Antecedentes del proyecto
Una mina de hierro de 120 t/d en Mongolia, en una meseta con escasez de agua, temporadas frias largas y poco acceso al agua. El dueno solo tenia un separador seco viejo - baja ley de concentrado, mala recuperacion. En 2025 pidio una linea completa de beneficio seco; el objetivo central era equilibrar triturar y moler en seco para liberar bien el hierro sin sobre-moler, sin usar agua. Es un caso tipico de molienda en seco en mina con escasez de agua; damos parametros de diseno recomputables.
Requisitos del cliente
- Capacidad: 120 t/d (unos 5 t/h, dos turnos). - Mineral: hierro de baja ley (mayormente magnetita con algo de hematita), dureza f=8-10, media-dura, baja humedad. - Objetivo: moler a -200 mallas mas del 65% (P80 ≈ 105-115 µm), luego separacion magnetica en seco para subir el hierro y sacar concentrado en polvo seco. - Restriccion: mina sin agua, norma de cero vertido - todo el flujo debe ser seco; equipo duro y repuestos rapidos.
Analisis del material
Mineral corrido 0-300 mm, ley cabeza TFe unos 30%. Los minerales de hierro estan finamente diseminados, asi conviene triturar y luego moler. Tomamos muestra representativa y corrimos ensayo de Indice de Trabajo de Bond de molino de bolas, Wi ≈ 16 kWh/t; por la Tercera Ley de Bond la energia especifica E = 10·Wi·(1/√P80 − 1/√F80) ≈ 14 kWh/t (F80=12 mm, P80=110 µm). La molienda en seco no tiene lubricacion de pulpa y lleva el polvo por aire, asi su energia unitaria corre un poco por encima de la humeda, pero ahorra los sistemas de deshidratacion y retorno de agua. Si muele grueso se pierde en cola, si fino se lamina y gasta luz - la fineza de molienda es la clave.
Diseno del proceso
Mineral -> alimentador -> trituradora de mandibula 6CX (primaria a <=25 mm) -> trituradora de cono CP (secundaria circuito cerrado a <=12 mm) -> tolva -> molino de bolas en seco (phi2100x4500, polvo seco por aire, circuito cerrado) -> clasificador de aire (carga circulante R≈200%) -> separador magnetico en seco -> concentrado de hierro (polvo seco). Molino y clasificador comparten ciclon mas filtro de mangas para emision conforme.
Configuracion del equipo
- Primaria: una mandibula 6CX, baja todo a <=25 mm. - Secundaria: un cono CP multicilindro, circuito cerrado a <=12 mm de alimentacion al molino (F80≈12 mm). - Molienda: un molino de bolas en seco phi2100x4500, polvo seco por aire; L/D≈2,14, velocidad critica Nc≈30 rpm, trabajo al 74% Nc≈22 rpm. - Clasificacion: un clasificador de aire, en circuito cerrado con el molino, carga circulante unos 200%; el polvo fino sale con el aire, lo grueso vuelve. - Accionamiento: 245 kW instalados, factor de carga de diseno unos 55%-60%. - Recuperacion de polvo: ciclon mas filtro de mangas, unos 18000 m3/h, asegurando recuperacion del polvo seco y emision conforme. - Apoyo: separador magnetico en seco, alimentadores y cintas segun necesidad.
Rendimiento de produccion
Tras el arranque el molino se mantuvo cerca de 5,2 t/h con energia especifica cerca de 14 kWh/t; -200 mallas subio de 50% a 68%, recuperacion de hierro arriba unos 9 puntos, y el concentrado TFe de 30% a 64%. El polvo seco no necesita deshidratacion y se embarca directo del almacen, sin aguas residuales en toda la planta. La electricidad por tonelada bajo cerca de 22% frente a la linea vieja, y en dos anos las economias cubrieron el sobreprecio del molino. La vida del revestimiento paso de 4 a 7 meses.
Lecciones aprendidas
- No saltarse el circuito cerrado: al principio quisieron abierto para ahorrar faena, pero la fineza oscilaba y sobre-molia; al anadir el clasificador de aire con carga circulante ~200% se arreglo - talla firme, sin sobre-moler. - Mezcla y reposicion de bolas: tres meses cargaron la mezcla del fabricante, luego no repusieron al desgastar; la salida cayo 15% hasta que una rutina por tonelaje la estabilizo. Diametro mayor 80-100 mm por alimentacion y Wi. - Eleccion de revestimiento: primero manganeso, vida corta en mineral duro; uno ondulado mas grueso alargo el cambio de 4 a 7 meses y subio mas la bola para mejor impacto. - Recuperacion de polvo y explosion: el polvo seco carga mucho, asi el sistema debe cumplir norma; molino y clasificador necesitan limpieza regular para evitar polvo acumulado y riesgo de fuego o explosion.
FAQ
Un molino de bolas en seco phi2100x4500 cabe, L/D cerca de 2,14, con 20% de margen.
El clasificador de aire devuelve lo grueso al molino; con carga circulante ~200% la fineza queda firme, sin sobre-moler ni perder en cola.
Por tamano de grano de hierro; aqui -200 mallas mas del 65% (P80≈110 µm). Muy fino lamina y baja recuperacion.
Tercera Ley de Bond E = 10·Wi·(1/√P80 − 1/√F80); aqui Wi=16, F80=12 mm, P80=110 µm da cerca de 14 kWh/t; lo seco corre un poco por encima de lo humedo por aire y polvo.
Velocidad critica Nc=42,3/√(D−d)≈30 rpm; trabajamos al 74% Nc≈22 rpm para elevar sin centrifugar.
245 kW instalados, factor de carga de diseno unos 55%-60%, con margen de accionamiento.
Luz ahorrada, mayor recuperacion y el agua ahorrada al saltar deshidratacion pagaron en unos dos anos.
Flujos de moler y separar en seco para hierro, manganeso y arena de silice en zonas sin agua se adaptan con ajuste leve de Wi y mezcla de bolas.
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