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1 La tierra tiene una gran variedad de elementos metálicos y no metálicos de interés, los cuales se distribuyen aleatoriamente en la corteza terrestre. La forma en que se encuentran se denomina minerales y se presentan en una capa que se llama corteza terrestre, que tiene entre 5 a 20[km] de espesor aproximadamente. Minerales Corteza terrestre capa de 5-20[km]

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  • 1La tierra tiene una gran variedad de elementos metlicos y no

    metlicos de inters, los cuales se distribuyen aleatoriamente

    en la corteza terrestre. La forma en que se encuentran se

    denomina minerales y se presentan en una capa que se llama

    corteza terrestre, que tiene entre 5 a 20[km] de espesor

    aproximadamente.

    Minerales Corteza terrestre capa de 5-20[km]

  • 2Los minerales se asocian con especies sin inters llamada

    (ganga) formando la mena.

    La mena consiste en una asociacin de minerales de inters

    con otros que no lo son (ganga). Ejemplos de lo anterior se

    muestra a continuacin:

    Ganga: Mineral descartable con respecto al de inters principal.

    Ejemplo de mena con mineral de inters y ganga asociada:

    1).- Mena de Cobre: elemento de inters es el cobre (Cu)

    Ganga: slice o cuarzo (SiO2)

    2).- Mena de Oro: elemento de inters es el oro (Au)

    Ganga: cobre (Cu)

    3).- En la industria del vidrio: elemento de inters es el silicio (Si)

  • 3Existen distintas vas para extraer el mineral que puede ser

    la Pirometalurgia* o la Hidrometalurgia**. Para un buen

    funcionamiento de ambas se debe contar con un mineral

    liberado.

    *Rama de metalurgia en que la obtencin y refinacin de los

    metales se procede utilizando calor, como en el caso de la

    fundicin. Prcticamente todos los metales como el hierro,

    nquel, estao y la mayor parte del cobre, oro y plata son

    obtenidos desde el mineral o su concentrado por mtodos

    pirometalrgicos. Es el ms importante y ms antiguo de los

    mtodos extractivos de metales, utilizado por el hombre.

  • 4**Rama de la metalurgia en la cual el elemento de inters es extrado desde una solucin que lo contiene. En la metalurgia del cobre, esta metodologa es aplicada a los minerales oxidados, mediante la lixiviacin en pilas o en bateas.

  • 5Liberacin: Esta liberacin consiste en una disminucin del

    tamao de la mena, la cual permite dejar a las especies de valor

    expuestas a la accin de reactivos o procesos adecuados para su

    extraccin. La liberacin a travs de procesos fsicos, es lo que

    llamamos Procesamiento de Minerales (P.M.). Un adecuado

    diseo (planificacin) de un proceso de conminucin (liberacin)

    requiere de un mayor conocimiento de la mena, es decir, un ptimo

    conocimiento de la mineraloga del material a saber.

  • 6Los aspectos ms importantes en la evaluacin metalrgica de una

    mena son los siguientes:

    a).- Ley de la Mena: Se define como el porcentaje en peso del

    elemento de inters que posee el mineral.

    Ejemplo: 1,27%Cu Total: en 100[kg] de mena, hay 1,27[kg] de Cu

    Pregunta:Cul es la ley mnima para que una mena sea rentable?

    b).- Composicin Mineralgica: Combinacin y concentracin

    de elementos mineralgicos presentes, es decir, composicin de

    minerales presentes y la concentracin de cada uno.

  • 7c).- Diseminacin y Asociacin de los minerales y la ganga:

    Define el tamao de partcula al que debe reducirse el mineral

    para liberar la ganga y el mineral de inters.

    Esto es de suma importancia ya que sin una ptima liberacin no

    hay proceso de extraccin o concentracin que funcione o sirva.

    La liberacin se realiza a travs de una reduccin de tamao, la

    cual llamamos CONMINUCION.

