Fundamentos de la conminucion

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT IQUIQUE - CHILE INGENIERIA EN METALURGIA EXTRACTIVA

CAPITULO 4 FUNDAMENTOS DE LA CONMINUCION

Preparación Mecánica de Minerales

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Jaime Tapia Quezada

La conminución o reducción de tamaño de un material, es una etapa importante y normalmente la primera en el procesamiento de minerales. Los objetivos de la conminución pueden ser: 1. Producir partículas detamaño y forma adecuadas para su utilización directa. 2. Liberar los materiales valiosos de la ganga de modo que ellos puedan ser concentrados. 3. Aumentar el área superficial disponible para reacción química. Dependiendo del rango de tamaño de partículas la conminución se acostumbra a dividir en: a).- Chancado para partículas gruesas mayores que 2" b).- Molienda para partículas menores de 1/2" - 3/8"3.1 TEORIA DE LA CONMINUCION
Desde los primeros años de la aplicación industrial de los procesos de conminución al campo de beneficio de minerales, se pudo constatar la relevancia del consumo de energía específica como parámetro controlante en la reducción de tamaño y granulometría final del producto, para cada etapa de conminución. En términos generales, la energía consumida en los procesosde chancado, molienda/clasificación y remolienda, se encuentra estrechamente relacionada con el grado de reducción de tamaño alcanzado por las partículas en la correspondiente etapa de conminución. Sin embargo, estudios han demostrado que gran parte de la energía mecánica suministrada a un proceso de conminución, se consume en vencer resistencias nocivas tales como: • • • • • • • • • Deformacioneselásticas de las partículas antes de romperse. Deformaciones plásticas de las partículas, que originan la fragmentación de las mismas. Fricción entre las partículas. Vencer inercia de las piezas de la máquina. Deformaciones elásticas de la máquina. Producción de ruido, calor y vibración de la instalación. Generación de electricidad. Roce entre partículas y piezas de la máquina. Pérdidas deeficiencia en la transmisión de energía eléctrica y mecánica

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Jaime Tapia Quezada

De lo anterior, se pone en relieve la necesidad de establecer correlaciones confiables entre la energía específica [kWh/ton] consumida en un proceso de conminución y la correspondiente reducción de tamaño alcanzada en dicho proceso. En este sentido se han propuesto 3 grandesteorías, las que a continuación se describen.

a).- Postulado de RITTINGER (1867) (Primera Ley de la Conminución) La energía específica consumida en la reducción de tamaño de un sólido, es directamente proporcional a la nueva superficie específica creada.
Este postulado considera solamente la energía necesaria para producir la ruptura de cuerpos sólidos ideales (homogéneos, isotrópicos y sinfallas), una vez que el material ha alcanzado su deformación crítica o límite de ruptura.

ˆ ER = K R
Donde: ÊR = KR = P80 = F80 =

[( ) − ( )]
1 P80 1 F80

(4.1)

Energía específica de conminución (kWh/ton). Constante de Rittinger. Tamaño del 80% acumulado pasante en el producto. Tamaño del 80% acumulado pasante en la alimentación.

Aún cuando el postulado de Rittinger carece desuficiente respaldo experimental, se ha demostrado en la práctica que dicha teoría funciona mejor para la fracturación de partículas gruesas, es decir, en la etapa de chancado del material.

b).- Postulado de KICK (1885) (Segunda Ley de la Conminución) La energía requerida para producir cambios análogos en el tamaño de cuerpos geométricamente similares, es proporcional al volumen de estos cuerpos.
Estosignifica que iguales cantidades de energía producirán iguales cambios geométricos en el tamaño de un sólido. Kick consideró que la energía utilizada en la fractura de un cuerpo sólido ideal (homogéneo, isotrópico y sin fallas), era sólo aquella necesaria
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para deformar el sólido hasta su límite de ruptura; despreciando la energía...