PROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALES

Transcripción

1 72.02 INDUSTRIAS I Minerales de uso industrial Procesos básicos de transformación de minerales Esquema metodológico para elección de trituradoras en una planta de circuito cerrado Análisis granulométrico Molienda. Circuito abierto. Circuito cerrado Esquema metodológico para elección de molino en circuito abierto J.N. 2/2013 1

2 PROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALES EXTRACCIÓN TRITURACIÓN MOLIENDA CONCENTRACIÓN AGLOMERACIÓN CALCINACIÓN TOSTACIÓN OXIDACIÓN REDUCCIÓN METALES NO METALES 2

3 CLASIFICACIÓN DE MINERALES SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES: METALÍFEROS: Hematita. Bauxita, Galena. NO METALÍFEROS: Arcillas, Yeso, Azufre. ROCAS DE APLICACIÓN: Canto rodado, Arena, Mármol, Granito. MINERALES UTILIZADOS PARA LA OBTENCIÓN DE METALES METAL HIERRO ALUMINIO COBRE PLOMO CINC MINERAL HEMATITA MAGNETITA LIMONITA SIDERITA BAUXITA CALCOPIRITA CALCOCITA GALENA CERUSITA ANGLESITA BLENDA SMITHSONITA Fe2O3 Fe3O4 2Fe2O3.3H2O CO3Fe Al2O3.3H2O CuFeS2 Cu2S SPb CO3Pb SO4Pb SZn CO3Zn COMPUESTO METÁLICO 3

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5 PROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALES 5

6 PROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALES 6

7 PROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALES EXTRACCIÓN MENA = MINERAL + GANGA EN HORNO FUNDENTE + GANGA = ESCORIA LEY MINERAL PESO MINERAL x 100 PESO MENA LEY METAL PESO METAL x 100 PESO MENA 7

8 EJEMPLO 200 t mena Hematita contiene 120 t Fe 2 O 3, 70 t SiO 2 y 10 t otros. Datos: A R Fe 56 O 16 LEY MINERAL 120 t mineral x 100 = 60 % 200 t mena LEY METAL M R Fe 2 O 3 = 160 Fe 112 O t Fe = X X = 84 t Fe 160 t Fe 2 O t 84 t Fe x 100 = 42 % 200 t mena 8

9 CaCO 3 PLANTA DE TRITURACIÓN Trituradora Primaria (de Mandíbulas) Zaranda de 3 pisos 1½ 3/4 Trituradora Secundaria Cónica ½ Pila de Mineral 1½ - 3/4 ¾ - ½ < ½ 9

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16 Ambas trituradoras pueden manejar grandes tamaños La de mandíbulas es de menor costo La cónica tiene mucha más capacidad 16

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20 ETAPA FINAL DE TRITURACION Trituradora Cónica Trituradora Martillos Buena flexibilidad Mayores fuerzas de trituración Rango limitado de forma Relación de reducción constante Buena forma Reducción dispareja Tamaño alimentación limitado Alta producción de finos 20

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23 CaCO 3 PLANTA DE TRITURACIÓN Trituradora Primaria (de Mandíbulas) Zaranda de 3 pisos 1½ 3/4 Trituradora Secundaria Cónica ½ Pila de Mineral 1½ - 3/4 ¾ - ½ < ½ 23

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30 Problema de Trituración Se desean triturar 90 ton/hora de piedra caliza (CaCO3) (dureza media) para obtener los siguientes tamaños: 1 1/2 3/4 3/4 1/2 1/2 menor 1/2 Determinar las trituradoras necesarias, las aberturas de cierre de las máquinas y los modelos de las mismas. Determinar también las cantidades por hora que se producen en cada tamaño. 30

31 CaCO 3 PLANTA DE TRITURACIÓN Trituradora Primaria (de Mandíbulas) Zaranda de 3 pisos 1½ 3/4 Trituradora Secundaria Cónica ½ Pila de Mineral 1½ - 3/4 ¾ - ½ < ½ 31

32 ESQUEMA METODOLÓGICO PARA ELECCIÓN DE TRITURADORAS Producción horaria requerida (-10%) (90 ton/hr) Tamaño máximo de piedra requerido (1 ½ ) GRAFICOS GRANULOMETRICOS TRITUR. TABLA DE CAPACIDADES DE TRITUR. CONICA Modelo de - manto ABERTURA DE ENTRADA GRAFICOS GRANULOMETRICOS TRITUR. Verifica y corrige Producción horaria requerida (90 ton/hr) TABLA DE CAPACIDADES DE TRITUR. MANDÍBULAS Modelo de - Tamaño máximo de salida 32