    CHANCADO: Grueso (Primario)

    Fino (Secundario, terciario, ...)

    MOLIENDA

    CONVENCIONAL: Gruesa (Molino de Barras)

    Fina (Molino de Bolas)

    MOLIENDA NO

    CONVENCIONAL: Autgena (AG)

    Semi Autgena (SAG)

  • 8En general, en la industria metalrgica se usan combinaciones de

    stas. El grado de liberacin depende del tipo de tcnica de

    concentracin o extraccin adecuada para el mineral. Este grado

    ptimo de liberacin se le denomina tamao de corte.

    El tamao de corte va a ser funcin de las propiedades

    geometalrgicas del mineral, es decir, de cmo ocurre el

    mineral.

    Algunos ejemplos son los siguientes:

    En Hidrometalurgia: Tamao de partcula aproximado =

    1/2"-3/4" (1-1,5[cm])

    En Pirometalurgia: Tamao de partcula aproximado =

    80%-200# (80%-75[m])

  • 9La separacin del mineral del tamao igual o inferior al

    Tamao de Corte es una Clasificacin, la que consiste en

    implementar tcnicas adecuadas para separar material con

    mayor o menor tamao de corte. Esto implica buscar una

    corriente de tamao adecuado para el siguiente proceso de

    conminucin o extraccin.

    En general los minerales se pueden dividir en tamaos

    gruesos y finos:

  • 10

    Otro aspecto del Procesamiento de Minerales, es la

    concentracin de slidos desde un flujo o una pulpa, lo que

    consiste en la recuperacin de H2O desde la pulpa a travs

    espesamiento y filtracin.

    ELEMENTOS DE TEORIA DE MUESTREO

    Para una ptima caracterizacin de un yacimiento se requiere de un

    acabado conocimiento de la Mena de inters, para lo cual se deben

    obtener una serie de muestras extradas sistemticamente, es decir,

    que sean lo ms representativas posibles. Las muestras obtenidas

    deben ser lo ms cercano posible a las propiedades reales del

    mineral en el sentido de obtener y extrapolar sus propiedades a

    todo el yacimiento.

  • 11

    Parmetros a Determinar o Propiedades Tpicas:

    Granulometra, dureza, humedad, gravedad especfica (g.e.),

    forma, rea superficial, composicin, etc..

    El Muestreo puede Realizarse:

    Para evaluacin metalrgica de yacimientos.

    Para balance metalrgico.

    Para embarque de mineral.

    La muestra tiene la difcil tarea de representar una cantidad

    muchas veces mayor, ya que un embarque de 1.000[Ton] o

    50.000[Ton] debe ser representado por 1[kgr].

    FACTORES QUE AFECTAN AL MUESTREO

    Gran variedad de constituyentes minerales en la mena.

    Distribucin desigual de minerales en la mena.

    Presencia de distribucin de tamao de partcula (diferentes

    tamaos de partcula).

    Distribucin de dureza de los minerales.

    Distribucin de densidad de los minerales (diferentes pesos

    especficos).

  • 12

    Uno de los principales problemas que existe al analizar un

    grupo de varios trozos de rocas seleccionados al azar de una

    masa de mineral, es la obtencin de diferentes resultados de

    anlisis entre uno y otro trozo debido a una distribucin no

    uniforme de minerales de un fragmento a otro. Estas

    caractersticas se llaman Heterogeneidades. Se tienen 2 tipos

    de Heterogeneidades: 1).- De Composicin

    2).- De Distribucin

    Debe quedar claro que un muestreo exacto de un material

    heterogneo es imposible, siempre existir un error asociado

    al muestreo, entendindose por error la diferencia entre el

    valor medido y el valor verdadero de la proposicin Xj

    (material) en estudio.

    ERROR = VALOR MEDIDO - VALOR VERDADEDRO

    .

