − 𝑟) ∗ 𝑓
𝐸=
(55 − 30.2) ∗ 100
∗ 100
(100 − 30.2) ∗ 55
E=60.25%
Hallando los tonelajes de cada uno de los productos
𝑇=
𝑇=
(𝐸 ∗ 𝐹 ∗ 𝑓)
(100 ∗ 𝑡)
64.6 ∗ 120 ∗ 55
= 33.14 𝑇𝑀𝐷
100 ∗ 100
F=R+T
R=F-T
Hallando R
R = 120 – 33.14 = 86.9TMD
Se tienen:
F = 120 TMD; T = 33.14 TMD; R = 86.9 TMD
Figura N°7.
Zaranda vibratoria
Fuente: ATHEGSUR PERU. 2012.
-
Fajas Transportadoras
Son las encargadas del traslado del material de un punto a otro del
circuito.
Tabla N°5
Velocidad para fajas transportadoras
Fajas
Velocidad de banda recomendada,
pies por minuto
Faja transportadora N°1
100 - 200
Faja transportadora N°2
200 - 300
Faja transportadora N°3
2 - 25
Tabla N° 6
Datos de Faja transportadora N°1 y 2
Fuente: INDUTEC PERÚ
Tabla N°7
Datos de Faja transportadora N°3
Fuente: INDUTEC PERÚ
-
Molino de Bolas (SAG)
Aunque muchos minerales requieren una molienda fina para una máxima
recuperación, muchos minerales liberan un gran porcentaje de los minerales
valiosos durante la primera pasada a través de un molino. Por lo tanto, si los
minerales liberados pueden ser removidos del circuito de molienda, la posibilidad
de una sobremolienda innecesaria es muy pequeña. (911 Metallurgist, s.f b)
Figura N°8.
Vista Lateral del Molino SAG
Fuente: (Bolivar Grimaldos, s.f.)
Tabla N°8
Especificaciones técnicas para molino SAG
Modelo
Diámetro Longitud Velocidad
(in)
(in)
Nivel de
carga de
Motor
Modelo
Potencia
ABB
16.5
Gearless
MW
bolas
Molino
32’
Metso SS
SAG
Fuente: PPT Molienda (s.f b)
32’
8 – 10
RPM
18%
Drive
Figura N°8
Plantilla de laboratorio de Metalurgia para evaluar Collarín de bolas y Tamaño de
molienda.
Collarín de bolas y Tamaño (B) de Molienda
FECHA
17/08/2021
Diámetro(pies)
32
Longitud(pies)
32
Volumen(m3)
728.762001
Llenado(m3)
131.17716
Tamaño(B)(pulg)
3
N° de Bolas(bolas/m3)
2472
Bolas totales
324270
Peso del collarín de bolas(kg) 589231
Tipo de molienda
HORA
18:13:29
%Llenado de bolas
F80(um)
k
Densidad(g/ml)
Wi(Kwh/TM)
Vo(%Vc)
D(pies)
18%
12700
350
2.9
11
70
32
Molienda Húmeda por rebalse
Responsable
Distribución del Collarín de bolas
Peso(%)
Tamaño(pulg)
3.4673
1
9.1545
1 1/2
20.5093
2
38.4654
2 1/2
28.4035
3
Peso(Kg)
20430.41
53941.15
120847.15
226650.06
167362.23
# de bolas
304477
237417
224456
215570
92104
Fuente: Elaboración Propia
Figura N°9
Plantilla de Moly- Cop para evaluar la distribución de Collarín y tamaño de bola
Moly-Cop Tools
TM
(Version 3.0)
OPTIMAL MAKE-UP BALL SIZE
Remarks :
Base Case Example.
Mill Dimensions and Operating Conditions :
Eff. Diameter, ft
Eff. Length, ft
% Critical Speed
Ball Dens., ton/m 3 (app)
Ball Filling, % (app)
Scrap Size, in
32.00
32.00
65.00
4.48
18.00
0.50
Eff. Diameter, m
Eff. Length, m
Mill Speed, rpm
Mill Volume, m 3
Charge Weight, tons
9.76
9.76
8.80
730.20
589.36
Ore Density
ton/m3
2.90
Work Index
kWh/ton (metric)
11.00
Feed Size, F80
microns
12700
Ore Properties :
REC OMMEND ED OPTIMAL BALL SIZE :
AZZARONI's Form ul a :
Optimal Ball Size, in
, mm
2.79
71
String Area, m2/m3
67.40
2.66
68
String Area, m2/m3
70.70
ALLIS C HALMERS' Form ul a :
Optimal Ball Size, in
, mm
Fuente: Elaboración propia
Figura N°10
Plantilla de Moly- Cop para evaluar la distribución de Collarín y tamaño de bola.
Moly-Cop Tools TM (Version 3.0)
BALL CHARGE COMPOSITION AT EQUILIBRIUM
Remarks :
Base Case Example.
