Chancado y molienda: La simulación al servicio de un mejor proceso

Para una mayor eficiencia energética en las plantas procesadoras de minerales existen software que entregan información valiosa para la toma de decisiones por parte de los operadores de molinos.

No cabe duda que la molienda es una etapa clave en el proceso de conminución del mineral y que su incidencia en los resultados de las operaciones mineras es muy relevante.

Como hoy uno de los principales objetivos de las compañías es optimizar los recursos y mejorar la eficiencia, éstas han incrementado el uso de herramientas tecnológicas. Entre ellas,software de simulación de procesos mineros basados en elementos discretos (Discrete Element Method o DEM, por sus siglas en inglés) y finitos (Finite Element Method o FEM, por sus siglas en inglés). Así lo destaca Edison Collinao, ingeniero civil mecánico y product manager senior en Molienda de ME Elecmetal, con más de diez años de trayectoria en minería, específicamente en procesos de conminución (chancado y molienda) y con vasta experiencia en simulación por software de tales procesos.

Según el especialista, el cobre y el hierro son los minerales que más energía consumen en su procesamiento. “Algunas estimaciones señalan que estos dos metales ocupan casi la mitad del total de energía utilizada en la conminución de todos los minerales que se procesan en el mundo”, afirma, puntualizando que la mayoría de los estudios indica que el consumo energético representa más del 50% de los costos operacionales de los equipos mineros dedicados a la molienda.

Al respecto, Collinao hace ver que los equipos utilizados en la molienda de mineral tienen una baja eficiencia energética: “Se ha calculado que un molino AG/SAG tiene una eficiencia del 3%; un molino de bolas, 5%; y un molino de barras, 7%. No es de extrañar entonces que mejorar este aspecto sea actualmente uno de los principales objetivos de las plantas procesadoras de minerales y es aquí donde los software de simulación pueden entregar información valiosa para la toma de decisiones por parte de los operadores de molinos”, señala.

Utilidad de las simulaciones

Para Collinao, un problema recurrente es “determinar cuál será el efecto del cambio de diseño de los revestimientos, cambio del tamaño de bolas de molienda y otras variables operacionales en el comportamiento de la carga del molino; esto es trayectoria y velocidad de las partículas y energía de colisión de las mismas al chocar entre sí o contra los medios de molienda, con el fin de maximizar las colisiones útiles (bola-mineral, revestimiento-mineral y mineral-mineral) y reducir las colisiones no deseadas (bola-revestimiento, bola-bola)”.

De acuerdo con el profesional, dichos fenómenos son susceptibles de ser simulados mediante software DEM. “Además, la información proporcionada por las simulaciones DEM puede ser usada en los análisis FEM para determinar los niveles de esfuerzos mecánicos a los cuales están sometidos los revestimientos y la estructura del molino”, indica.

En primer lugar, el especialista destaca la necesidad de una validación empírica de los resultados, “lo cual se puede lograr trabajando en conjunto con las compañías mineras para implementar las soluciones propuestas en el modelo de simulación”, especifica.

En segundo término, pero no por ello menos importante, es el costo del software, dice: “Una licencia DEM puede llegar a costar desde US$150.000 hacia arriba, mientras que una herramienta FEM puede alcanzar fácilmente los US$200.000”.

Otro aspecto importante a considerar es el tiempo requerido para el procesamiento de la simulación. Collinao precisa que “una simulación simple, por ejemplo, la simulación de una tapa de alimentación de un molino, puede tomar un día, pero si se quiere simular el molino completo (es decir, alimentación, cilindro y descarga), esto puede llegar a una semana”. Asimismo, hace notar que el trabajo no termina cuando ha concluido el procesamiento de la información, sino que “es necesario invertir el tiempo requerido para analizar la data que entrega la simulación”.

El experto cuenta que en una mina de cobre chilena donde se desarrolló una simulación DEM-FEM para su molino SAG de 38’, se produjo un incremento de la producción diaria de 6%-12%; una reducción de casi 50% en el tiempo destinado al cambio de revestimientos y la eliminación completa de los tiempos de detención debido a mantenciones no planificadas originadas por el quiebre de revestimientos.