  • 13

    Cuando el lote de material a muestrear est mezclado

    uniformemente (es homogneo), el error de muestreo se

    reduce a un mnimo. Este error de muestreo, que se denomina

    error fundamental, se puede calcular conociendo las

    caractersticas del material a muestrear

    ESTIMACION DEL ERROR FUNDAMENTAL

    DE MUESTREO

    En general se puede estimar que la ley de una muestra

    tiene una distribucin normal o Gausiana que tiene la

    forma:

  • 14

    Generalmente un 95% de probabilidad o certeza de estar entre

    lmites predeterminados es un nivel de probabilidad o certeza

    aceptable.

    Donde:

    La ecuacin de Pierre Gy determina

    la varianza del error fundamental

    para una muestra de peso mg.

    Donde: S = Desviacin estndar de la distribucin ag

    2(ag) = Varianza de la distribucin de ag

    g = Media de la distribucin de ag

    C = Constante caracterstica del material, que se

    expresa en [gr./cc.]

    d = Tamao de la partcula ms grande del lote a ser

    muestreado. En planta es igual al tamao en [cm.] que

    retiene el 5% de la mena.

  • 15

    Donde:

    f = Factor de forma de los fragmentos, 0

  • 16

    DIVISORES (REDUCIDORES DE MUESTRAS)

    a).- Cono y cuarteo.

    b).- Cortador de riffles.

    c).- Reductor de tringulos.

    d).- Divisores rotatorios.

    TECNICAS DE MUESTREO

  • 17

    TECNICAS DE MUESTREO

    a).- Cono y cuarteo: Consiste en mezclar el material para

    posteriormente apilarlo a la forma de un cono. Este se

    aplasta y se divide con una pala o esptula en forma de

    cruz (4 partes iguales). Se retiran 2 cuartos opuestos y los

    otros 2 restantes, que forman la nueva muestra, se

    vuelven a mezclar y el proceso se repite varias veces

    hasta obtener el tamao apropiado de muestra.

    TECNICAS DE MUESTREO

    Ejemplo:

    1).- Con la muestra de 400[grs.] se forma un cono, el que

    se divide en 4 partes, despus de aplastarlo;

    2).- De las 4 partes, se descartan 2 opuestas, y las otras 2

    pasan a constituir la base de la nueva muestra.

  • 18

    TECNICAS DE MUESTREO

    3).- Con la nueva muestra, se forma otro cono, y se repite

    el procedimiento hasta obtener una muestra de 53[grs.].

    TECNICAS DE MUESTREO

    b).- Cortador de Riffles: Consiste en un recipiente en

    forma de V que tiene en sus costados una serie de canales

    o chutes que descargan alternativamente en 2 bandejas

    ubicadas en ambos lados

    del cortador. El material

    es vaciado en la parte

    superior y al pasar por el

    equipo se divide en 2

    fracciones de aproximadamente

    igual tamao.

  • 19

    TECNICAS DE MUESTREO

    Ejemplo: 1).- Se distribuye la muestra de 400[grs.]

    (homogenizada) uniformemente a lo largo del cortador; de

    los 2 recipientes que reciben la muestra se descarta uno de

    ellos.

    TECNICAS DE MUESTREO

    2).- El contenido del recipiente que no ha sido

    descartado, se vuelve a vertir sobre el cortador y se

    repite el proceso hasta obtener la muestra de tamao

    deseado.

  • 20

    TECNICAS DE MUESTREO

    c).- Reductor de Tringulos: Funciona en forma similar al

    cortador de riffles, pero la divisin se realiza mediante

    obstculos de forma triangular ubicados sobre una

    superficie plana y la eliminacin de las fracciones por

    ranuras en la superficie. Reduce la muestra a 1/16 por

    pasada.

    TECNICAS DE MUESTREO

  • 21

    TECNICAS DE MUESTREO

    d).- Divisores Rotatorios:

    Existen varios tipos, pero

    su funcin es obtener la

    muestra a travs de la

    rotacin de un dispositivo

    mecnico.