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34 CURVAS GRANULOMETRICAS DE PRODUCTO DE LA TRITURADORA CONICA TELSMITH Nro 36 Gráfico 4 34

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37 TRITURADORAS GIRATORIAS TELSMITH Capacidades - Especificaciones 37

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40 TRITURADORAS CAPACIDADES ESPECIFICACIONES TRITURADORAS DE MANDIBULAS TELSMITH 40

41 100% Curva Granulométrica de Trituradora de Mandíbulas 20 x 36 para abertura de cierre de 3 Mayor de 1 1/2 100% -14% = 86% Entre 1 1/2 y ¾ 14% - 6% = 8% Entre ¾ y ½ 6% /2 = 3% Menor de ½ 6% /2= 3% 20% 14% 6% 0 ¾ 1 1/

42 100% Curva Granulométrica de Trituradora Cónica 36 para abertura de cierre de 1 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/ /8 1 1/4 1 3/8 1 1/2 1 5/8 Entre 1 1/2 y ¾ 100% - 36% = 64% Entre ¾ y ½ 36% - 26% = 10% Menor de ½ 26% - 0 = 26% 40% 36% 26% 0 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/ /8 1 1/4 1 3/8 1 1/2 1 5/8 42

43 Análisis Granulométrico Tamaños de Partículas Trituradora de Mandíbulas Trituradora Cónica Total % Tons / hora % Tons / hora Tons / hora Sup. a 1 1/ De 1 1/2 a ¾ De ¾ a ½ De ½ a Total

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45 Problema de Trituración En una planta de trituración de minerales, donde se trabaja 25 días/mes y 10 hs/día, se requiere triturar 8100 tn métricas/mes de hematita a tamaños inferiores a 3 1/2, con una trituradora de mandíbulas. Determinar: a) Que modelo de trituradora se debe utilizar y con cual abertura de cierre. b) Las cantidades de material que se producen por hora y por mes, en los siguientes tamaños: mayor de 2 1/2 y menor de 2 1/2 45

46 PROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALES EXTRACCIÓN TRITURACIÓN MOLIENDA CONCENTRACIÓN AGLOMERACIÓN CALCINACIÓN TOSTACIÓN OXIDACIÓN REDUCCIÓN METALES NO METALES 46

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50 Problema de Molienda En un molino de barras se deben moler 90 Tn/hr de piedra con un Wi:15, que se encuentra a tamaño (el 80%) menor de 1, hasta obtener material fino, del cual el 80% debe pasar por malla # 35, la molienda es húmeda, la descarga por rebalse y el peso específico del material a moler es 1.5 tn/m 3. Determinar: a) Dimensiones del molino (L, D). b) Potencia del motor necesaria. 50

51 a) Dimensiones y Potencia N (HP)= diferencia de Hp-Hr / Tn para cada tamaño entre la salida y entrada por la cantidad a moler. N (HP)= ( ) Hp-Hr / Tn. 90 tn/hr. N (HP)= 657 N= A.B.C.L A: Factor de Diámetro B: Factor de Carga C: Factor de Velocidad L: Longitud del Molino A: 60 < N/D > 80 D: 10.9 D: 9.39 D: 8.21 D1: 8 D2: 9 D3: 10 B: Tipo de trabajo del molino: estándar: 40% C: Velocidad crítica Molinos de Barras entre 60 a 68 % 51

52 c) Diámetro de las barras M( ) = F. W i / K. c s. S/ D F= tamaño en micrones por el que pasa el 80% de la alimentación. W i = constante depende de la naturaleza del material molido. K= Cte adimensional 200 para bolas, 300 para barras. C s = % = 60% S= peso específico en tn/m 3 D= 10 M( ) = / / 10 M( ) = 3.6 se adopta 3.5 d) Distribución de los elementos moledores Barras 3 1/2 (distribución por tamaño de las barras en % de peso 3 1/ / /2 15 Total: 100% 52

53 FACTORES PARA EL CALCULO DE POTENCIA DE MOLINOS DE BARRAS Y BOLAS 53

54 L= N/A.B.C Diámetro (pies) 8 L1= 657/32 X 5.52 X 0.134= % de velocidad crítica L2= L3= L4= L5= L6= L7= L8= L9= < L/D > 1.6 DIÁMETRO = 10 LARGO = se adopta 16 POTENCIA = 657 se adopta 660 HP 54