Parte teorica zaranda

I.

MARCO TEORICO

I.1 ZARANDA
La construccin de una malla para zaranda reside en la concepcin
racional del producto, pensado y construido para ser sometido a las ms duras
condiciones de desgaste y abrasin.
2.2 Clasificacin por Tamaos. Introduccin.
El cribado se define como una operacin de clasificacin por tamao de
fragmentos de dimensiones y formas variadas, obligndolos a enfrentarse a
una superficie con aberturas (superficie de cribado) que permitir el paso de
aquellos granos con dimensiones inferiores al tamao de la abertura (pasante)
y reteniendo o rechazando aquellos otros con un tamao superior a la
dimensin de la abertura (rechazo).
Funcin de la zaranda:

Separar los fragmentos ms gruesos contenidos en una mezcla,

con el fin de eliminarlos o para enviarlos a una nueva etapa de
fragmentacin, de aquellos otros con las dimensiones requeridas.
Necesidad de una granulometra determinada en operaciones de
control o en trabajos de investigacin (operaciones de laboratorio).
Necesidad de obtener un tamao determinado para que
nuestros procesos de concentracin posteriores operen de
forma adecuada.

Esquema de una operacin de clasificacin por tamaos en una zaranda

vibratoria de varias bandejas (Cortesa de Svedala).

PARRILLAS DE BARRAS:
Estas parrillas estn formadas por barras, perfiles o rales, dispuestos de
forma paralela y con la separacin adecuada a la clasificacin que se persigue.
La mxima longitud de las barras est dispuesta en el sentido del flujo del
material. La seccin de las barras se va estrechando hacia el final de la criba,
con lo que se tiene una divergencia entre las mismas a fin de obtener elevadas
eficiencias.
Las secciones de las barras suelen ser de formas trapezoidales
semejantes a las secciones triangulares y dispuestas de forma invertida para
evitar atascos.
Se fabrican de acero. Para trabajos duros y de alta abrasividad se
emplean barras de acero al manganeso o aleados con cromo.

SELECCIN POR TAMAOS

Grizzly de escalpado estndar (Cortesa

Svedala).

Criba de barrotes de perfil cuadrado (Cortesa Svedala).

Criba de barrotes en forma de ral (Cortesa de Roxon).

Barrotes

Criba vibrante primaria de dos bandejas (Cortesa Roher).

2.3 CHAPAS PERFORADAS

Se emplean en aquellas situaciones donde la superficie de cribado debe
ser capaz de resistir tamaos de material importantes, dando una mayor vida
de servicio que con el uso de mallas metlicas.
Presentan menor superficie libre que las mallas metlicas pero mayor
precisin de cribado y menores problemas de cegamiento.
Las perforaciones efectuadas en las chapas pueden ser de diferentes
formas y tamaos (redondas, cuadradas, rectangulares con esquinas redondas
o cuadradas, hexagonales, etc.).
Las perforaciones se disponen de forma paralela o al tresbolillo y/o
inclinadas con respecto a la direccin del flujo de material.
Las chapas se construyen de acero o de material antidesgaste con
espesores que van desde los 6 hasta los 20 mm.

Chapa perforada

Criba inclinada de dos bandejas (Cortesa Svedala).

2.4 ZARANDAS VIBRATORIAS
Es el grupo de cribas ms importante, debido al nmero de equipos que
hay operando en las diferentes etapas de la industria de procesos minerales.
En funcin de la pendiente de la superficie de cribado y del tipo de
vibracin, se clasifican en tres grupos que son los siguientes:

Cribas de vibracin lineal y pendiente media

Cribas de vibracin circular y pendiente media.

Cribas de vibracin elptica o rectilnea y horizontales o ligeramente

inclinadas.

Cribas de vibracin Lineal:

Las caractersticas generales de este tipo de criba son las siguientes:

Vibracin perpendicular a la superficie de cribado.

Inclinacin: 35-45.
Vibracin: 700-3500 r.p.m.

Carrera: 1-3 mm.

Campo de aplicacin: cribados finos (80 m-4 mm) y medios (3-25 mm).

Un equipo caracterstico de este grupo es la criba Mogensen (criba de

probabilidad), la cual consta de una serie de tamices o mallas de diferentes
aberturas y dispuestos en pendientes crecientes.
Debido a la pendiente de las superficies, tenemos que la luz de malla puede
variar entre 2 y 10 veces el tamao de separacin que se persigue.
La bandeja inferior es la que realmente proporciona el corte, las otras producen
una adecuada dispersin del producto.
Proporcionan altas capacidades y cortes entre 0.1 y 100 mm.
Para una misma capacidad poseen un menor tamao y peso frente a otros
tipos de criba.
Alimentacin

Criba Mogensen

Producto
Esquema de una criba Mogensen.

