trabajo integrador ii

1. “AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE INDEPENDENCIA”
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
TRABAJO FINAL:
“OPTIMIZACION PROCESO DE MOLIENDA -MOLINO DE BOLAS 5X10”
SECCIÓN
35801
PROFESOR
JOSE ENRIQUE VARGAS
INTEGRANTES
VARGAS MARCELO KENNEDY u17200252
HUAMANI HUAYTA JONAIKER u17202618
FRANCISCO MIGUEL REYES TAMAYO U17106526
JUAN DANIEL CONDE LLANOS U17201453
WALY JACINTO MORI U17305362
Lima, Abril 2022

2. RESUMEN
El presente proyecto realiza el diseño y construcción de un molino de bolas con
el objetivo de brindar al laboratorio de Materiales y una solución rápida para el
procesamiento del mineral que venían efectuando, Esta solución se desarrolló
mediante la ejecución de dos etapas encaminadas hacia la ejecución de los
objetivos planteados. En una primera etapa se logró obtener los parámetros
iniciales con el fin de definir las especificaciones de entrada y salida del diseño.
La segunda etapa consistió en hacer uso de la revisión literaria necesaria para
lograr diseñar los elementos mecánicos y determinar los parámetros de
operación que componen el molino de bolas. Finalmente se llevó a cabo la
construcción y posterior prueba funcional del prototipo mediante ensayos
experimentales. Con la construcción del dispositivo se logró minimizar los
tiempos de producción del procesamiento del mineral en un 98.5% con
respecto al proceso manual, además de ello duplicó la cantidad de material
pulverizado, del mineral, Este proyecto se desarrolló logrando el cumplimiento
de los objetivos planteados de manera exitosa a nuevas investigaciones en lo
que a la arcilla se refiere.

3. ÍNDICE
1. MEMORIA DESCRIPTIVA ...............................................................................................4
2. ANTECEDENTES DEL PROYECTO.....................................................................................6
3. PROBLEMA CENTRAL DEL PROYECTO ............................................................................8
4. DISEÑO CONCEPTUAL ESQUEMÁTICO DEL PROYECTO..................................................10
5. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO.........................................................................................11
6. CRONOGRAMA DE PROYECTO-V1...............................................................................13
7. LISTADO DE PARTES....................................................................................................15

4. 1. MEMORIA DESCRIPTIVA
UBICACIÓN DE LA OBRA:
Dentro de las instalaciones la MINERA AURIFERA CUATRO DE ENERO S.A
DEFINICIÓN: Una planta concentradora es un tipo de planta metalúrgica que tiene
por objetivo el procesamiento del mineral, con el fin de obtener el concentrado de
aquel. Gracias a ello se preparan los minerales obtenidos de los yacimientos y se
transforman en productos que pueden someterse a procesos propios de la
metalurgia extractiva.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: El proyecto consiste en realizar equipos
cilíndricos rotativos, conocidos como molinos, estos equipos están equipados
interiormente con revestimientos, y medios de molienda, el cual la rotación de los
molinos genera la reducción de tamaño del mineral.
La ejecución de liberar las partículas de minerales valiosos, serán recuperadas
luego por flotación o lixiviación.
DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO: El presente legajo comprende:
Aspectos Generales:
Para obtener el producto final, una planta concentradora pasa por una serie de
procesos estos son: conminución, flotación, espesamiento y filtrado. Y en cada uno
se usan una serie de máquinas distintas.
1° Chancado. - Permite la reducción del tamaño del material obtenido en la mina.
En este proceso se usan máquinas como chancadoras, fajas, tolvas y zarandas.
2° Molienda. - Como su nombre indica, en este proceso se hace uso de molinos
SAG, molinos de bola, hidrociclones y bombas, donde lo obtenido en el proceso de
chancado es molido hasta obtener partículas del tamaño de micrones.

5. 3° Flotación. - Aquí es enviado el material de molienda y a aquel se le agregan
reactivos que permitan la separación de los minerales.
4° Espesamiento y relaves. - Recibe el concentrado de la flotación para
recuperación de agua
y densificación de la pulpa.
5° Filtrado. - Como la pulpa obtenida en el proceso anterior aún tiene agua, esta
debe pasar por un proceso de filtrado para retirar el excedente líquido.
Aspectos Específicos:
¿Qué es la molienda?
Última etapa del proceso de conminución, donde las partículas son reducidas de
tamaño por una combinación de mecanismos que incluyen impacto y abrasión.
Puede ser seca o húmeda.
El área de molinos SAG y molinos de bolas es el corazón de una planta
concentradora, cuenta con la mayor inversión en equipos y con la mayor potencia
instalada.
¿Qué hace una planta concentradora?
Gracias a una planta concentradora se trata el material obtenido de los
yacimientos. Estos pasan por las diferentes máquinas para obtener concentrados,
que son los productos valiosos luego comercializados.
¿Cómo está conformada una planta concentradora?
Está conformada por diferentes máquinas y equipos que se instalan siguiendo las
directivas de un diagrama de flujo. Los diagramas de flujo deben detallar la
reducción de tamaño, la separación de las especies valiosas, así como el manejo
de los materiales.
Importancia de una planta Concentradora

6. Si los materiales extraídos de los yacimientos no pasarán por una planta
metalúrgica, la actividad minera no sería rentable. Aunque vale decir que la
concentración de minerales solo aplica para ciertos tipos de estos. El uso de
plantas concentradoras también es importante para reducir el impacto negativo de
la actividad minera.
2. ANTECEDENTES DEL PROYECTO
Chambi Condori, Deysi (2015), presenta la tesis titulada “Diseño de un Molino de
Bolas para la Corporación Minera Ananea S.A.” en la Universidad Nacional del
Altiplano, quien se plantea como objetivo: Diseñar un molino de bolas para uso
industrial en la Corporación Minera Ananea S.A.
El diseño del molino de bolas se estudiaron los diferentes equipos que existen en
la industria para la molienda de minerales encontrando al molino de bolas como la
mejor opción para tratar 3 Tn/h o 50 Tn/día de mineral.
Salinas Yadaisela, Francisco Agustín (2015) de la Universidad Técnica de
Machala Ecuador, presenta la tesis intitulada “Evaluación operacional de un
sistema de molienda molino de bolas hardinge para mantener la eficiencia y la
clasificación del mineral en la empresa MINALTA S.A. del cantón Zaruma,
provincia del Oro en el año 2014”. Quién se plantea como objetivo: Evaluar la
operacionalizad de un sistema de molienda del molino de bolas Hardinge para
mantener la eficiencia y la clasificación del mineral en la empresa MINALTA S.A.
del cantón Zaruma, provincia de el oro en el año 2014”.
Realizado la investigación de tesis llega a las siguientes conclusiones:
 El único objetivo de la clasificación, es la separación de un sistema de partículas
en una cierta distribución de granulometría mediante dos procesos los cuales
consisten:
1. los prevalecen los tamaños mayores

7. 2. los tamaños menores.
 Esta operación cumple una amplia importancia en la minería y en gran importancia
en la hidrometalurgia, ya que en este proceso se prepara las partículas sólidas para
el otro proceso de extracción que es la flotación. En esta se manipula la distribución
de tamaños de los flujos en una planta con el fin de optimizar el comportamiento de
otras operaciones.
 El factor predominante en la evaluación de proceso de molienda es el consumo
energético el cual se ve influenciado por la densidad del material a moler, ahorrar
energía operando el molino en su optima capacidad va a depender
mayoritariamente la utilidad en el proceso, evitando una sobre molienda lo que se
traduce en un mayor gasto de energía y aumento en los costos de operación.
Chambi Condori, Deysi (2015), presenta la tesis intitulada “Diseño de un Molino
de Bolas para la Corporación Minera Ananea S.A.” en la Universidad Nacional del
Altiplano, quien se plantea como objetivo: Diseñar un molino de bolas para uso
industrial en la Corporación Minera Ananea S.A.
Concluida con el desarrollo de la tesis llega a las siguientes conclusiones:
 Para desarrollar el diseño del molino de bolas se estudiaron los diferentes equipos
que existen en la industria para la molienda de minerales encontrando al molino
de bolas como la mejor opción para tratar 3 Tn/h o 50 Tn/día de mineral.
 Se calculó las dimensiones del molino que nos da 5' x 9' o su equivalente a 6' x 7’,
motor de 70 Hp, 53 Kw de consumo de energía
 Se redujo de manera significativa cualquier desgaste ocasionado durante la
trasmisión de movimiento, tomando en consideración diferentes aspectos básicos
en el cálculo de engranes, ejes, rodamientos, acoplamientos, selección del motor
eléctrico y el reductor de velocidad

8. 3. PROBLEMA CENTRAL DEL PROYECTO
El proceso de molienda actual del molino de bolas 5x10 de la MINERA
AURIFERA CUATRO DE ENERO S.A es ineficiente, necesitamos desarrollar un
diseño óptimo de revestimiento para mejorar el proceso de molienda. Para este
diseño mejorado nos apoyaremos de la simulación numérica (DEM), aplicando el
software de elementos discretos Rock.
El desarrollo se enfocará en la modificación del perfil, buscando que la carga
tenga un comportamiento óptimo (catarata – cascada).

9. DISEÑO ORIGINAL – MOLINO DE BOLAS 5x10

10. 4. DISEÑO CONCEPTUAL ESQUEMÁTICO DEL PROYECTO
Los recubrimientos son fabricados bajo diferentes criterios (tipo de molienda,
porcentaje de velocidad crítica, tonelaje procesado, entre otros) y según las
condiciones de operación de cada empresa.
Existen varios tipos perfiles para los recubrimientos (forros) de los Molino de
bolas, dentro de los perfiles más comerciales témenos los siguientes:
TIPOS DE PERFILES DE ONDA

11. 5. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO
En este punto se da a conocer, el proceso de la línea de desarrollo y las etapas con las
que cuenta un proceso de molienda.

12. Proceso generalizado
Gráfica comparativa del desarrollo del proceso de molienda, respecto a la
finura del concentrado

13. 6. CRONOGRAMA DE PROYECTO-V1

15. 7. LISTADO DE PARTES
El propósito de la operación de molienda es ejercer un control estrecho
en el tamaño del producto y, por esta razón frecuentemente se dice que una molienda
correcta es la clave de una buena recuperación de la especie útil.
PARTES PRINCIPALES DE UN MOLINO
Las piezas fundamentales de un molino son: Casco, Chaquetas o revestimiento, Rejillas,
Cuerpos trituradores, Dispositivos de carga y descarga y el accionamiento o mando del
molino Trunión de alimentación (o muñón de entrada), es el conducto para la entrada de
carga impulsada por la cuchara de alimentación Chumaceras se comporta como soporte
del molino y la vez la base sobre la que gira el molino
Piñón y catalina
Son los engranajes que sirven como mecanismo de transmisión de movimiento. El motor
del molino acciona un contra eje al que está adosado el piñón, este es encargado de
accionar la catalina la que proporciona movimiento al molino, dicha catalina es de acero
fundido con dientes fresados.
Cuerpo o casco del molino o Shell
El casco del molino está diseñado para soportar impactos y carga pesada, es la parte más
grande de un molino y está construido de placas de acero forjadas y soldadas. Tiene
perforaciones para sacar los pernos que sostienen el revestimiento o forros. Para
conectar las cabezas de los muñones tiene grandes flanges de acero generalmente
soldados a los extremos de las placas del casco. En el casco se abren aperturas con
tapas llamadas manholes para poder realizar la carga y descarga de las bolas, inspección
de las chaquetas y para el reemplazo de las chaquetas y de las rejillas de los molinos. El
casco de los molinos está instalado sobre dos chumaceras o dos cojinetes macizos
esféricos
Tapas
Soportan los cascos y están unidos al trunnion
Forros o Chaquetas
Sirven de protección del casco del molino, resiste al impacto de las bolas, así como de la
misma carga, los pernos que los sostiene son de acero de alta resistencia a la tracción

16. forjados para formarle una cabeza cuadrada o'hexagonal, rectangular u oval y encajan
convenientemente en las cavidades de las placas de forro.
Trunnion de descarga
Es el conducto de descarga del mineral en pulpa, por esta parte se alimenta las bolas,
sobre la marcha.
Cucharón de alimentación
O scoop freeders que normalmente forma parte del muñón de entrada del molino
Trommel
Desempeña un trabajo de retención de bolas especialmente de aquellos que por excesivo
trabajo ha sufrido demasiado desgaste. De igual modo sucede con el mineral o rocas muy
duras que no pueden ser molidas completamente, por tener una granulometría
considerable quedan retenidas en el trommel. De esta forma se impide que tanto bolas
como partículas minerales muy gruesas ingresen al clasificador o bombas.
Ventana de inspección
Está instalada en el cuerpo del molino, tiene una dimensión suficiente como para permitir
el ingreso de una persona, por ella ingresa el personal a efectuar cualquier reparación en
el interior del molino. Sirve para cargar bolas nuevas (carga completa) así como para
descargarlas para inspeccionar las condiciones en las que se encuentran las bolas y
blindajes.
– las chumaceras del contra eje
– el contra eje
– las poleas

18. Tipo de molino según su sistema de descarga
Considerando que se necesitan partículas salientes de 50[μm], se selecciona molino
del tipo Overflow