    TECNICAS DE MUESTREO

  • 22

    TECNICAS DE MUESTREO

    MUESTREO POR LOTES DE MINERAL

    a).- Grab Sampling

    b).- Muestreo con Tubo

    c).- Muestreo con Pala

    TECNICAS DE MUESTREO

    a).- Grab Sampling: En este mtodo las muestras se

    obtienen mediante una pala u otro dispositivo, de

    acuerdo a un esquema fijo o aleatorio, desde la superficie

    del mineral, se aplica en cualquier tipo de mineral a

    granel, barcos, etc.. Tiene poco uso debido a que tiene un

    gran error asociado.

  • 23

    TECNICAS DE MUESTREO

    Ejemplo: 1).- De la muestra de 400[grs.], se toman

    pequeas porciones a distintas posiciones de la masa

    total.

    2).- Luego, se mezclan las fracciones para constituir la muestra final.

    TECNICAS DE MUESTREO

    b).- Muestreo con Tubos: Las muestras se obtienen

    insertando un tubo ranurado en el material el cual es rotado

    para cortar y extraer una muestra. Es aplicable a materiales

    de granulometra fina, hmedos o secos, en pilas de

    almacenamiento, silos, carros de ferrocarril o camiones.

  • 24

    TECNICAS DE MUESTREO

    c).- Muestreo con Pala: Durante la transferencia

    manual del material, se extrae una palada a intervalos

    especificados (2a, 5a, 10a, 20a). El mtodo funciona

    mejor para materiales de granulometra fina.

    TECNICAS DE MUESTREO

    MUESTREO INCREMENTAL

    Se refiere a los procedimientos para obtener muestras

    primarias por mtodos peridicos, generalmente desde un

    transportador (correas, canaletas, etc.).

    Los errores asociados con la obtencin de muestras

    (incrementos) desde transportadores en movimiento, son

    funcin de la falta de uniformidad de la corriente por

    efectos de segregacin por densidad y estratificacin por

    tamao.

  • 25

    TECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    Estos pueden originarse en buzones o pilas desde donde se

    alimenta a la correa o durante el transporte (por vibraciones

    en la correa).

    El Muestreo Incremental se llama tambin Estratificado,

    que es el trmino que describe el flujo de material con

    segregaciones a lo largo del transportador. Un plan para

    muestreo incremental debe tomar en cuenta el grado de

    estratificacin de la corriente. La teora del muestreo puede

    emplearse para resolver el problema de cantidad de muestra

    y el intervalo de tiempo entre incrementos, de modo que la

    muestra final sea representativa del total.

    TECNICAS DE MUESTREO

    a).- Estratificado en base a tiempo constante: En este

    caso el mecanismo cortador de muestra se activa a

    intervalos regulares de tiempo. Se supone aqu que el flujo

    msico del material es constante.

    TECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    b).- Estratificado aleatorio: Se realiza eligiendo un

    intervalo aleatorio para la operacin del cortador. Este

    mtodo se usa cuando ocurren variaciones peridicas del

    flujo msico o del parmetro a medir y se incurrira en error

    si se tomaran muestras correspondientes a la periodicidad de

    la variacin.

  • 26

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    c).- Estratificado en base a peso constante: Se usa la

    seal de masa integrada de una balanza de correa u otro

    dispositivo para activar el cortador de muestra cuando

    una masa predeterminada ha pasado por el sistema. Este

    mtodo se emplea cuando el flujo de material es

    irregular y el peso se puede medir con exactitud

    suficiente para asegurar que se lograran muestras

    confiables de acuerdo al flujo msico.

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    De estos 3 mtodos el ms utilizado es el basado en el

    tiempo constante, basado en el supuesto que el flujo de

    material es controlable a una velocidad constante. La

    seleccin del mtodo de muestreo incremental esta

    gobernado por las circunstancias encontradas de modo de

    minimizar errores sistemticos de muestreo, tomando en

    consideracin las fuentes de error que pueden influenciar

    la posibilidad de errores sistemticos.

