Presentación para describir el proceso mecánico de conminación de los minerales

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica
Escuela Profesional de Ingeniería Metalúrgica
“DETERMINACIÓN DEL WORK INDEX”
LABORATORIO 2
Curso: Operaciones unitarias
Docente: Mg. Ing. Lily Edith Ponce Gago
Integrantes:
• Bazán Rojas, Aurelio
• Egocheaga Tineo, Arturo Steve Omar
• Sierra Redhead, Kevin 2021

2. OBJETIVOS
• Determinar a nivel de laboratorio, el índice de trabajo (Wi) de un mineral, mediante la
determinación de la moliendabilidad (cantidad de material producido por revolución
para una malla determinada)
• Aprender a hacer un buen muestreo y partición, haciéndolo lo más regular posible.
• Realizar una descripción paso a paso de las operaciones a realizar en el desarrollo del
ensayo de Bond para molino de bolas.
• Familiarizarse con los equipos de molienda, calcular el P80 y F80.
• Aprender las variables que están contenidas en la ecuación de Bond.
• Afianzar los conocimientos de la clase teórica con la practica en laboratorio

3. FUNDAMENTO TEÓRICO
a. FUNDAMENTOS DE LA CONMINUCION
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 de tamaño 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:
• Chancado para partículas gruesas mayores que 2".
• Molienda para partículas menores de 1/2" - 3/8"
b. TEORIA DE LA CONMINUCION
b.1 Postulado de RITTINGER (1867) (Primera Teoría de
la Conminución)
“La energía específica consumida en la reducción de
tamaño de un sólido, es 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 sin fallas), una vez que el
material ha alcanzado su deformación crítica o límite de
ruptura.
𝐸̂𝑅=𝐾𝑅[𝑆2−𝑆1]
Donde:
𝐸̂𝑅= Energía específica de conminución (Kwh/tc).
𝐾𝑅= Constante de Rittinger.
𝑆2 = Superficie específica final.
𝑆1 = Superficie específica inicial.

4. b.2 Postulado de KICK (1885) (Segunda Teoría de la Conminución)
“La energía requerida para producir cambios análogos en el volumen de cuerpos geométricamente
similares, es proporcional al grado de reducción en volumen de estos cuerpos”.
Esto significa que iguales cantidades de energía producirán iguales cambios geométricos en el volumen
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 para deformar el sólido hasta su límite de ruptura;
despreciando la energía adicional para producir la ruptura del mismo.
𝐸̂𝐾=𝐾𝐾log(𝑉1𝑉2)
Donde:
𝐸̂𝐾= Energía específica de conminución (Kwh/tc).
𝐾𝐾= Constante de Kick.
𝑉1= Volumen inicial de la partícula.
𝑉2= Volumen final de la partícula.

5. b.3 Postulado de BOND
PRIMER PRINCIPIO: “Ya que se debe entregar
energía para reducir de tamaño, todas las partículas
de un tamaño finito tendrán un nivel de energía al cual
se deberá añadir la energía entregada en la
conminución para obtener el nivel de energía de los
productos. Solo una partícula de tamaño infinito tendrá
un nivel de energía cero”.

6. b.3 Postulado de BOND
SEGUNDO PRINCIPIO: “Fred Bond consideró que no
existían rocas ideales ni iguales en forma y que el
consumo de energía para la reducción de tamaño
depende de la longitud de las nuevas grietas formadas.
Como la longitud de la grieta es proporcional a la raíz
cuadrada de la nueva superficie producida, la energía
específica requerida es inversamente proporcional a la
raíz cuadrad del diámetro de partícula del producto
menos la del alimento”.

7. b.3 Postulado de BOND
TERCER PRINCIPIO: “La falla más débil del
material determina el esfuerzo de ruptura, pero
no su Wi, el cual es determinado por la
distribución de fallas en todo el rango de tamaño
involucrado y correspondería al promedio de
ellas”.

8. c. DETERMINACION DEL Wi
El WI se determina a través de ensayos de
laboratorio, que son específicos para cada etapa
(chancado, molienda de barras, molienda de
bolas). Estos ensayos entregan los parámetros
experimentales, respectivos de cada material, los
que se utilizan en las ecuaciones respectivas,
que se indican a continuación.

