Molienda y chancado: Apostando por la eficiencia energética

Los equipos de chancado y molienda tienen una gran incidencia en el consumo de energía en las faenas, situación que se acrecentará al procesar más mineral y de mayor dureza. Por este motivo, las innovaciones apuntan a lograr mayor eficiencia energética, así como a disminuir el consumo de agua y la generación de polvo.

La molienda y el chancado son procesos de gran consumo energético, lo cual plantea un desafío en el actual escenario que enfrenta la industria minera en Chile, con crecientes costos en este ítem. Además, el hecho que como consecuencia del envejecimiento de los yacimientos en operación la minería se desarrolle a mayores profundidades, tiene como consecuencia no solo que aumente el consumo de energía –producto de rocas más resistentes a las fracturas-, sino que también afecta el rendimiento de los equipos.

Magín Torres, ingeniero de Procesos de Altair Minería y académico del Departamento Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile, explica que “si se agrega la variable ‘minería subterránea’, la lógica indica que se recibirán minerales más competentes (primarios) y con mayor contenido de humedad (ubicación del mineral bajo el nivel freático). Estas combinaciones de dureza/humedad son nefastas para los equipos de chancado convencionales utilizados en la actualidad y para los rodillos de alta presión (HPGR), por lo que siempre será más conveniente o reducir de tamaño a la roca in situ o disminuir la granulometría ROM antes de entrar a las etapas de chancado”.

Asimismo, para graficar el impacto de esta actividad, Torres precisa que “en términos de porcentaje del costo total de planta, los procesos de chancado y molienda representan hasta el 70% del gasto energético, equivalentes al 50% del gasto total del costo de planta”.

Miguel Ángel Durán, director de la Escuela de Minería y Recursos Naturales de la Universidad Central de Chile, ahonda en el tema, detallando que “como referencia, un chancador primario de 60”x89” consume hasta 1.000 HP; un molino SAG 40’x25’ tiene motores de 29.500 HP; y molinos de bolas 26’x40’ cuentan con una potencia instalada de 22.000 HP. Esta energía a su vez significa más del 15% del costo cash de producción”.

Por este motivo, mucho de las innovaciones en estos equipos van en la línea de una mayor eficiencia energética. Según Durán, el avance más significativo en la reducción del consumo específico de energía ha sido el desarrollo y uso de equipos cada vez más gigantes: “Hasta hace algunos años no era raro ver en la gran minería, por ejemplo, molinos de bolas de 9½’x12’, con motores de 650 HP; hoy se pueden encontrar hasta de 28’x40’ con 25.000 HP. Esto se traduce en una mayor eficiencia energética”, asegura.

Otra de las grandes innovaciones, en caso del consumo de energía, corresponde a la tecnología de rodillos de alta presión (Hpgr) y a los chancadores de impacto de eje vertical. “Los últimos estudios de trade off realizados por empresas de ingeniería indican que el uso de tecnología Hpgr y chancado arrojan reducciones de hasta 22% en términos energéticos a nivel global en el proceso”, destaca Durán.

Similar opinión manifiesta Magín Torres con respecto a la molienda con rodillos a alta presión: “Estos poseen ventajas en términos que el mecanismo de molienda utilizado para la conminución resulta mucho más eficiente que el de los equipos utilizados en la actualidad (mecanismos de impacto y abrasión)”.

El especialista explica que como ventaja adicional, el Hpgr favorece la generación de microfracturas que permiten que los índices de trabajo de molienda fina se reduzcan hasta en un 20%. “Además el Hpgr no utiliza agua en la molienda y no genera polvo en exceso, como un chancador de conos convencional en una etapa secundaria-terciaria”, apunta Torres.

Consumo de agua
El agua es otro insumo relevante en este proceso. En este sentido y según precisa Magín Torres, constituye un elemento vital para la molienda, ya que cumple funciones que impactan en la respuesta metalúrgica del circuito, por ejemplo, logrando una mejor eficiencia de clasificación en los circuitos de molienda secundaria y facilitando la mejora del transporte de pulpa.

