En el desarrollo minero metalúrgico, se realizan cambios acorde a la variación de las características del mineral y la mejor recuperación de concentrado. En el presente proyecto se buscara mejorar el sistema de molienda de aquellas empresas que trabajen bajo este sistema.

1. FUNDAMENTOS
INVESTIGACION
PROYECTO FINAL DEL CURSO

2. INTRODUCCION
 En los procesos de beneficio de minerales, la molienda gasta
aproximadamente el 50% de la energía necesaria en el beneficio de
minerales metálicos e industriales [1,2,3]. Este consumo está determinado
principalmente por las pérdidas de energía y el desgaste de los medios
moledores.
 El análisis del movimiento de los cuerpos moledores en molinos data de la
segunda década del siglo XX, cuando se calculó las trayectorias de una
bola al interior de un molino rotatorio, basado en un simple balance de
fuerzas pero despreciando los efectos de la fricción.
 Hasta la década del 90 el análisis del movimiento de la carga en molinos
rotatorios se limitaba a cálculos de las trayectorias de una sola bola. No
fue sino hasta la segunda mitad de esta década que M.S. Powell y G.N.
Nurick calcularon con buenos resultados las trayectorias que deberían
seguir los cuerpos moledores en un molino rotatorio de bolas, mediante un
modelo en el cual se hace uso del concepto de superficie de equilibrio.
 De otro lado, se tiene evidencia de que estos fenómenos de desgaste de
bolas y también de revestimientos en la minería de minerales industriales
afectan seriamente la productividad de los equipos, las distribuciones
granulométricas generadas, las razones de recirculación, la eficiencia de
los separadores de tamaño y en general de las diferentes operaciones
que están alrededor del proceso de molienda.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
 Luego de un estudio sobre los problemas que aquejan a los
molinos de bolas se puedo llegar a una serie de causas para
que dicha maquinaria falle o quede inoperativa. Durante el
procesamiento de minerales y más específicamente en la
molienda se ha estudiado el desgaste de bolas con el fin de
determinar el desgaste de bolas en una operación de
molienda convencional de un molino rotatorio. Los efectos de
comprender la cinética y el mecanismo de desgastes de
bolas, impacta fuertemente sobre los costos de energía en la
industria minera.
 De esta manera se propone soluciones a esta situación las
cuales se darán a conocer a medida que vayamos
avanzando en el informe.

4. JUSTIFICACION DEL ESTUDIO
 En el presente trabajo analizamos las billas de los molinos las
cuales tienen como función triturar el material en los molinos.
Analizamos estos para determinar cómo es que estos sufren
desgaste y cómo influye en la producción de la empresa y si
hay alguna forma de mejorar este desgaste.
 Esta información puede ser útil para que las empresas que
fabrican las billas, las empresas que ensamblan los molinos,
etc. Para que de alguna manera diseñen las billas con un
material más resistente o si el material de las billas requieren
algún aditamento o tratamiento térmico darlos a conocer en
el informe.
 Este información se brindara a todas las personas interesadas
obre el tema.

5. OBJETIVOS
 Objetivo General
 El objetivo principal tomado en cuenta para realizar esta investigación
es darle una mejora a las billas del molino para evitar que el molino
pare su producción y así dar mejores ganancias a la empresa
contratista y mejorar el tiempo de vida útil y la confiabilidad de dicha
máquina.
 Objetivos Específicos
 Analizar el desgaste de los medios moledores de acero en un molino
de bolas
 Comprobar la hipótesis propuesta por algunos autores que la cinética
de desgaste de las bolas es constante
 Analizar la composición química de los medios moledores y cómo
reaccionan al desgaste
 Tomar medidas del desgaste bajo el método de bola marcada.

6. MARCO TEORICO
Molienda
 Es la liberación de especies minerales, etapa previa a la concentración, es
sin lugar a dudas el proceso unitario de mayor relevancia práctica en todo
circuito de beneficiamiento, por cuanto demanda la principal Inversión de
Capital, incide fuertemente en los costos unitarios y determina en gran
medida la rentabilidad de la operación.
Molinos de bolas
 El molino de bolas es una máquina para moler diversos minerales y
otros materiales: de construcción y materias primas utilizadas en la industria.
 En minería se usa ampliamente en la rama de metalurgia, en la cual
se tritura la ganga y posteriormente se ataca mediante reactivos para
separar los minerales.
 Se divide en dos tipos de molienda: seca y húmeda. Según
las modalidades de descarga se dividen en dos tipos.
 El molino de bolas es el equipo más importante para trituración de
materiales. Se utiliza ampliamente en la industria cementera, en nuevos tipos
de materiales, de construcción, refractarios, para selección de color,
producción de cerámica, etcétera.