  • 27

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    MUESTREO DE CORRIENTES DESDE UN

    TRANSPORTADOR

    El trmino transportador se aplica a la descarga de slidos

    desde correas y similarmente a pulpas descargadas desde

    un canal o caera.

    Los mtodos para extraer o cortar una muestra desde una

    corriente de material que cae desde un transportador son

    los siguientes:

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    a).- Corte con Correa Lineal: El cortador se mueve a

    travs de la corriente siguiendo una trayectoria en lnea

    recta. La trayectoria puede ser perpendicular a la

    direccin del flujo, opuesto a la direccin del flujo o en

    la misma direccin al flujo.

  • 28

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    b).- Corte con Correa Rotacional: El cortador se mueve

    en una trayectoria con forma de arco, de modo que la

    corriente completa est dentro del radio del arco.

  • 29

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

    c).- Cortador Fijo: El cortador permanece fijo y la

    corriente de material es desviada a travs de l.

    TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO

    Cualquiera sea el tipo de muestreador en general debe cumplir las

    siguientes condiciones:

    Debe tomar la corriente completa de material en cada punto de

    la trayectoria y debe pasar a travs de toda la corriente.

    Debe tener lados paralelos y moverse en ngulo recto a la

    corriente de material.

    La abertura debe tener un ancho por lo menos de 4 veces mayor

    que la partcula ms grande del material a muestrear.

    La velocidad a travs de la corriente debe ser constante y de una

    magnitud tal que altere lo menos posible el flujo de material.

  • 30

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    La conminucin o reduccin de tamao de un material, es

    una etapa importante y normalmente la primera en el

    procesamiento de minerales.

    Los objetivos de la conminucin pueden ser:

    1. Producir partculas de tamao y forma adecuadas para su

    utilizacin directa.

    2. Liberar los materiales valiosos de la ganga de modo que

    ellos puedan ser concentrados.

    3. Aumentar el rea superficial disponible para reaccin

    qumica.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

  • 31

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Dependiendo del rango de tamao de partculas la

    conminucin se acostumbra a dividir en:

    a).- Chancado para partculas gruesas mayores que 2"

    b).- Molienda para partculas menores de 1/2" - 3/8"

  • 32

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    TEORIA DE LA CONMINUCION

  • 33

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Desde los primeros aos de la aplicacin industrial de

    los procesos de conminucin al campo de beneficio de

    minerales, se pudo constatar la relevancia del consumo

    de energa especfica como parmetro controlante en la

    reduccin de tamao y granulometra final del producto,

    para cada etapa de conminucin.

  • 34

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    En trminos generales, la energa consumida en los

    procesos de chancado, molienda/clasificacin y

    remolienda, se encuentra estrechamente relacionada con el

    grado de reduccin de tamao alcanzado por las partculas

    en la correspondiente etapa de conminucin. Sin embargo,

    estudios han demostrado que gran parte de la energa

    mecnica suministrada a un proceso de conminucin, se

    consume en vencer resistencias nocivas tales como:

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Deformaciones elsticas de las partculas antes de romperse.

    Deformaciones plsticas de las partculas, que originan la

    fragmentacin de las mismas.

    Friccin entre las partculas.

    Vencer inercia de las piezas de la mquina.

    Deformaciones elsticas de la mquina.

    Produccin de ruido, calor y vibracin de la instalacin.

    Generacin de electricidad.

    Roce entre partculas y piezas de la mquina.

    Prdidas de eficiencia en la transmisin de energa elctrica

    y mecnica

  • 35

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    De lo anterior, se pone en relieve la necesidad de

    establecer correlaciones confiables entre la energa

    especfica [kWh/ton] consumida en un proceso de

    conminucin y la correspondiente reduccin de tamao

    alcanzada en dicho proceso. En este sentido se han

    propuesto 3 grandes teoras, las que a continuacin se

    describen.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    a).- Postulado de RITTINGER (1867) (Primera Ley de la

    Conminucin)

    La energa especfica consumida en la reduccin de tamao

    de un slido, es directamente proporcional a la nueva

    superficie especfica creada.