“Los consumos globales de agua de una planta, incluyendo todos los procesos, se manejan entre 0,4 y 0,7 m3 por tonelada fresca de mineral y dependen principalmente de la tecnología utilizada para la recuperación de aguas (relaves filtrados, relaves en pasta o tranques convencionales)”, puntualiza Magín Torres.

Con respecto al consumo de agua en la molienda, el especialista señala que existe una mejora al instalar harneros del tipo Repulp Screen, ya que logran una mejor eficiencia de clasificación que los ciclones, utilizando menos cantidad de agua. “Esto se traduce, además, en una disminución de la carga circulante, lo que permite adicionar más tonelaje fresco a los circuitos de molienda secundaria. Sin embargo, estos equipos de clasificación todavía son de bajas capacidades, por lo que su aplicación en faenas de gran tonelaje se ve afectada por el espacio disponible para instalar estos equipos”, asegura Torres.

Polvo en suspensión
Pero no todo es agua y electricidad, los especialistas también advierten que uno de los más importantes desafíos en el uso de equipos de chancado en las faenas es la generación de polvo como consecuencia del proceso de trituración del mineral.

Al respecto, Miguel Ángel Durán hace hincapié en el efecto nocivo del polvo sobre las personas: “Existen desafíos que están asociados con la salud ocupacional de los trabajadores, dados principalmente a los niveles de polvo a controlar en las etapas de chancado; y de ruido en las etapas de molienda”.

En tanto, Magín Torres asegura que “el principal problema del chancado en la actualidad es la generación de polvo, con sus respectivas repercusiones ambientales. Si la minería tiende al gigantismo por procesar un volumen mayor de mineral, mayor entonces será la generación de polvo”.
Por lo tanto, advierte que se debe invertir en el encapsulamiento de los equipos convencionales de chancado y transporte de mineral, o utilizar equipos que permitan un reducción de tamaño del material extraído, con un una emisión de polvo controlada.

EMPRESAS
Citic Heavy Industries Chile SpA
Isidora Goyenechea 2939 Of. 702, Las Condes, Santiago.
Fono: (2) 2 303 9390
www.citic-hic.com

Citic Heavy Industries tiene más de 50 años en la industria de la minería y del cemento. Sus fábricas producen anualmente más de 200.000 toneladas de equipos de calidad, como molinos SAG, de Bolas & Verticales; chancadores giratorios, de mandíbulas, conos y HPGR.
Citic Heavy Industries además de ser suministradora de equipos para la industria minera, arma y pruebas sus equipos en su propia fábrica. “Estamos hablando de molinos SAG de gran tamaño, 38’ y 40’ de diámetro, y molinos de bolas de 26’ y 27’ diámetro, como ha sido el caso de los vendidos al proyecto Sino Iron en Australia”, señalan en la compañía.

A fines de este año armará tres molinos verticales modelo CSM-1200 de 1.200 kW vendidos a Codelco Chuquicamata, lo que según Citic, en términos reales, asegura un mejor QA/QC durante la instalación en terreno de estos equipos, disminuyendo los riesgos involucrados durante el armado de molinos y chancadores.

FLSmidth
Nueva de Lyon 072, Oficina 1102, Providencia, Santiago.
Fono: (2) 2 290 0000
www.flsmidth.com

FLSmidth ofrece varios tipos de chancadores y molinos para casi la totalidad de las operaciones de procesamiento de minerales. Como un complemento a su línea de chancadores del tipo giratorio, mandíbula, cono e impacto, puede ofrecer al mercado minero otra tecnología bajo la marca FLSmidth Abon, los 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 para la aplicación especificada. Sus ejes dentados rotando en oposición hacen que el Sizer de baja velocidad sea ideal para circuitos de chancado en procesos con minerales de alta humedad, alimentaciones de minerales arcillosos (pegajosos), estéril, carbón, bauxita, arenas bituminosas y níquel.

Komatsu Chile
Av. Américo Vespucio 631 Quilicura, Santiago.
Fono: (2) 2 655 7777
www.komatsu.cl

Komatsu Limited, fundada en 1921, es una compañía de origen japonés dedicada a la fabricación de equipos para minería, construcción y forestal. La unidad Powerscreen 1000SR es una trituradora de cono de tamaño pequeño-medio diseñada para aplicaciones de alimentación directa, sin cribado previo de la roca. Se basa en la trituradora de cono Automax, que proporciona niveles de reducción y cubicidad para la producción de áridos y materiales de subbase de alta calidad. Las funciones de liberación hidráulica están diseñadas para desechar con seguridad el material no triturable que entra en la cámara.

Además, este modelo en particular incorpora un cinta de recirculación y una criba de dos pisos que permiten realizar todo el proceso de triturado y cribado en un mismo chasis. Según la compañía, es adecuado para aplicaciones secundarias y terciarias, y puede producir hasta tres productos cuando no es necesario hacer recircular el material de tamaño superior hasta la trituradora.

ME Elecmetal
Av. Vicuña Mackenna 1570, Ñuñoa, Santiago.
Fono: (2) 2 361 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. Su oferta incluye:

• 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; accesorios.
• Medios de molienda: bolas de molienda de calidad premium para molienda SAG y convencional, con diámetros desde 22 a 165 mm (0,88’ a 6,5” aprox.).
• Servicios: 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 mediante escaneo laser 3D; simulación de escenarios para la optimización de tiempos de mantención, tanto en chancadores como en molinos.

Metso
Los Conquistadores 2758, Providencia, Santiago.
Fono: (2) 2 370 2000
www.metso.com

Metso es un proveedor de procesos, sus clientes pertenecen a los sectores de minería, petróleo, gas y áridos. Dentro de su gama de productos y servicios para el procesamiento de minerales ofrece molinos verticales; autógenos y semiautógenos con y sin corona; de bolas cónicas y vibrantes, y molinos de barras.

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 estos se pueden contar los chancadores de cono, mandíbulas, giratorios y de impacto, y la última innovación en rodillos: el HRC.

Junto a los equipos, la firma también provee elementos de desgaste y revestimientos, diseñados y fabricados con materiales de alta confiabilidad y de acuerdo con las especificaciones técnicas de cada usuario, lo que según la compañía permite un alto desempeño, a lo que se suma un servicio de posventa en diagnóstico y mantención, además de contratos de matenimiento, asegurando óptimos resultados.

Moly-Cop Chile
Av. Pedro de Valdivia 0168, Providencia, Santiago.
Fono: (2) 2 337 0400
www.molycop.com

Con más de 50 años de trayectoria, Moly-Cop Chile es parte de una extensa red internacional dedicada a la fabricación de bolas de acero forjadas en un rango de tamaños nominales entre 1” y 6,25” de diámetro a partir de barras de aceros especiales de alto carbono. Según la empresa, sus productos se caracterizan por su resistencia al desgaste mediante una cuidadosa selección de variables en el proceso de tratamiento térmico del material, específicamente diseñado para cada aleación particular.

La compañía está actualmente en proceso de preparación para lanzar al mercado una nueva generación de bolas (Moly-Cop NG) que han demostrado tener mayor resistencia aún, reduciendo tasas de consumo y entregando mayores beneficios económicos y operacionales.

En cuanto a seguridad de suministro, Moly-Cop cuenta con instalaciones cercanas a sus clientes con el objetivo de entregar los productos de manera efectiva, un mejor manejo de inventarios en las faenas mineras y disminución de los costos finales del insumo; aspectos que según la compañía son de alta relevancia para el cliente y muy difíciles de asegurar con suministros importados, en que los ciclos de compra pueden extenderse por sobre los cuatro meses.

Sandvik Chile
Av. Presidente Eduardo Frei Montalva 9990, Quilicura, Santiago.
Fono: (2) 2 676 0200
www.sandvik.com

Sandvik Mining es un área de negocio dentro del Grupo Sandvik, proveedora de equipos, herramientas, servicio posventa y soluciones técnicas utilizadas para la excavación de roca y minerales.

Sus principales productos son: chancadores giratorios, de cono, mandíbula, de impacto (VSI & HSI) e híbridos. También disponen de harneros, alimentadores, correas trasportadoras, simulaciones de plantas de chancado, además de proyectos de plantas completas (concepto EPC).

Según la compañía, dentro de las características técnicas e innovaciones tecnológicas destacadas de los productos mencionados en el punto anterior se pueden contar los chancadores de cono, CH890 y CH895, así como también las innovaciones en los chancadores giratorios.

Siemens
Cerro El Plomo 6.000, Piso 10, Santiago.
Fono: (2) 2 477 1000
www.siemens.cl

Siemens lleva más de 165 años en el mercado mundial. Desde 1980, la compañía provee accionamientos para molinos AG, SAG y de bolas en las versiones piñón-corona, así como Simine Mill Gearless Drive. Por el lado de los molinos SAG, que actualmente son de gran diámetro y por lo tanto gran capacidad de proceso, requieren también grandes potencias y es así como para molinos de 40’ de diámetro varían entre 24.000 kW (32.600 HP aproximadamente) y 28.000 kW (38.000 HP aproximadamente).

En 1979 Siemens recibió su primer pedido por un Mill Gearless Drive (GMD) en la industria minera, para la empresa noruega Sydvaranger. La empresa ordenó un GMD con una potencia de 8.100 kW para un molino de mineral de hierro con un diámetro de 21 pies. El proyecto se completó en 1980 y desde entonces Siemens ha puesto en marcha otros 50 GMDs para aplicaciones de minería, entre ellas, la primera unidad para un molino SAG de 40 pies en 1998 para la mina Cadia Hill en Australia. La última novedad es la liberación para ventas de la unidad GMD de 42 pies y la finalización del proyecto de viabilidad y confirmación para un GMD de 44 pies.

Weir Minerals Latin America
Av. San José 0815, San Bernardo, Santiago.
Fono: (2) 2 754 2289
www.weirminerals.com

Weir Minerals es una empresa dedicada al desarrollo de tecnologías y fabricación de equipos capaces de responder a las altas exigencias que requiere el mercado minero. En este sentido dispone de prensas de rodillos de alta presión (HPGR), las cuales se introdujeron como una nueva tecnología de molienda en 1984. Según la compañía, desde entonces se han instalado con éxito en un amplio número de plantas de procesamiento mineral en todo el mundo. En estas industrias la aplicación de HPGR abarca desde la trituración de gruesos, por ejemplo, la trituración de tamaños superiores a 75 mm (3,0”) hasta la molienda de acabado de material inferior a 100 micrones.

Según Weir Minerals las prensas de rodillos de alta presión (HPGR) ofrecen diversos beneficios a la industria minera:
• Bajo consumo de energía, 0,8-3 kWh/t
• Capacidad de procesar minerales húmedos, hasta un 10%
• Mejora en la recuperación de mineral y facilidad de molienda
• Bajo requisito de mantenimiento
• Requisitos de espacio reducido
• Bajo nivel de vibraciones y ruido
• Alta disponibilidad, >95%
• Extensa vida útil de la superficie de desgaste, 4.000-36.000 horas

Wilde
Caupolicán 1161, La Calera.
Fono: (33) 2 221339
www.wilde.cl

Wilde diseña, fabrica, construye, mantiene, repara y opera plantas de chancado. La empresa cuenta con una amplia experiencia en mantenimiento y reparación de plantas de trituración.

Para Minera Los Pelambres, de Amsa, la empresa construyó en once meses una planta con capacidad para producir 20.000 toneladas por día de mineral 100%<1½” consistente en dos alimentadores grizzly (52” x 20’), dos chancadores de mandíbula (32” x 54”), cuatro chancadores de cono de 5½’ y cuatro harneros inclinados (7’ x 20’).

En Carmen de Andacollo, de Teck, en diez meses Wilde entregó una planta capaz de producir 20.000 toneladas diarias de mineral 100%<1¼” que consta de un alimentador grizzly (72” x 24’), un chancador de mandíbula (47” x 63”), dos chancadores de cono (7’) y dos harneros inclinados (8’ x 24’).

Comentarios

Conectate con