EMPRESAS

Citic Heavy Industries South America

Isidora Goyenechea 2939, Of. 702, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2303 9390

www.citic-hic.com

Los molinos horizontales tradicionales se han utilizado durante décadas en etapa de molienda fina, sin embargo, los molinos verticales agitados se han convertido recientemente en la opción preferida para aplicaciones en etapas de remolienda y molienda fina, destacan desde Citic Heavy Industries. La compañía ha desarrollado una línea con seis modelos de molinos verticales agitados, para una amplia gama de aplicaciones, lo que complementa su gama convencional. El molino vertical es agitado por un tornillo helicoidal doble conectado al sistema motriz por su parte superior, el que se encuentra sumergido en el medio de molienda.  El medio de molienda más común son las bolas de acero, pero se pueden utilizar también bolas cerámicas, cylpebs y pebbles naturales. Fabricados en 2014, la empresa entregó tres molinos verticales modelo CSM1200 de 1200kW de potencia instalada, a la División Chuquicamata de Codelco durante el primer trimestre de 2015. Estos equipos reemplazarán a los molinos de remolienda convencional existentes en la planta concentradora.

 

FLSmidth

Nueva de Lyon 072, Of. 1102, Providencia, Santiago.

Fono: (2) 2290 0000

www.flsmidth.com

FLSmidth ofrece una amplia gama de chancadores y molinos, abarcando la totalidad de las operaciones de procesamiento de minerales. Como complemento a su línea de chancadores del tipo giratorio, mandíbula, cono e impacto, ofrece al mercado minero otra tecnología bajo la marca FLSmidth Abon, de chancadores Sizers de baja velocidad. Todos los chancadores Sizers FLSmidth Abon son fabricados en sus instalaciones ubicadas en Australia. Se dispone de Sizers para circuitos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios, según se requiera; su diseño es modular y pueden ser suministrados con uno, dos o cuatro unidades de accionamiento para encontrar los requerimientos de potencia de acuerdo con la aplicación especificada. Sus ejes dentados rotando en sentidos opuestos y a baja velocidad hacen que el chancador Sizer sea óptimo para circuitos de chancado en procesos con minerales de alta humedad, alimentaciones de minerales arcillosos (pegajosos), estéril, carbón, bauxita, arenas bituminosas, níquel, entre otros.

 

Fundición San Cayetano

Luis María Drago y Melian (B1852NZJ), Burzaco, Buenos Aires, Argentina.

Fono: (54-11) 4002 4002

www.fscnet.com.ar

Fundición San Cayetano es una empresa con casi 60 años de actividades en el campo de la fundición de aleaciones ferrosas. Su oferta incluye revestimientos en aleaciones CrMo, HCr y otras diseñadas para usos especiales, para molinos SAG, de bolas, de barras. Asimismo, fabrica piezas fundidas sometidas tanto al impacto como al desgaste, especialmente desarrolladas para resistir los esfuerzos propios de los procesos de molienda. Cuenta con programas de simulación para fabricación (Solid Edge y Solid Cast), controles durante el proceso de fabricación (espectrometría), certificación de características y propiedades (dimensional, análisis químico, dureza, ultrasonido, partículas magnéticas, resiliencia), control de desgaste durante servicio (medición de espesores por US), elaboración de informes y propuestas de mejora al diseño y características de las piezas. Su servicio de atención al cliente es brindado por personal de asistencia permanente, con prestaciones de ingeniería y control de desgaste.  

 

ME Elecmetal

Av. Vicuña Mackenna 1570, Ñuñoa, Santiago.

Fono: (2) 2361 4020

www.me-elecmetal.com

ME Elecmetal ofrece soluciones integrales para el procesamiento de minerales que apuntan a aumentar la vida útil de las piezas, asegurar la disponibilidad de los equipos, incrementar el procesamiento, reducir el costo y mejorar la seguridad en la faena. Sus productos incluyen:

  • Chancado primario: cóncavas, mantos, elementos de protección secundaria, resina epóxica para backing.
  • Chancado fino: bowls, mantos y elementos de protección secundaria.
  • Molienda: Revestimientos para molinos AG, SAG, barras y bolas.
  • Medios de molienda: bolas de calidad premium para molienda SAG y convencional, con diámetros desde 22 a 160 mm (0,88”-6,25” aprox.).
  • Servicios: ME FIT System; ingeniería y diseño; simulación de procesos mineros mediante software de elementos discretos; simulación de esfuerzos mediante software de elementos finitos; monitoreo del desgaste de revestimientos por escaneo laser 3D; simulación de escenarios para la optimización de tiempos de mantención, tanto en chancadores como en molinos.

 

Mepsa

El Amanecer 05081, Antofagasta.

