DAI BELLIDO - Simulación y Optimizacion de Molienda & Clasificación
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DAI BELLIDO - Simulación y Optimizacion de Molienda & Clasificación
INGENIERA METALRGICA
RESUMEN
El presente trabajo de simulacin y optimizacin ha sido realizado a nivel industrial con
mineral polimetlico evaluando la funcin seleccin, nivel volumtrico de bola, rea de
contacto del medio de molienda, porcentaje de slidos en la descarga de molino y
geometra del cicln. La finalidad es simular y optimizar la molienda - clasificacin para
incrementar la capacidad de tratamiento y conseguir un producto de mejor calidad hacia la
flotacin de plomo, cobre y zinc.
Palabras Claves: Simulacin, Molienda, funcin seleccin, Produccin, Calidad.
SIMULATION AND OPTIMIZATION OF GRINDING AND CLASSIFICATION IN
POLYMETALLIC ORES
ABSTRACT
This simulation and optimization work was carried out on an industrial level with
polymetallic mineral evaluating the selection function, volume level of ball contact area of
the grinding media, percentage of solids in the discharge of mill and cyclone geometry. The
aim is to simulate and optimize grinding - classification to increase treatment capacity and
achieve a better quality product to the flotation of lead, copper and zinc.
Key
Words:
Simulation,
milling,
selection
1
function,
production,
quality.
daibellido.metalurgico@gmail.com
Artculo - 02 - 2015
INGENIERA METALRGICA
1.-INTRODUCCIN
El proceso de molienda - clasificacin de
minerales juega un rol importante en la
liberacin de los elementos metlicos
valiosos, por ello este trabajo de
simulacin y optimizacin a nivel industrial
considera de importancia el efecto que
produce los niveles volumtricos de bolas
y rea de contacto en la velocidad de
fractura (funcin seleccin).
La simulacin en la molienda fue
enfocada a encontrar el porcentaje de
slidos, nivel volumtrico y collar de bolas
ptimo.
La simulacin en la clasificacin aterrizara
en la geometra del cicln, presin y
eficiencia de clasificacin.
De la aplicacin prctica en base a la
experiencia
utilizaremos
modelos
matemticos; as mismo obtendremos los
parmetros de la funcin seleccin 0,
1. 2, Dcrit. Estos parmetros de
molienda permiti el incremento de
tratamiento en 6%, con una calidad del
producto hacia la flotacin de 53.5%
Malla- 200.
2.-PARTE EXPERIMENTAL
La simulacin y optimizacin en la
molienda - clasificacin se realiz durante
1 mes. El circuito de molienda clasificacin tiene la siguiente descripcin:
molino primario de bolas de 9.5x12,
molinos secundarios de 8x10 y 8x5 y
en la clasificacin un cicln D-26 y
zarandas de alta frecuencia.
Durante la evaluacin para la calibracin
del circuito se consider una variacin de
tratamiento de +/- 2 tph, %slidos en la
descarga del molino y alimentacin a la
clasificacin de 74 / 60 respectivamente
con una variacin de +/- 1%.
(Ver Grfico 1).
Ing. Dai R. Bellido Gala
%Slidos
486
470
459
445
440
433
429
423
429 Kw
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P =C. w. Sen. N
Donde: ( Hp /)
J = 100 ( Hp /)
J = 37%
32
37
40
43
45
50
524
562
578
591
596
602
391
419
431
441
445
449
Amperaje
124
133
137
140
142
143
(5)
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650
94.5 m2/m3
37
600
550
BOLAS
POTENCIA REQUERDA
HP
500
450
400
350
300
250
200
150
Sen
100
50
Modelos matemticos
mximo de bola.
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
del
dimetro
(6)
130
130
130
130
130
F80 Um
5732
5732
5732
5732
5732
P80 Um
764
713
666
621
580
Radio de Reduccin
7.5
8.0
8.6
9.2
9.9
Potencia Molino KW
423
430
436
441
447
% Carga Nominal
% Nivel de Llenado de Bolas
% de slidos descarga del Molino
Consumo de Energia Especifico KW- HR / TM
Wi Operacional KW-HR / TM
94.5
96.0
97.4
98.5
99.9
37.0%
38.5%
40.0%
41.5%
43.0%
74.0
74.0
74.0
74.0
74.0
3.3
3.3
3.4
3.4
3.4
13.6
13.3
12.6
12.0
14.4
0.271
0.280
0.290
0.298
Eficiencia Molienda (% )
57.9
58.7
59.4
60.2
57.1
2.2. CLASIFICACIN
2.2.1. Balance de masa en el cicln
La finalidad es determinar la eficiencia de
clasificacin, particin del Over y Under, y
producto del Over (um).
