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METODOLOGÍA OPTIMIZANTE PARA MOLINOS DE BOLAS

Por: Ing. Levi Guzmán Rivera, Mineral Processing Global Leader e Ing. Carlos Rabanal León, Líder de Aplicaciones – Perú, Molycop.


La conminución es usualmente la primera etapa en el procesamiento de minerales de las concentradoras. 

Normalmente incluye varias fases desde la trituración hasta la molienda y se centra en la relación entre el consumo de energía y el tamaño de partícula producido.

La principal restricción es que los equipos de reducción de tamaño (molinos) absorben la mayor cantidad de la energía proporcionada y solo una pequeña fracción de esta es disponible para la rotura del mineral.

¿Por qué necesitamos moler?

Básicamente, para obtener la liberación de las especies mineralizadas de las rocas que las contienen, fragmentándolas en tamaños suficientemente pequeños.

Energía específica (kWh/t)

Definida como la cantidad de energía (kWh) aplicada, en promedio, a cada tonelada de mineral molido, es el equivalente a la relación entre la potencia del molino y el tonelaje horario que se procesa.

La energía específica es, sin duda, el parámetro controlante más importante en todos los procesos de molienda.

La metodología optimizante

Hemos denominado de esta forma al proceso desarrollado por Molycop que provee una solución integral en un determinado circuito de molienda-clasificación.

Balance másico

El primer paso es establecer el balance másico del circuito con el fin de obtener los flujos respectivos y el consumo específico de energía (kWh/t), que nos servirá para la posterior etapa al determinar las funciones selección y fractura del mineral.

Este balance másico se obtiene de los muestreos de planta, los cuales deben realizarse de la forma más frecuente que sea posible o al menos cuando haya un cambio significativo en el mineral procesado o en el circuito de conminución.

En el caso de los nuevos proyectos donde no se cuenta con muestreos, será necesario el desarrollo de pruebas Batch para la estimación del consumo específico de energía para una determinada tarea de molienda.

Estimación de parámetros

El siguiente paso es la estimación de las funciones selección y fractura.

La función selección (S) expresa la probabilidad de que las partículas sean seleccionadas para el proceso de fragmentación.

La función Fractura (B) describe la forma en que se redistribuye el tamaño del material después de la fragmentación de las partículas originales (Coello, Menéndez & Laborde 2008).

Con el fin de obtener las funciones selección y fractura de un determinado mineral, se empleará el balance másico base y empleando los estimadores de parámetros (Ball_Param) del Molycop Tools se procede a determinarlos.

Luego de la obtención de estos parámetros a partir del balance másico, se realizan los test a nivel de laboratorio en un molino de torque en el cual podemos aplicar la misma energía específica que fue empleada a nivel industrial.

Estas pruebas parten de replicar las condiciones operativas del circuito de molienda (nivel de llenado, collar de bolas, velocidad del molino, % sólidos, etc.) para así poder determinar las funciones de selección para cada collar de bolas evaluado.

Escalamiento y simulaciones

Luego de realizar las pruebas a nivel de laboratorio se procede a realizar el escalamiento respectivo, con el objetivo de evaluar diferentes collares de bolas (distintas áreas superficiales) a nivel industrial.

La calibración del simulador debe realizarse para validar si este replica el balance másico de partida.

Luego del calibrado, se puede realizar grupos de simulaciones de interés donde cada usuario puede establecer los cambios sobre los cuales requiere analizar el efecto.

Así, podemos evaluar el efecto del nivel de llenado de bolas, velocidad del molino, alimentación fresca, tamaño del producto objetivo, presión de clasificación, tamaño de los ciclones, dimensiones de vórtex y ápex, etc.

Recomendaciones: implementación y evaluación

Una vez obtenidas las condiciones óptimas que permitan maximizar el tonelaje o minimizar el P80 a flotación, se realiza la implementación de las recomendaciones identificadas, con el propósito de establecer una nueva línea base, superior a la inicial y sobre la cual se iniciará nuevamente el círculo virtuoso de la mejora continua.

Finalmente, las soluciones identificadas han permitido generar conocimiento disponible para la minería, alcanzando: mayores tonelajes de mineral procesado, óptimos consumos de medios de molienda, incrementos en la eficiencia energética y de clasificación, rediseño de circuitos, etc., que se traducen en beneficios económicos tangibles para las operaciones donde se han implementado estas soluciones.

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