Fono: (51-1) 385 1926

www.mepsa.com

Mepsa es una fundición de hierro y acero ubicada en Lima, Perú, con más de 50 años de experiencia en la producción de bolas de molienda y remolienda, piezas de desgaste y estructurales para molinos y chancadoras, además de piezas y partes de equipos de bombeo de pulpa. La compañía ofrece soluciones técnicas y de ingeniería de desgaste para el sector metalúrgico, minero e industrial, y para fabricantes de equipos originales de molienda de minerales. Su oferta de bolas de molienda está compuesta por bolas forjadas de diámetro 1″ – 1,25″ y 1,5″ con dureza superficial 60-66 HRC y dureza volumétrica 62-65 HRC; por bolas fundidas de diámetro 2″ – 2,5″ – 3″ y 3,5″ con dureza superficial 60-65 HRC y dureza volumétrica 60-64 HRC. En su línea de piezas de desgaste de acero al manganeso produce corazas, mantos, quijadas, martillos, parrillas, zapatas de oruga, y en aceros cromo molibdeno produce revestimientos para molinos SAG, molinos de bolas y molinos de remolienda.

 

Metso

Av. Los Conquistadores 2758, piso 3, Providencia, Santiago.

Fono: (2) 2370 2000

www.metso.com

Metso es un proveedor de procesos en los sectores de minería, agregados y control de flujos. Dentro de su gama de productos y servicios para el procesamiento de minerales, ofrece molinos verticales; molinos autógenos y semi-autógenos (con y sin corona); molinos de bolas y de barras, además de medios de molienda. En cuanto a chancado, la compañía provee desde enormes chancadores de mandíbulas y giratorios para aplicaciones primarias, hasta chancadores de cono y de eje vertical para aplicaciones terciarias y cuaternarias, entre los que se cuentan chancadores de cono, mandíbulas, giratorios y de impacto, y la última innovación en rodillos de alta presión: el HRC. Todo esto acompañado de elementos de desgaste y revestimentos, diseñados y fabricados con materiales de alta confiabilidad y según las necesidades técnicas de cada usuario. De los equipos desarrollados en el último tiempo destacan el chancador de cono MP2500, el Vertimill VTM-7000 y el chancador de rodillos HRC-3000, creados para disminuir el consumo energético y optimizar la operación, mejorando la disponibilidad de la planta.

 

MMD Mineral Sizing (Chile) Ltda.

Ebro 2740, Of. 1103, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2449 0280

www.mmdsizers.com

MMD Group es una empresa global, con oficinas en los principales centros mineros del mundo, fundada en Inglaterra en 1978. Es especialista en el diseño y fabricación de trituradores MMD Sizers, para todo tipo de materiales, como cobre, hierro, carbón, caliza, etc. Dentro de su línea de productos cuenta también con alimentadores Apron Feeder. El rango de aplicación de los MMD Sizers va desde equipos para procesar 400 t/hora hasta 14.000 t/hora, en sus diferentes modelos, desde el más pequeño, como es el MMD 500 series, hasta el más grande, que corresponde al MMD 1500, todos los cuales pueden ser usados en modalidad estación fija, semi-móvil o full móvil, para ser alimentados por equipos de carguío como LHD o cargadores frontales, hasta por camiones de gran tonelaje (sobre 300 t de capacidad). Además, dentro de su continuo desarrollo tecnológico, MMD implementó en sus equipos de chancado los motores de alto torque, que reducen los costos de energía eléctrica hasta un 34% menos.

 

Moly-Cop Chile

Av. Pedro de Valdivia 0168, Providencia, Santiago.

Fono: (2) 2337 0400

www.molycop.com

Moly-Cop NG es el nombre de la nueva generación de bolas SAG que la empresa espera esté disponible en América durante este segundo semestre. Moly-Cop reconoce que el impulso de la industria para maximizar la producción de los molinos SAG se ha caracterizado por un aumento continuo en la severidad de las condiciones de impacto. Esto potencia la posibilidad de reducir el rendimiento de los medios de molienda y aumentar el consumo. La combinación de molinos SAG de mayor tamaño, velocidades de molino más altas y un mayor porcentaje de cargas de bolas se ha traducido en un mayor impacto entre bolas y revestimientos que en el pasado. Esta realidad motivó a la empresa a desarrollar un innovador proceso de fabricación que se traduce en un nuevo tipo de bola SAG, idónea para estas condiciones. Ésta ha sido probada en exhaustivas evaluaciones internas, tests de bolas marcadas y pruebas a escala industrial con clientes, en grandes mineras de cobre del país para demostrar in situ las capacidades del producto. Según la compañía, los resultados han sido muy satisfactorios en términos de rendimiento y en comparación con la competencia.  