  • 36

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Este postulado considera solamente la energa necesaria

    para producir la ruptura de cuerpos slidos ideales

    (homogneos, isotrpicos y sin fallas), una vez que el

    material ha alcanzado su deformacin crtica o lmite de

    ruptura.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Donde: R = Energa especfica de conminucin (kWh/ton).

    KR = Constante de Rittinger.

    P80 = Tamao del 80% acumulado pasante en el producto.

    F80 = Tamao del 80% acumulado pasante en la alimentacin.

    An cuando el postulado de Rittinger carece de suficiente

    respaldo experimental, se ha demostrado en la prctica que dicha

    teora funciona mejor para la fracturacin de partculas gruesas, es

    decir, en la etapa de chancado del material.

  • 37

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    b).- Postulado de KICK (1885) (Segunda Ley de la

    Conminucin)

    La energa requerida para producir cambios

    anlogos en el tamao de cuerpos geomtricamente

    similares, es proporcional al volumen de estos

    cuerpos.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Esto significa que iguales cantidades de energa

    producirn iguales cambios geomtricos en el tamao de

    un slido. Kick consider que la energa utilizada en la

    fractura de un cuerpo slido ideal (homogneo, isotrpico

    y sin fallas), era slo aquella necesaria para deformar el

    slido hasta su lmite de ruptura; despreciando la energa

    adicional para producir la ruptura del mismo.

  • 38

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Donde: K = Energa especfica de conminucin (kWh/ton).

    KK = Constante de Kick.P80 = Tamao del 80% acumulado pasante en el producto.

    F80 = Tamao del 80% acumulado pasante en la alimentacin.

    An cuando el postulado de Kick carece de suficiente respaldo

    experimental; se ha demostrado en la prctica, que su aplicacin

    funciona mejor para el caso de la molienda de partculas finas.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    c).- Postulado de BOND (1952) (Tercera Ley de la

    Conminucin)

    La energa consumida para reducir el tamao 80% de

    un material, es inversamente proporcional a la raz

    cuadrada del tamao 80%; siendo ste ltimo igual a la

    abertura del tamiz (en micrones) que deja pasar el

    80% en peso de las partculas.

  • 39

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Bond defini el parmetro KB en funcin del Work

    Index WI (ndice de trabajo del material), que

    corresponde al trabajo total (expresado en [kWh/ton.

    corta]), necesario para reducir una tonelada corta de

    material desde un tamao tericamente infinito hasta

    partculas que en un 80% sean inferiores a 100 [m].

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Donde: B = Energa especfica de conminucin (kWh/ton).

    WI = Indice de trabajo (kWh/ton. corta).P80 = Tamao del 80% acumulado pasante en el producto.

    F80 = Tamao del 80% acumulado pasante en la alimentacin.

    El parmetro WI depende tanto del material (resistencia a la

    conminucin) como del equipo de conminucin utilizado,

    debiendo ser determinado experimentalmente para cada

    aplicacin requerida. Tambin representa la dureza del

    material y la eficiencia mecnica del equipo.

  • 40

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Durante el desarrollo de su tercera teora de la conminucin,

    Fred Bond consider que no existan rocas ideales ni iguales

    en forma y que la energa consumida era proporcional a la

    longitud de las nuevas grietas creadas.

    El Test de Bond tiene 3 grandes ventajas:

    Existe una gran cantidad de datos disponibles.

    Funciona bien para clculos iniciales.

    Alternativa simple para medir la eficiencia mecnica de

    equipos de conminucin.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

  • 41

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    DETERMINACION DEL WI

    El WI se determina a travs de ensayos de laboratorio, que

    son especficos para cada etapa (chancado, molienda de

    barras, molienda de bolas). Estos ensayos entregan los

    parmetros experimentales, respectivos de cada material, los

    que se utilizan en las ecuaciones respectivas, que se indican a

    continuacin.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    a).- Etapa de Chancado

    Donde:WI = Work Index [kWh/ton corta].KC = Esfuerzo de impacto aplicado, necesario parafracturar el material [lb-pie/pulg espesor roca]S = Gravedad especfica del slido.

  • 42

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    b).- Etapa de Molienda de Barras

    Donde:P100 = Abertura en micrones de malla que tiene un 100% pasante del producto.GRP = Indice de moliendabilidad del material en molino de barras [grs/rev]. Se define como la cantidad de material que es menor que un cierto tamao de corte producido por revolucin del molino.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    c).- Etapa de Molienda de Bolas

    Donde:P100 = Abertura en micrones de malla que tiene un 100% pasante del producto.Gbp = Indice de moliendabilidad del material en molino de bolas [grs/rev]. Se define como la cantidad de material que es menor que un cierto tamao de corte producido por revolucin del molino

  • 43

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    TIPOS DE CIRCUITOS

    En general, se tienen 2 definiciones de circuito:

    a).- Circuito Abierto y b).- Circuito Cerrado.

    a).- CIRCUITO ABIERTO

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    A su vez, los circuitos cerrados pueden ser:

    b).- CIRCUITO CERRADO DIRECTO

  • 44

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    A su vez, los circuitos cerrados pueden ser:

    b.1).- CIRCUITO CERRADO DIRECTO

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    A su vez, los circuitos cerrados pueden ser:

    b.2).- CIRCUITO CERRADO INVERSO

  • 45

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    CARGA CIRCULANTE

    Se entiende como Carga Circulante (CC), a la razn entre

    el flujo de material que recircula y la alimentacin fresca

    que llega al circuito. La ecuacin es:

    Donde:

    R = Flujo del slido que recircula.

    A = Alimentacin fresca del slido al circuito.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

  • 46

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    MECANISMOS DE FRACTURA

    Intentar entender los mecanismos fundamentales por lo que

    se fracturan las partculas de mineral.

    Las partculas de mineral son heterogneas, tienen

    normalmente fallas tanto a macro como a micro escala, y no

    siempre se comportan como materiales frgiles.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Excepto en tamaos muy pequeos, una partcula de mineral

    puede considerarse como un material frgil; es decir, la tensin

    es proporcional a la fuerza aplicada en aquel punto donde

    ocurre la fractura. Griffith observ que bajo tensin, la

    presencia de fallas o grietas en un material conducira a una

    concentracin de fuerzas en un slido. El trabajo de Griffith ha

    formado la base para la mayora de los trabajos subsecuentes

    Todo material cuenta con un esfuerzo mximo de tensin que

    puede soportar sin romperse y est dado por la siguiente

    ecuacin:

  • 47

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Donde: Pm: Esfuerzo de tensin mxima.

    Y: Mdulo de Young.: Energa superficial sobre el rea.

    a: Distancia interatmica.

    Se ha encontrado que las partculas se fracturan frente a

    esfuerzos entre 1% - 10% del esfuerzo mximo Pm.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    El mecanismo de la fractura es el

    siguiente:

    Cuando la energa de

    deformacin en la punta de la

    grieta es lo suficientemente alta,

    implica que los enlaces qumicos

    en la punta se rompan y la grieta

    se propaga produciendo la

    fractura del material.

  • 48

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Esta fuerza de tensin crtica, aplicada normal a la grieta, se conoce

    como fuerza de Griffith G. El valor de este esfuerzo se calcula

    desde la siguiente ecuacin:

    Donde: = Mdulo de Young.

    J = Energa libre superficial por unidad de rea de la grieta.