9. d. TIPOS DE CIRCUITOS
En general, se tienen 2 definiciones de circuito:

10. MATERIALES
• Juego de mallas desde 5/8m hasta 200m.
• Lona
• Brocha
• Cucharon
• Zaranda de dos pisos del laboratorio
• Balanza electrónica
• Bolsas de separación
• Ro-tap (vibratorio)
• Chancadoras: Primaria(quijada), Secundaria (cónica) y
Terciaria (rodillos)
• Molino de Bond

11. PROCEDIMIENTO
• Partimos de las muestras obtenidas en el
laboratorio de preparación mecánica, donde
obtuvimos 16 muestras significativas de 1.25
kg.
• Procedemos a realizar análisis
granulométrico a 2 bolsitas.
• Se deslamea el mineral por una malla 400
usando agua. Posteriormente se lleva a secar
la muestra mineral

12. • Una vez secado el mineral, lo llevamos al
rotap por 15 minutos para el análisis
granulométrico. Usando desde la malla 8 a la
malla 400.

13. • Con los pesos obtenidos del análisis
granulométrico. Se obtiene el peso y
el porcentaje del mineral +malla100
y -malla100. La división del % +100
malla entre el % -100 mallas en
porcentaje, nos da la carga
circulante, la cual debe ser
constante e igual a 250%.

14. • Luego en una probeta de 700cc,
compactaremos el mineral y
anotaremos el peso.
• El peso obtenido fue de 1252
• El mineral pesado en la probeta, se
alimenta al molino de Bond con
una programación de 100 vueltas.
Dando inicio al primer ciclo

16. • Carga circulante será: CC=[(PESO TOTAL)/3.5]
• El mineral proveniente de la probeta constituye el ciclo 0.
• Luego de realizar las 100 vueltas, se halla el peso de mineral +malla 100 y –malla 100.
• Se hallan los finos generados con la siguiente formula.
FINOS GENERADOS = [Mineral(−M100)] − [Mineral(−M100) (anterior]gr]
• Luego la moliendabilidad del primer ciclo se calcula dividiendo los finos generados entre el número de vueltas.
MOLIENDABILIDAD = [(FINOS GENERADOS)/100].
• Debido a que todo el mineral –malla 100 se removerá y se adicionará la misma cantidad de otra bolsa. Se
calculará los finos en la alimentación fresca multiplicando el peso del mineral –malla100 con el % -malla 100
obtenido inicialmente.
FINOS EN LA MUESTRA FRESCA = [Mineral(−M100)] ∗ % finos

17. • Finos a generar será la carga circulante hallada menos los finos en la alimentación fresca.
FINOS A GENERAR = [peso total]/3.5 − [FINOS EN ALIMENTO FRESCO]
• Las vueltas siguientes se halla dividiendo los finos a generar entre la moliendabilidad.
#VUELTAS SIGUIENTES= (finos a generar)/(moliendabilidad)
• Finalmente el %CC se calcula dividiendo el peso del mineral +malla100 entre mineral –
malla100.
%CC= [(+malla100)/(-malla100)]*100

18. • El procedimiento sigue hasta que el % de
carga circulante sea constante e iguala 250
%. Tener en cuenta que cada vez que se
realiza un nuevo ciclo, el mineral fino (-100
Mallas) deberá ser reemplazado por
mineral fresco, para ellos se deberá realizar
un coneo de la muestra fresca. Luego se
compacta ligeramente la parte superior y
se procede a formar pequeños cuadrados
de donde recolectaremos la muestra hasta
alcanzar el peso requerido de alimentación.
• Finalmente el valor de la moliendabilidad
será igual al promedio de los 3 últimos
ciclos de la prueba.

20. Calculo del Work index
• Para hallar el Work index, se usa la siguiente
formula.

21. Conclusiones
• El valor del índice de trabajo depende tanto de factores
característicos del mineral como de los equipos de conminución.
• EL Gbp promedio al llegar a una carga circulante de 250% tiene un
valor de 1.046173
• Al añadir nueva alimentación al rechazo del alimento se llegó que la
mínima cantidad de ciclos que se debe realizar es de 5, y tiene una
buena aproximación a 250%.