 

Polydeck Chile

San Fernando 1173, San Bernardo, Santiago.

Fono: (2) 2952 3739

www.polydeckscreen.com

La familia Polydeck cuenta con una amplia gama de productos, dentro de la que proveen soluciones de paneles de pantalla que, según destaca la compañía, garantizan cubrir las necesidades de las diferentes especificaciones, vida útil y desempeño de cada uno de los requerimientos de sus clientes. Entre estas soluciones se encuentran mallas para harneros y cribas rotatorias, diseñadas para asegurar una óptima selección y clasificación del material en el proceso minero. Asimismo, destacan que todos los paneles de pantalla de poliuretano están fabricados bajo un proceso de moldeo por inyección, que asegura aberturas precisas y una construcción posterior consistente. El moldeo por inyección significa también que las características de las superficies no están pegadas o atornilladas, sino que son una parte integrada de la elaboración del panel. La firma también menciona como valor agregado de sus productos: una mayor vida útil (30% más que sus similares de acero); sistemas de fijación versátiles; diseño del panel de pantalla modular, más fácil de manejar, instalar y remover que los paneles tradicionales; y más efectiva reducción de ruidos.

 

Sandvik Chile

Av. Presidente Eduardo Frei Montalva 9990, Quilicura, Santiago.

Fono: (2) 2676 0200

www.sandvik.com

Sandvik ofrece en sus chancadores una serie de mejoras tecnológicas como actualizaciones de su sistema de control automático del setting ASRi, con panel de operación touch screen y acceso remoto. También dispone de un sistema de control electrónico de inchancables que protege al equipo de las fallas catastróficas que se producen en el chancado de pebbles, por ejemplo. Esta herramienta se puede instalar en equipos antiguos. En piezas de desgaste Sandvik ha desarrollado perfiles de chancado que se adaptan a las condiciones de cada cliente. Además, en Chile trabaja un equipo de profesionales dedicado al escaneo laser del desgaste de perfiles en terreno para estudiar el desempeño y seguir introduciendo mejoras. En seguridad, la empresa ha desarrollado una herramienta de izaje de mantos, orientada a evitar accidentes en las operaciones de mantenimiento. Asimismo, y en línea con el cuidado del medio ambiente, Sandvik está introduciendo unidades de filtración off-line de aceite, que aumentan sustancialmente la vida útil de los lubricantes.

 

Siemens

Cerro El Plomo 6.000, Piso 10, Santiago.

Fono: (2) 2477 1000

www.siemens.cl  

Siemens posee más de 107 años de presencia en Chile. Desde 1980 la compañía se ha posicionado en el desarrollo de tecnología avanzada en accionamientos para molinos SAG y chancadores. El diseño de motor Siemens, disponible en standard IEC y Nema, atiende en partidas directas una baja corriente de partida, que beneficia la demanda de potencia al inicio de la aplicación y, al mismo tiempo, el dimensionamiento óptimo de las protecciones eléctricas. Otro de los aspectos relevantes en molienda, donde Siemens ha desarrollado motores y variadores de baja y media tensión especializados, es la aplicación de High Pressure Grinding Roll (HPGR), donde el cliente tiene como principal beneficio un ahorro significativo de energía, estimado en un 25%, comparado con otras tecnologías de molienda. Una característica común entre las aplicaciones de chancador y HPGR, en la tecnología de motores Siemens, es su diseño de aislación basado en la tecnología Micalastic, la cual garantiza una vida útil de 40 años en utilización B.

 

Weir Minerals Vulco

Av. San José 0815, San Bernardo, Santiago.

Fono: (2) 2754 2200

www.weirminerals.com

Weir Minerals Vulco dispone en su portafolio de productos de la línea Trio para conminución. Son equipos de diseño simple y robusto, que ahorran a los clientes tiempo de implementación e instalación. Trio satisface el conjunto de elementos presentes en el proceso de chancado-molienda, dando énfasis en la minimización de intervenciones tanto de una planta establecida como de proyectos a desarrollar; abarcando desde plantas mineras hasta soluciones de áridos y minería no metálica. La compañía destaca el valor agregado que suma en horas de ingeniería y simulaciones de la planta completa, que se traduce en una respuesta inmediata al cliente y beneficio directo en reducción en capex; además de contar con stock permanente de equipos y productos, lo que genera ahorros en plazos de entrega. La línea de chancadores Trio se encuentra totalmente automatizada hidráulicamente, garantizando producción y disponibilidad operativa, reduciendo tiempos de mantención.

Comentarios

Conectate con