Mill Dimensions and Operating Conditions :
Eff. Diameter, ft
Eff. Length, ft
% Critical Speed
Ball Dens., ton/m 3 (app)
Ball Filling, % (app)
Scrap Size, in
32.00
32.00
65.00
4.48
18.00
0.50
Eff. Diameter, m
Eff. Length, m
Mill Speed, rpm
Mill Volume, m 3
Charge Weight, tons
Balanced Charge :
Top Size, in
Specific Area, m2/m3
Recharge Policy, %
Mill Charge Content, %
String 1
3.00
62.75
58.06
62.36
Ball Size, in
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.5
0.5
% Passing
100.00
48.19
19.69
6.18
1.16
0.00
0.00
0.00
% Passing
100.00
100.00
40.87
12.82
2.40
0.00
0.00
0.00
367.54
81.97
5143
1927
221.82
49.47
3715
3199
Weight, tons
Volume, m3 (app)
Area, m2
# Balls per ton
String 2
2.50
75.11
41.94
37.64
Excess Area
9.76
9.76
8.80
730.20
589.36
Overall
Charge Area
Indicated Mix
67.40
Target Value
67.40
0.00
Balanced Charge,
% Retained
19.07
37.65
27.77
11.72
3.47
0.33
0.00
0.00
589.36
131.44
8859
2406
Fuente: Elaboración propia
Figura N°11
Distribución de Collarín y tamaño de bola
Cuadro Comparativo
Collar de Bolas
Plantilla Laboratorio
Tamaño(pulg)
Peso(%)
1
1.5
2
2.5
3
3.4673
9.1545
20.5093
38.4654
28.4035
100
suma
Peso(Kg)
20430.41
53941.15
120847.15
226650.06
167362.23
589231.00
# de bolas
304477
237417
224456
215570
92104
1074024
Plantilla Moly Cop
Balanced
Peso (TM)
Charge,
3.47
20.46
11.72
69.04
27.77
163.66
37.65
221.89
19.40
114.34
100.00
589.39
Ball Size, in
1
1.5
2
2.5
3
# bolas
303998
303932
303916
211018
62884
1185748
Fuente: Elaboración propia.
-
Bomba
Es una bomba (Modelo: 1.5/1 AH WARMAN PUMP) de pulpas con forros
reemplazables para el bombeo continuo de abrasivos y corrosivos se acciona
gracias a un motor trifásico de 5 caballos su función consiste en conducir la pulpa
hacia cañerías hidrociclón. (911 Metallurgist, s.f b)
Figura N°12
Bomba
Fuente: 911 Metallurgist, (s.f b)
-
Hidrociclón
Según Armas y Poma (2015), su fin es seleccionar las partículas gruesas
de las finas teniendo en cuenta un tamaño de corte, las partículas finas van hacia
el overflow del ciclón y los gruesos van hacia el underflow, debido a una presión
se realiza la separación. (pág. 13)
Cálculo de d50 utilizando la plantilla de Lab ProcesMin
Figura N°13
Plantilla de Laboratorio de ProcesMin
Fuente: Laboratorio de ProcesMin
Figura N° 14
Ingreso de datos a la Plantilla de Laboratorio de ProcesMin
Fuente: Elaboración propia
Figura N° 15
Obtenemos el valor de d50c de la Plantilla de Laboratorio de ProcesMin
Fuente: Elaboración Propia
Tabla N°9
Obtenemos el valor de d50 y d50c de la Plantilla de Laboratorio de ProcesMin
Fuente: Elaboración propia
Figura N° 16
Gráfico obtenido de la Plantilla de Laboratorio de ProcesMin
Fuente: Elaboración Propia
Deseo para 80% malla -200
D80=30 um
D20=45 um
Figura N°18
Cuadros de cálculos de la Plantilla de Laboratorio de ProcesMin
Fuente:
Propia
Elaboración
V.
DISCUSIONES
1. Los equipos de chancado fueron elegidos, para operar durante 8 horas en
un día, mientras que el equipo de molienda se consideró que operará durante las 24
horas ya que es considerada como “el corazón de la planta” si no funciona las 24
horas la planta dejaría de funcionar, la tolva de finos y gruesos se diseñó para
soportar todo el material que la planta procesa en un día, por tanto, el circuito de
chancado será activado una vez al día.
2. Empleando las plantillas de Lab ProcesMin y Moly -Cop se obtuvo un valor
de tamaño óptimo de bolas. Con la plantilla de laboratorio de Metalurgia y con MolyCop se obtuvo un tamaño máximo de bolas de 3 in. El valor más viable en este caso
sería de la plantilla de Moly - Cop ya que la plantilla está mejor optimizada.
3. La alimentación de acero que ingresa a diario al molino de bolas es 10
toneladas, para una óptima operación, de acuerdo a los parámetros de molienda,
tales como work index, densidad de mineral, dimensiones del molino, etc.
4. La granulometría final del mineral fue planteada en 75 um malla 200, según
las necesidades de operación.
5. Haciendo uso de la plantilla de Lab ProcesMin se obtuvo un valor de
70.53131 um para el d50 corregido, el D80 resulto ser 30 um y D20 45 um. Así mismo
la relación D/F y R/F 0.6 y 0.4 respectivamente.
VI.
CONCLUSIONES
1. Se describió el circuito de molienda para procesar mineral aurífero a
través del proceso de Gold Mill de 120 TMD de capacidad, que mediante la
bibliografía encontrada y ciertas asunciones se logró el objetivo planteado.
2. Se concluyó que el tamaño óptimo de bola y la distribución de collar para
nuestro molino SAG de 32’ x 32’, según la plantilla de MOLY-COP y según la de
laboratorio de Metalurgia es de 3’, esto quiere decir que los valores están
aproximados, se observa que el tamaño óptimo de bola tiene valores similares, al
igual que las toneladas.
3. Se modeló el diagrama de flujo de operación de la etapa de conminución
mediante el software Metsim, indicando todos los equipos necesarios; así mismo, se
recopiló información bibliográfica sobre especificaciones técnicas y ecuaciones de
diseño de equipos para dimensionar los mismos.
VII.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Anexo