Cribas de vibracin Circular:

Las caractersticas generales de este tipo de criba son las siguientes:
Vibracin perpendicular a la superficie de cribado.
Inclinacin: 15-25.
Vibracin: 650-3000 r.p.m.
Carrera: 2-15 mm.
Campo de aplicacin: cribados con tamaos de corte desde 0.3-120 mm
hasta 200-300 mm.
Malla
Contrapeso
Bastidor o cajn

Cojinetes
Muelles
Polea de
accionamiento

Criba de vibracin circular de 2 cojinetes.

Cribas de vibracin Elptica:

Las caractersticas generales de este tipo de criba son las siguientes:
Vibracin con componentes de avance.
Inclinacin: 0-10.
Campo de aplicacin: cribados con tamaos de corte inferiores a 40-50
mm (excepcionalmente podrn clasificar a tamaos comprendidos entre
60-80 mm pero con inclinaciones de 8-10).

Malla
Contrapeso
Eje excntrico

Polea

Cojinetes

Muelles

Fig. 6.22: Criba de vibracin elptica. de 4 cojinetes.

Principales factores del cribado:

2.5

En el cribado existen una serie de factores que nos van a determinar que esta
operacin se produzca de una manera ms o menos rpida; es decir, la
velocidad con la que las partculas de dimensiones adecuadas son capaces de
atravesar la superficie de cribado.
Los principales factores son:

Dimensin de la malla.
Forma de las aberturas.
Dimensin relativa entre las partculas y la malla.
ngulo de ataque de las partculas.
Humedad.
Espesor de la capa de material.
Movimiento de la criba.

A continuacin pasamos a desarrollar cada uno de los factores anteriores.

2.6 dimensionamiento de la zaranda
Anotando que la dimensin de la abertura de malla viene representada por a.
Se tiene que el nmero de mallas (hilos) por unidad de superficie de una criba
es
inversamente
proporcional al cuadrado
de dicha
2
dimensin, o sea a .
Por otro lado, el peso del material o granos que pasan a travs de la
malla correspondiente es proporcional al cubo de la abertura de malla, a3.
Por lo tanto se deduce de lo anterior que la capacidad de una criba,
definindose como el peso de material que pasa a travs de la malla por
unidad de tiempo y por unidad de superficie de cribado, es aproximadamente:

Donde:
p = Peso del material
a = Abertura de malla.
La capacidad de una criba se expresa en ton/m2 por hora y por milmetro de
abertura de malla.

Formas de las aberturas

La malla de referencia es siempre la malla cuadrada de dimensin a. Sin
embargo, hemos visto que la forma de las aberturas puede ser diferente a la
cuadrada: aberturas circulares (chapas perforadas), alargadas (chapas
perforadas y telas metlicas), etc.
Las aberturas alargadas se pueden tomar como aberturas rectangulares.
La conversin de stas formas a la abertura cuadrada de referencia se realiza
con los factores siguientes:

Dimensin de la particula y abertura

La probabilidad P de que una partcula esfrica de dimetro d, la cual

cae perpendicularmente a la superficie de cribado, pase a travs de la malla
sin tener en cuenta la posibilidad que rebote sobre los hilos del mallado es:

Siendo:
a = Dimensin de la malla cuadrada.
b = Dimetro de los hilos del mallado.
d = Dimetro de la partcula esfrica.
Abertura de malla

Hilos o alambres
a-d

a+b

El primer trmino de la expresin 6.3, representa la

dimensin relativa de la esfera y la dimensin de la abertura de malla. El
segundo trmino de dicha expresin representa la proporcin de abertura de
la superficie de cribado.

Para dicho clculo se tendr en cuenta nicamente aquellos tamaos de

dimensin crtica, es decir, los comprendidos entre 0.5a y 1.5a.
2.8 El ngulo de ataque de las partculas
El ngulo de ataque de las partculas o lo que es lo mismo, la inclinacin
de la criba, tiene una gran influencia sobre la probabilidad de que las partculas
pasen a travs de la superficie de cribado.
A medida que la inclinacin de la criba aumenta, la abertura efectiva
disminuye y con ello el tamao de corte para una misma abertura de malla a.
A partir de ngulos mayores de 30, esta influencia se incrementa
considerablemente y tambin con grandes relaciones de d/a, donde por tanto
disminuir la probabilidad de paso.
Como ejemplo, se puede decir que el corte de una criba de malla
cuadrada a, e inclinada 30 es de 0.85a.

2.9 Espersor de la zaranda

Se sabe que este factor tambin influye en la velocidad de cribado ptima,

existiendo un espesor ptimo que garantiza la mxima rapidez de la operacin
y una elevada eficacia.
El espesor ptimo influye de la siguiente manera:
-

Se favorece el fenmeno de estratificacin de las partculas (cribas

vibratorias).
Disminucin de los rebotes sobre los hilos.
Aprovechamiento de la superficie de cribado.
Aumento de la capacidad de cribado.