7. Partes Principales de un Molino
 Casco:
 Billas o Bolas:
 Revestimientos:
Factores afectan la eficiencia del molino de bolas.
 La densidad de la pulpa de alimentación debería ser lo más alta
posible, pero garantizado un flujo fácil a través del molino. Es
esencial que las bolas estén cubiertas con una capa de mena;
una pulpa demasiado diluida aumenta el contacto metal-metal,
aumentando el consumo de acero y disminuyendo la eficiencia. El
rango de operación normal de los molinos de bolas es entre 21 65
a 80% de sólidos en peso, dependiendo de la mena. La viscosidad
de la pulpa aumenta con la fineza de las partículas, por lo tanto,
los circuitos de molienda fina pueden necesitar densidad de pulpa
menor. La eficiencia de la molienda depende del área superficial
del medio de molienda. Luego las bolas deberían ser lo más
pequeñas posible y la carga debería ser distribuida de modo tal
que las bolas más grandes sean justo lo suficientemente pesadas
para moler la partícula más grande y más dura de la alimentación.

8. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
 El trabajo realizado se efectuó en una planta Minera y se recopilo
datos de distintas fuentes confiables. Pues bien proseguimos con la
aplicación de pruebas las cual fueron realizadas en dos tipos de bolas
diferentes, tomando 196 bolas de 90 mm de diámetro para ambas
especificaciones, las cuales fueron suministradas por un mismo
proveedor (Vega Industries), con las siguientes especificaciones:
Tabla 1. Composición Química de las Bolas.
REFERENCIA DE
BOLAS
Cr % C % DUREZA HRC
180-Vegaplus-tipo
I
21 – 23 2.7 – 3.1 63
90-Vegaplus – tipo
II
18 - 21 2.5 – 2.8 60 - 66

9. Todas las muestras fueron introducidas dentro de un molino Industrial el cual
tiene las siguientes s especificaciones:

10.  Las pruebas se realizaron durante un lapso de tiempo total de 5368 horas
con muestreos entre 500 – 600 horas, en cada parada del molino eran
sacadas 12 bolas del mismo y se medía su respectivo desgaste de un pie de
rey electrónico (menor grados de error al realizar la medida), después
estadísticamente aplicaremos la media de estas muestras, los resultados
obtenidos del desgaste de las bolas se encuentra en la siguiente tabla:
Tabla 3. Desgaste de Bolas en milímetros.
Horas de operación Diámetro de bolas tipo I Diámetro de bolas tipo II
- 89 88
601 87 85
1,363 84 82
1,551 83 81
1,910 81 79
2,432 80 77
2,927 77 75
3,461 75 72
3,984 73 70
4,422 71 68
4,874 70 66
5,368 67 64

11. Simulación del desgaste de los medios moledores (Bolas)
 La simulación será realizada según los datos obtenidos en la tabla 3 que
muestran los ajustes que sufrieron las bolas después de un tiempo
determinado de uso, en la figura 1 se muestra la regresión lineal del tipo
de Bola I.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 601 1,3631,5511,9102,4322,9273,4613,9844,4224,8745,368
Figura 1. Regresión lineal tipo de bola I

12.  Las siguientes fotografías muestra los diferentes desgastes de las bolas
obtenidos al interior del molino.
 La figura 3 muestra una bola de 90 mm de diámetro marcada antes de
introducirla en el molino para después ser analizada durante el proceso
de molienda
Figura 3. Bola marcada al inicio de la operación.

13.  La figura 4 muestra la diferencia de una bola al inicio de la operación y
otras bolas extraídas después de transcurrido un tiempo dentro del
molino las cuales están deformadas por las altas temperaturas dentro
del molino en medio de la operación.
Figura 4. Bolas deformadas.

14. CONCLUSIONES
 Llegamos a la conclusión de que según la composición química de las
bolas suministrada proveedor (Vega Industries), el de 180-Vegaplus-tipo
I presenta menor desgaste en un lapso de operación de 5638 horas
durante la molienda, su diámetro se llega a reducir en 23mm del
diámetro inicial, por tanto este sería el indicado para disminuir desgaste
de las bolas.
 Concluimos que las bolas del molino cuando la tienen composición
química 21-23 % Cr, 2.7- 3.1 % C y una dureza rockwell de 63 HRC
presentan menor desgaste.
 Se concluye que desgaste de Impacto Puro y Desgaste Isotrópico, son
variables independientes ya que solo depende del peso de las bolas
durante la molienda.
 El análisis de regresión que se hizo a la base de datos tomada de la
prueba de bola marcada muestra que la mejor curva que se ajusta a
los datos es una línea recta por lo que la velocidad de desgaste de las
bolas es una constante, lo que comprueba una vez más la hipótesis
planteada por Menacho y Concha [6] que la cinética de desgaste es
constante.
 Dentro del molino las bolas pueden desgastarse de diferentes formas
pero la literatura no menciona un desgaste en especial y es el desgaste
por deformación.

15. RECOMENDACIONES
 Para futuras investigaciones si se desea indagar sobre el desgaste de las
bolas e un molino de bolas tomar como referencia. TARIFEÑO .E.
Desgaste de bolas. Ya que investiga el desgaste de las bolas en una
molienda semiautógena.