272 tph
Vortex: 7.75
Eficiencia Ciclon
C.C.
418 tph
%Wt Finos
%Wt Gruesos
D 50 Corr.
38.90%
1.55
65
35
328 um
pex: 3.25
146 tph
78.7 m2/m3
Modelo de la presin
(7)
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TEST DE MOLIENDA
(9)
130
130
130
F80 Um
5718
5718
5718
P80 Um
881
811
754
Radio de Reduccin
6.5
7.1
7.6
Potencia Molino KW
459
440
423
% Carga Nominal
100.0
98.4
94.5
37.0
37.0
37.0
66.2
70.0
74.0
3.5
3.4
3.3
Wi Operacional KW-HR / TM
17.1
15.5
14.2
0.202
0.215
0.248
51.9
53.0
56.0
74.0 %
Solidos
60.0
% Eficiencia
66.2 %
55.0
9.5 x 12
Solidos
70.0 %
Solidos
50.0
45.0
40.0
Test 1
Test 2
Test 3
Dimetro Pulg
26.0
26.0
26.0
26.0
26.0
Vortex
Pulg
7.50
7.00
6.50
6.00
5.50
Apex
Pulg
3.25
3.25
3.25
3.25
3.25
120
120
120
120
120
458
474
579
590
599
10.7
11.3
12.7
13.3
13.8
% Wt Over
61.7
59.5
48.8
47.8
47.2
% Wt Under
38.3
40.5
51.2
52.2
52.8
Carga Circulante,
1.62
1.68
2.05
2.09
2.12
%Eficiencia de Ciclon
51.4
54.4
58.1
59.1
60.1
394
348
295
278
261
36.7
37.5
39.4
41.5
42.3
7.1
9.4
12.7
13.3
13.7
3.-RESULTADOS
3.1. MOLIENDA
3.1.1. Efecto del %slidos en la
molienda
El test n1 de molienda se muestra en
condiciones operacionales.
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Despus
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P80
571 um
% Eficiencia
63.0
61.0
9.5 x 12
P80
589 um
P80
594 um
59.0
264 tph
57.0
55.0
Antes
Transicin
Despues
Vortex: 6.50
Eficiencia Ciclon
62.40%
C.C.
2.15
%Wt Finos
578 tph
47
%Wt Gruesos
D 50 Corr.
3.2. CLASIFICACIN
3.2.1. Efecto de la eficiencia en funcin
del vortex
De la simulacin del cicln en funcin del
vortex, la mejor eficiencia es a 6.5 Pulg.
A continuacin se muestra la grfica
indicando la mejor opcin del vortex a
poder modificar en el circuito de
clasificacin.
53
217 um
pex: 3.25
304 tph
5/16"
% Distribucin Pasante
Alimento Ciclon
U/F
O/F
8000
99.7
99.1
100.0
1/4"
6350
99.1
96.9
100.0
4650
98.6
95.4
100.0
2360
97.5
91.8
100.0
10
1700
97.2
90.5
100.0
14
1180
96.2
87.5
99.9
16
1062
95.5
85.4
99.8
45
354
77.7
46.8
91.0
70
210
59.9
26.0
74.4
100
150
49.2
17.5
62.9
140
105
40.0
11.8
52.1
200
74
33.0
8.6
43.5
270
53
27.7
6.6
36.8
325
44
25.4
5.9
33.8
400
37
24.1
5.5
32.1
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4.-DISCUSION DE RESULTADOS
4.1. MOLIENDA
La simulacin y comparacin en la
molienda tiene ligera brecha de diferencia
a 43% de nivel volumtrico de bolas y
74% solidos.
A continuacin se muestra la tabla y
grfico de comparacin de resultados.