Como indicacin, el espesor no debe exceder de 4 veces la dimensin de

la abertura para material con una densidad aparente de 1.6 ton/m 3.
2.10 Rendimiento y Eficacia del Cribado.

A partir de los datos de los ensayos granulomtricos, logrados en el

laboratorio, vamos a conocer el rendimiento de cribado (E) que una criba
obtiene.
Este rendimiento se va a calcular a partir de los porcentajes de material
cuyo tamao es igual o menor a la dimensin de corte de la malla (m).
Vamos a definir A, P, R, como los tonelajes totales de material en la
alimentacin, en el pasante y en rechazo respectivamente y pueden expresarse
en ton/h.
Por otro lado tenemos a, p, r, que representan los porcentajes (%) de
material en la alimentacin, en el pasante y en el rechazo respectivamente, con
una dimensin inferior a la abertura de malla, la cual condiciona el tamao de
corte.

A (ton/h); a (%)
Abertura de malla (m)

Criba
R(ton/h); r (%)

P(ton/h); p (%)

Fig. 6.24: Esquema del balance de masa de una criba.

El balance de masas de una criba cumple que: A (ton/h) = P

(ton/h) + R (ton/h)
y en funcin de los tamaos menores de m: Aa (ton/h) = Pp
(ton/h) + Rr (ton/h)

Por otra parte el Rendimiento de Cribado es:

Es recomendable calcular el rendimiento sobre aquella fraccin

granulomtrica comprendida entre 0.5m y m (dimensiones crticas). Para esta
fraccin, el margen del rendimiento estar comprendido entre el 60% y el 90%.
Otro parmetro que nos mide el rendimiento del cribado es la Eficacia de
cribado (e), y nos indica la cantidad de finos (< m ) que se han obtenido en el
rechazo. La expresin que nos proporciona este valor es la siguiente:
e = 100 - r
Para cribados finos es preferible la utilizacin de las denominadas Curvas
de Particin.

Clculos lobo ve en que parte lo

pones, estos son los clculos
Dimensionado de la Superficie de
Cribado
1er mtodo
Existen numerosos procedimientos de clculo para obtener la superficie de
cribado (E.C. Blanc, Mular Bhappu,etc.), pero todos ellos se reducen una
expresin como la siguiente:

2do mtodo
Vamos a desarrollar un mtodo de clculo de superficies de cribado que
pertenece a Juan Luis Bouso, y que se basa en la capacidad bsica sobre
material pasante, la expresin quedara de la siguiente forma:

Capacidad Bsica o Especfica, (B).

Los valores de la capacidad bsica han sido obtenidos de forma separada para
materiales naturales (redondeados), materiales triturados (cbicos) y para
carbn.
Condiciones de trabajo
Las condiciones bajo las que se ha obtenido esta capacidad son:
- Densidad aparente del producto: 1.6 t/m3.
- Malla de alambre de acero.
- Area libre de la malla: 50 %.
- Posicin de la malla: Primera.
- Inclinacin de la criba: 20
- El rechazo del producto de alimentacin: 25 %.
- Porcentaje de partculas inferiores a 0.5m en el producto de la alimentacin:
35 %.
- Rendimiento de cribado: 94 %.
Tabla Capacidad Bsica (B)

Factores de Correccin, ( fi ).

La capacidad bsica ha sido calculada bajo unas condiciones muy concretas;

como ya hemos visto, pero por lo general estas condiciones sern diferentes a
las establecidas en el clculo de B.
De lo anterior surge la necesidad de aplicar unos factores a la capacidad
especfica o bsica (B) que nos permitan obtener un valor de la capacidad que
se ajuste a nuestras condiciones de operacin (distintas de las tericas), dicha
capacidad obtenida se la conoce con el nombre de capacidad corregida (Bc)
y los factores los desarrollamos a continuacin.

Factor de Semitamao ( fs ):
El valor de la capacidad bsica, est calculado para unas condiciones de
alimentacin en las que el contenido de partculas que son inferiores a 0.5m
(dimensin de abertura de malla), es decir el semitamao, constituye un 40 %.
En condiciones de cribado diferentes a este valor, habr que aplicar un
coeficiente que corrija dicho efecto. El valor de este coeficiente de semitamao
se obtiene de la tabla siguiente:

Reemplazamos en la formula siguente con los datos obtenido en las

tablas:

Datos de las tablas

Tp=111TON/ H
B=25 TON/m2. H
Fs=0.92
Fi=1
REMPLAZAMOS
S= 111X 0.92 /25X1 =4.0848m2
Calculo de la anchura de la criba

La criba debe tener una anchura mnima, independientemente del valor que
obtengamos de la superficie necesaria, para que el espesor de capa no sea
elevado y permita un cribado adecuado.
La tabla 6.13 proporciona la anchura mnima en funcin del tonelaje mximo de
material que va a recibir la superficie de cribado: