Reducion de Tamano

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Beneficio de Minerales
Beneficio de Minerales
Reducción de tamaño
Esquema
Mena
Reducción de Tamaño
Clasificación por Tamaños
Concentración Gravitacional
Extracción
Flotación x EspumaMagnéticaElectrostática
Gruesos
HidrometalurgiaElectrometalurgiaPirometalurgia
Refinación Producto
Cola
Cola
Impurezas
Reducción de Tamaño
• Objetivo:
• Alcanzar el tamaño de liberación óptimo de sus 
constituyentes para la ulterior concentración de los mismos.
• Facilitar la transferencia de masa y calor en procesos de 
metalurgia extractiva.
• Alcanzar las especificaciones de tamaño en productos 
industriales (baritina, talco, etc.)
• La Desintegración Mecánica de la mena y su Reducción de 
Tamaño, se logra en una serie de máquinas que someten a 
esfuerzos que superan la carga de rotura del material.
• La operación no se realiza en una sola etapa, sino en varias etapas.
Tipos de partículas
Partículas
• Libres: tanto de mineral como de ganga
• Mixtas
Grado de liberación:
Para que cualquier proceso de concentración opere 
adecuadamente, el grado de liberación debe tener 
un valor alto (70-80%)
f
mi
mlibres mmixtas

mlibres
Calcopirita + bornita + molibdenita = Mineral
Ganga= sílice+calcita+sulfuros de hierro
Operaciones
Trituración o Chancado: Operación unitaria o grupos de operaciones concernientes a 
la reducción de trozos grandes de rocas hasta fragmentos, donde las partículas más 
grandes en el producto son del orden de 1/4" a 3/8".
• Trituración Primaria: Fractura la mena de alimentación proveniente de la mina, 
desde 60" hasta < 8" a 6" de producto.
• Chancadores Giratorios
• Chancadores de Mandíbulas
• Chancadores de Rodillos
• Trituración Secundaria: Toma el producto de trituración primaria y lo reduce 
hasta 3" o 2" de producto.
• de Cono
• de Rodillos
• de Martillo
• de Impacto
• Trituración Terciaria Toma el producto de la trituración secundario reduciendo el material 
bajo 1/2" o 3/8".
EQUIPOS UTILIZADOS
• Molienda: Desintegración fina, alimentación ¾” - ½”, 
descarga menor a 0,1 mm 
• de Barras
• de Bolas
• de Martillos
• de discos
)
L
L
( f =G 
P
A )
L
L
( f =G 
P
A
Equipos de Trituración
Primaria: 
• Chancadora a mandíbulas
– Modelos Blake, Dodge, Universal (Allis 
Chalmer)
• Constan de una mandíbula fija y una 
móvil, que pivotea accionada por un 
sistema de biela excéntrica
• Giratorio
Equipos
Secundaria:
• Cónica 
– Cabeza cónica que gira con 
mov. excéntrico y carcaza en 
forma de cono invertido.
Equipos
Secundaria:
• De Rodillos
– Cilindros metálicos que giran 
en sentido opuesto
Equipos
Molienda:
• Molinos de Bolas, de Barras, SAG
• Elementos molturadores: Bolas, barras, guijarros
• Gran desgaste de elementos molturadores
• Velocidad de rotación: 
• Molinos de Martillos
• Elementos molturadores giran solidarios al eje 
Nc rpm( )
29 9
R m( )
Equipos de
MOLIENDA
Molino de bolas →
Molino de martillos ↓
Nc rpm( )
29 9
R m( )
Molinos
• Molino de barras Molino de bolas
Características de las máquinas de 
desintegración
• Grado de reducción
• Consumo de energía
• Desgaste de piezas
Grado de Reducción
Rred = tamaño alimentación / tamaño del producto = DpA/DpP
donde Dpi representa la dimensión característica de las partículas o
granos iniciales de alimentación A y de los finales ó producto P.
• Grado de Reducción Límite GL: Relación entre la abertura por la que
pasa toda la alimentación y la que permite el paso de todo el producto.
• Grado Medio, tomado como la razón entre los tamaños medios de la
alimentación y la descarga.
• Grado de Reducción del 80% Pasante es la relación entre las aberturas
por las que pasa el 80% de la alimentación y el producto.
•Rr = 2 – 15 para trituración gruesa
•Rr = 15 – 25 para trituración intermedia
•Rr = 25 – 100 o más para molienda
)
L
L
( f =G 
P
A )
L
L
( f =G 
P
A
)
L
L
( f =G 
P
A
Consumo energético
• El consumo está relacionado 
con la estructura interna del 
material.
• Proceso muy ineficiente en 
términos energéticos; 0,1 al 
2% de la energía suministrada 
a la máquina se usa para la 
desintegración
• La eficiencia depende de la 
manera en que se aplica la 
energía, de su magnitud y la 
naturaleza de la fza. ejercida.
Operación Especificación Potencia 
requerida
Quebrantamiento 
primario
< 10 cm 3 – 4 KWh/t
Trituración 
secundaria
1 a 10 cm 5 – 6 KWh/t
Molienda 0,125 a 1 cm 20 – 30 KWh/t
Molienda de 
superfinos
< 125 mm 100 – 1000 
KWh/t
Mecanismos de fractura
• Impacto
• Compresión
• Corte
• Abrasión
Mecanismos de fractura
• Impacto
• Compresión
f
Dp
Distribución de tamaño 
de alimentación
Distribución de tamaño 
del producto 
Leyes de consumo energético
• Ley de Rittinger: La energía consumida en la reducción de 
tamaño es proporcional al aumento de superficie producido (n=2)
Aplicable con menor error para molienda, para comparación en equipos en operación.
• Ley de Kick: El trabajo necesario para la desintegración es una 
función logarítmica del cociente de los tamaños inicial y final (n=1)
.: Ambas leyes, pueden derivarse a partir de la ec. Gral
P Kr T
1
Dp2
1
Dp1








P Kk T log
Dp1
Dp2







Kr: cte. de Rittinger; 
P: potencia (HP); 
T: flujo másico (tph)
Dp1; Diámetro medio de partícula alim (m)
Dp2; Diámetro medio de partícula desc (m)
dW k
dDp
Dp( )
n

Leyes de consumo energético
Ley de Bond: Ley empírica, semiteórica, para determinar consumo 
de energía (n= 1,5)
• Estimación de potencia requerida para desintegración 
fina o gruesa (Q, T o M).
• Según Mc Cabe, es la estimación más realista de los 
requerimientos de potencia para trituradoras y molinos 
industriales.
P Kb T
1
Dp2
1
Dp1








Leyes de consumo energético
Índice de Trabajo: Para usar la ec. en estimación de diseño, Allis Chalmers definió el Indice de 
Trabajo (Wi)
• Wi: Indice de trabajo de Bond expresa la resistencia de un material a ser triturado y 
molido
“”Energía total (incluye fricción) expresada en KW-h por tn de alimentación,
necesaria para reducir una alimentación formada por partículas muy grandes
(tamaño infinito) a un tamaño tal que el 80% del producto que sale del
molino pase por un tamiz 140 mallas (100 mm)”
Donde:
P: Potencia necesaria para triturar.(HP)
Wi: Indice de trabajo (kw-h / tn)
T: Flujo másico (tn/h)
Dp2: Tamaño final del producto (m)
Dp1: Tamaño inicial del producto (m)
P
Wi
74 6 T
1
Dp2
1
Dp1








Leyes de consumo energético
Material Gravedad 
específica
Wi
Bauxita 2,2 8,78
Clinker (Cemento) 3,15 13,45
Arcilla 2,51 6,3
Coque 1,31 15,13
Carbón 1,4 13
Granito 2,66 15,13
Grava 2,66 16,06
Grafito 2,20 43,56
Yeso 2,69 6,73
Mineral de hierro 3,53 12,84
Caliza 2,66 12,74
Cuarzo 2,65 13,57
Roca volcánica 2,87 19,32
• FIN