REAL
Distribucin, % Pasante
Antes
Distribucin, % Pasante
Despues
130
130
F80 Um
5718
5731
P80 Um
881
571
Radio de Reduccin
6.5
10.0
Mallas
Alimento
MP-1
Descarga
MP-1
Mallas
Alimento
MP-1
Descarga
MP-1
3/4"
19050
100.0
100.0
3/4"
19050
100.0
100.0
% Carga Nominal
Potencia Molino KW
459
442
100.0
98.7
1/2"
12700
100.0
100.0
1/2"
12700
100.0
100.0
37.0
43.0
5/16"
8000
94.4
100.0
5/16"
8000
94.4
100.0
1.85
2.04
1/4"
6350
84.2
99.6
1/4"
6350
84.1
99.5
66.8
74.0
4650
72.1
99.0
4650
72.0
98.8
80%
40%
20%
60%
2360
50.0
96.6
2360
49.9
97.3
10
1700
46.1
93.4
10
1700
46.0
94.2
3.5
3.4
14
1180
39.7
88.8
14
1180
39.7
88.9
Wi Operacional KW-HR / TM
17.1
11.9
16
1062
37.2
86.4
16
1062
37.2
85.9
45
354
25.0
75.1
45
354
24.9
75.1
70
210
20.7
62.6
70
210
20.8
60.2
100
150
17.9
53.8
100
150
18.0
51.0
140
105
15.8
46.5
140
105
15.9
45.3
200
74
13.4
40.5
200
74
13.5
38.3
270
53
9.0
34.2
270
53
9.1
33.1
325
44
8.1
31.4
325
44
8.2
29.5
7.5
29.3
400
5733
580
D80 um
74.0
% Slidos
37
D80 um
% Slidos
37
7.6
0.202
0.301
2.45
2.89
1.90
2.47
Eficiencia Molienda (% )
51.9
61.2
9.5 x 12
27.9
5743
594
Radio reduccion
9.9
Radio reduccion
9.6
% Eficiencia
60.2
% Eficiencia
59.1
% Nivel de Bolas
43
% Nivel de Bolas
43
Potencia Utilizada Kw
447
Potencia Utilizada Kw
442
P80
571 um
65.0
74.0
% Eficiencia
400
60.0
55.0
P80
881 um
Optimizacion
50.0
45.0
Antes
Despues
F80
5718 um
F80
5731 um
Eficiencia Molienda (%)
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4.2. CLASIFICACIN
La simulacin y comparacin en la
clasificacin tiene ligera brecha de
diferencia a 6.5 Pulg de vortex.
A continuacin se muestra tabla y grfico
de
comparacin
de
resultados
comparativos del cicln.
Tabla 8. Resultados comparativos del
cicln Simulacin Vs Real.
Descripcin
Antes
Simulacin Despues
418
579
578
% Wt Over
65
49
47
% Wt Under
35
51
53
270
282
264
148
297
304
Nmero de Ciclones
1.0
1.0
1.0
Dimetro Pulg
26.0
26.0
26.0
Vortex
Pulg
7.75
6.50
6.50
Apex
Pulg
3.25
3.25
3.25
10.0
12.7
12.5
Presin
Psi
Eficiencia de Ciclon
38.9%
58.1%
62.4%
328
295
217
By-Pass finos, %
17.5
10.8
9.9
1.55
2.05
2.15
487
473
470
2650
1017
943
418
319
253
% Slidos Feed
60
60
60
92
92
92
55
56
56
30.2
34.7
33.0
13.0
12.7
8.6
31.5
39.4
43.5
Descripcin
Feed TM/Hr
Vortex (pulg)
Antes
120
7.75
10.1
38.9
328
31.5
Simulacion
120
6.5
12.7
58.1
295
39.4
Despues
120
6.5
12.5
62.4
217
43.5
DE
MOLIENDA
&
Antes
31.5 %M- 200
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Simulacin
5.-CONCLUSIONES
_La velocidad de fractura (funcin
seleccin) tiene fuerte influencia con los
niveles volumtricos de bolas.
_El nivel volumtrico de bolas ptimo para
la produccin es de 43%.
_La distribucin de bolas adecuada para la
produccin polimetlica y F80 es de: 40%
de 3 Pulg y 60% de 2.5 Pulg.
_Los vortex adecuado para la produccin
es de 6.5 Pulg, siendo los resultados hacia
la flotacin de 53.5% Malla 200.
_Se concluye que la simulacin es una
herramienta
que permite conseguir
objetivos, en este caso me permiti
alcanzar un incremento de liberacin de
partculas hasta 53.5% Malla 200 y La
capacidad de produccin se increment un
6% ms de la capacidad actual sin
implementar equipos en la molienda
clasificacin.
Despus
43.4 %M- 200
6. AGRADECIMIENTO
Al rea de la planta concentradora de la
unidad El porvenir Milpo donde se
realizaron las pruebas industriales, amigos
y colegas de El Porvenir.
7. REFERENCIA
_Kick, Friedrich - Das Gesetz der
proportionalem widersttand und seine
anwendung.
_Herbst 1980 - prospects for reducing
energy requirements in copper ore
grinding.
_ Austin, L.G., Klimpel, R.R., Luckie,
P.T., 1984 - Process engineering of size
reduction: ball milling. Society of Mining
Engineers, AIME, New York.
_Minerals Engineering - An international
journal devoted to innovation and
developments in mineral processing and
xtractive metallurgy.
10
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