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Principios de la preparación de minerales, Apuntes de Metalurgia

Principios de la preparación de minerales Metalurgia

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 20/07/2021

EricR
EricR 🇲🇽

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Trituración
Trituración primaria
La trituración primaria recibe, normalmente, el todo-uno o mineral bruto de la explotación
minera y realiza la primera reducción de tamaño. Los equipos utilizan preferentemente las
fuerzas de compresión y las de impacto o percusión.
Los equipos se deben caracterizar por la dimensión del tamaño que admiten, por su robustez y
por la capacidad para admitir o rechazar elementos o componentes no deseados mediante los
sistemas apropiados. En toda operación de reducción de tamaño va ha existir un roce, más o
menos notable, dependiendo del tipo de fuerza aplicada y de la forma en que se aplica, diseño
del equipo, entre el material a fragmentar y ciertas partes del equipamiento. Dado el carácter
normalmente abrasivo de las sustancias minerales, va ha producirse un desgaste de partes más
o menos vitales de los equipos mineros de fragmentación.
Los equipos característicos para la realización de este trabajo son de tres tipos, caracterizados
por la forma en que aplican la fuerza necesaria para la fragmentación.
Quebrantadoras, machacadoras o trituradoras de mandíbulas. Estos equipos utilizan
como fuerza predominante la compresión y la aplican de forma discontinua por
atrapamiento entre dos mandíbulas, una fija y otra móvil mediante diferentes sistemas
de actuación. Pueden ser de simple o de doble efecto, denominación que se corresponde
con la traducción del inglés de single toggle (teja, palanca o placa de articulación) o
double toggle (doble palanca).
Trituradoras giratorias. Utilizan el mismo principio que las de mandíbulas pero lo
aplican de forma giratoria por lo que parece que el proceso, aun siendo discontinuo,
tiene la apariencia de contínuo. En el efecto de giro el material situado en un punto es
comprimido y fragmentado entre la nuez (ó cabeza) y el cóncavo y pasado el instante
de presión es liberado. El efecto desde el punto de vista exterior al equipo es de un
funcionamiento continuo.
Otros equipos, trituradores de choque, de impacto y de percusión. Utilizan la energía
del impacto, la fuerza de compresión o el cizallamiento según la tecnología empleada.
Trituradoras de mandíbulas
Trituradoras de mandíbulas Blake o de doble efecto
Consta de una mandíbula fija y una móvil que está
articulada en su parte superior y que, por oscilación sobre
este eje, se puede acercar y alejar de la mandíbula fija,
comprimiendo la roca entre ambas en este movimiento.
La fuerza para la compresión se comunica a la mandíbula
móvil mediante el giro de un segundo eje excéntrico, con
un gran volante de inercia, que mueve una biela y esta
acciona dos placas o tejas entre la mandíbula móvil y un
punto fijo. Este tipo de dispositivo es un eficiente
multiplicador de fuerzas que permite fragmentar las
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Trituración

Trituración primaria

La trituración primaria recibe, normalmente, el todo-uno o mineral bruto de la explotación minera y realiza la primera reducción de tamaño. Los equipos utilizan preferentemente las fuerzas de compresión y las de impacto o percusión. Los equipos se deben caracterizar por la dimensión del tamaño que admiten, por su robustez y por la capacidad para admitir o rechazar elementos o componentes no deseados mediante los sistemas apropiados. En toda operación de reducción de tamaño va ha existir un roce, más o menos notable, dependiendo del tipo de fuerza aplicada y de la forma en que se aplica, diseño del equipo, entre el material a fragmentar y ciertas partes del equipamiento. Dado el carácter normalmente abrasivo de las sustancias minerales, va ha producirse un desgaste de partes más o menos vitales de los equipos mineros de fragmentación. Los equipos característicos para la realización de este trabajo son de tres tipos, caracterizados por la forma en que aplican la fuerza necesaria para la fragmentación.

  • Quebrantadoras, machacadoras o trituradoras de mandíbulas. Estos equipos utilizan como fuerza predominante la compresión y la aplican de forma discontinua por atrapamiento entre dos mandíbulas, una fija y otra móvil mediante diferentes sistemas de actuación. Pueden ser de simple o de doble efecto, denominación que se corresponde con la traducción del inglés de single toggle (teja, palanca o placa de articulación) o double toggle (doble palanca).
  • Trituradoras giratorias. Utilizan el mismo principio que las de mandíbulas pero lo aplican de forma giratoria por lo que parece que el proceso, aun siendo discontinuo, tiene la apariencia de contínuo. En el efecto de giro el material situado en un punto es comprimido y fragmentado entre la nuez (ó cabeza) y el cóncavo y pasado el instante de presión es liberado. El efecto desde el punto de vista exterior al equipo es de un funcionamiento continuo.
  • Otros equipos, trituradores de choque, de impacto y de percusión. Utilizan la energía del impacto, la fuerza de compresión o el cizallamiento según la tecnología empleada.

Trituradoras de mandíbulas

Trituradoras de mandíbulas Blake o de doble efecto Consta de una mandíbula fija y una móvil que está articulada en su parte superior y que, por oscilación sobre este eje, se puede acercar y alejar de la mandíbula fija, comprimiendo la roca entre ambas en este movimiento. La fuerza para la compresión se comunica a la mandíbula móvil mediante el giro de un segundo eje excéntrico, con un gran volante de inercia, que mueve una biela y esta acciona dos placas o tejas entre la mandíbula móvil y un punto fijo. Este tipo de dispositivo es un eficiente multiplicador de fuerzas que permite fragmentar las

rocas y minerales entre las mandíbulas del equipo cuando estas se acercan y liberar la presión cuando se separan. Para garantizar el retroceso de la mandíbula móvil y mantener unido todo el conjunto de piezas móviles existe un vástago con un muelle de presión que es comprimido al cerrarse la mandíbula y fuerza la apertura en la fase de abertura.

Elementos principales de la trituradora Blake

Siguiendo la referencia del esquema se identifican las partes principales siguientes: a) Bastidor. De concepción robusta, está construido normalmente en acero laminado, en un solo bloque (monobloque). Si se construye en varios bloques, por el tamaño del equipo, estos trabajan como una unidad. Existen bastidores de fundición de resistencia adecuada. b) Mandíbula móvil. Construida en acero moldeado de alta calidad, se apoya en un eje que actúa de balancín y que va firmemente anclado al bastidor. Gira sobre cojinetes de rodillos y soporta los esfuerzos que genera la fragmentación. c) Mandíbulas. Fija y móvil, ya descritas anteriormente. A veces, la mandíbula móvil se denomina balancín. La disposición de la mandíbula fija puede ser en forma de ángulo con la vertical (tal como se indica en el esquema) o en posición totalmente vertical para facilitar la caída de los productos triturados. d) Cámara de compresión. Espacio entre mandíbulas, varía con el movimiento de oscilación e identifica la capacidad en producción horaria de la trituradora. Lateralmente está protegido por dos placas de desgaste que delimita la cámara de trituración. Su forma, delimitada por las mandíbulas y los laterales, se puede modificar variando la forma de las mandíbulas, curvándolas, y así conseguir que el material en su avance no atore la máquina. En general evitar el atranque de la máquina se puede conseguir por los procedimientos siguientes:

Trituración secundaria

Trituradoras giratorias primarias o estándar

En estas máquinas los materiales a triturar se reducen por compresión entre una pared cónica fija, denominada cóncavo, y un tronco de cono móvil, denominado nuez o cabeza, que está dotado de un movimiento excéntrico en el interior del espacio limitado por ambas superficies. El cono móvil, en su desplazamiento de giro excéntrico en uno de los extremos, se acerca a cada una de las generatrices de la pared cónica fija y después se aleja, sometiendo al material a sucesivas compresiones y liberaciones de presión. La nuez puede girar solidaria con el eje o libre para disminuir el rozamiento y el movimiento excéntrico se puede producir por el giro excéntrico de la base del eje o por el giro centrado y ser la nuez la que está montada de forma excéntrica y solidaria. El material en el interior circula por gravedad a una zona inferior donde será sometido a una nueva compresión. La fuerza dominante es la compresión existiendo en menor grado acciones de flexión y de abrasión por el efecto de giro relativo de la nuez y el cóncavo y las acanaladuras de las protecciones. La trituración es discontinua en cada generatriz pero el efecto práctico durante un giro completo, en la cámara de quebrantado (volumen entre los dos conos, el móvil y el fijo), es de continuidad en el proceso. La descarga es continua en tanto se mantenga la alimentación. La regulación se efectúa modificando la altura relativa de cóncavo y nuez y esto se puede conseguir regulando la tuerca superior que soporta la nuez o bien mediante un sistema hidráulico que eleva el eje y que, normalmente, sirve de sistema anti-intriturable. Como característica relevante se puede indicar que este tipo de equipos produce menos atascamientos que los de mandíbulas y que para similar boca de entrada tiene una mayor producción. Se designa, normalmente, por la apertura de la boca que es la distancia radial desde el borde del cóncavo hasta la nuez, valor que es algo inferior a la mitad del diámetro del cóncavo. El ángulo de toma (ángulo de nip) es el formado entre el cono móvil y el fijo en la posición más cerrada y el reglaje se mide, por el contrario, en la posición relativa más abierta del movimiento de rotación de las mandíbulas. La descarga del material es por gravedad pero a través de un plano inclinado de recogida, por lo cual es más sensible que las de mandíbulas a los materiales pegajosos, es más sensible a la humedad.

Constitución de la máquina

a) Bastidor inferior , que encierra, normalmente, los órganos de accionamiento para el giro, y el reglaje en las de tipo hidráulico. En las de tipo mecánico el reglaje se efectúa, normalmente, por la tuerca o sistema de sujeción superior de la nuez. b) Bastidor superior, revestido interiormente de placas de aislamiento, soporta la acción directa de los materiales, y hace las funciones de mandíbula fija. El revestimiento está dividido en placas para facilitar el recambio. c) Anillo de entrada , sección circular que soporta el crucero o viga (o patas de araña, las sujeciones pueden ser 2, 3 ó 4 y van revestidas con placas de acero al manganeso por la dureza del trabajo en la posición de entrada al equipo, reciben el mayor impacto) que sirve de apoyo al cono móvil o mandíbula móvil mediante una tuerca. La tuerca se utiliza para modificar el reglaje. En los equipos con sistema hidráulico, es este sistema el utilizado para soportar la mandíbula y modificar el reglaje. d) En general son dos troncos de cono , uno fijo que hace las funciones de mandíbula fija y uno móvil e invertido que hace las funciones de mandíbula móvil. La abertura de admisión es el radio libre superior y marca cual es el tamaño máximo admisible en el equipo. Elementos principales que constituyen una trituradora giratoria