    Lcr = Longitud de la grieta.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    El esfuerzo al que se inicia la fractura es el equivalente para

    igualar la energa superficial de las dos nuevas superficies

    generadas por la fractura.

    En la prctica, se necesita ms energa que aquella que

    establece la energa libre de las nuevas superficies. La

    causa es que los enlaces que estn fuera de las eventuales

    superficies de fractura tambin estn tensionados, y es

    aqu donde se absorbe energa.

  • 49

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    La teora de Griffith necesita que una fuerzan de tensin exista a

    lo largo de la grieta y ms all de la abertura. Una carga

    compresiva uniforme slo puede cerrar una grieta.

    Sin embargo, una carga compresiva no-uniforme conduce a

    fuerzas de tensin localizadas; de aqu se desprende que:

    EN CONMINUCION LAS PARTICULAS NORMALMENTE

    SE QUIEBRAN BAJO TENSION, Y NO BAJO COMPRESION

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Si analizamos la fractura a tamaos muy pequeos, la

    deformacin plstica de la partcula llega a ser un factor, y

    cuando esta significativa deformacin ocurre junto con la

    fractura, se alcanza lo que se denomina Lmite de

    Moliendabilidad. Este lmite significa el tamao de partcula

    ms pequea que puede quebrarse y normalmente se confunde

    con el tamao de partcula del producto ms pequeo.

  • 50

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Las formas en la cual una partcula se fractura depende de la

    naturaleza de sta y de la forma de aplicar la fuerza. La

    fuerza en la partcula puede ser una de compresin,

    causando la fractura de la partcula en tensin. Esta fuerza

    podra aplicarse ya sea a velocidades rpidas o lentas y la

    velocidad afecta la naturaleza de la fractura. Tambin puede

    ser una fuerza de corte, tal como la ejercida por dos

    partculas frotndose unas a otras.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Como puede apreciarse muchos trminos se utilizan para

    describir los mecanismos de fractura. Se distinguen tres

    tipos de mecanismos de fractura:

  • 51

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    1).- Abrasin: Ocurre cuando la energa aplicada es

    insuficiente para causar fractura significativa en la partcula.

    En este caso, ocurren tensiones localizadas resultando

    fracturas en reas superficiales pequeas, dando como

    resultado una distribucin de partculas de tamao casi igual

    al original y partculas muy finas.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    2).- Compresin: Ocurre cuando la energa aplicada es

    suficiente de forma que pocas regiones se fracturan,

    producindose pocas partculas cuyos tamaos son

    relativamente iguales al original.

  • 52

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    3).- Impacto: Ocurre cuando la energa aplicada est sobre-

    excedida de aquella necesaria para fracturar la partcula. El

    resultado es un gran nmero de partculas con un amplio

    rango de tamaos.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    La fractura por abrasin se produce normalmente por roce de

    las partculas entre si, o contra el medio o contra el

    revestimiento generando dos fracciones de tamao. Una

    gruesa y otra muy fina con respecto al original. Este

    mecanismo se realiza a una velocidad ms o menos constante

    dependiendo de la dureza de la mena y de las condiciones de

    la molienda, caracterizndose los minerales ms blandos de

    ser ms susceptibles a este mecanismo.

  • 53

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    Un resultado anlogo al anterior es el decantillado, que

    consiste en el desprendimiento de todas las esquinas y cantos

    de las partculas. Esto se debe a la aplicacin de esfuerzos

    tangenciales que no son suficientes para fracturar la partcula

    completa. Abrasin y decantillado suelen agruparse como un

    solo mecanismo llamado atriccin. En el chancador ocurre

    una combinacin de compresin y atriccin generndose

    por lo tanto mucho material fino.

    TEORIA DE LA CONMINUCION

    La figura siguiente, muestra forma en que se realiza una

    combinacin de compresin y atriccin de una partcula,

    durante las etapas de chancado.

  • 54

    TEORIA DE LA CONMINUCION

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