Más trituración Menos molienda: alimentación más fina a los molinos de bolas para reducir los costos de energía y prolongar la vida útil del revestimiento del molino

Más trituración y menos molienda: Actualización técnica de trituración y molienda de la planta de procesamiento de minerales, utilizando trituración para reemplazar la molienda, un proceso de reducción de costos que reduce el consumo de energía en más de un 30 por ciento

La extracción de minerales se está volviendo más difícil, los precios de las materias primas están aumentando, los costos laborales aumentan año tras año y los rígidos aumentos en los precios de la electricidad industrial y los costos de mantenimiento de los equipos aumentan la presión. Estos cuatro factores están reescribiendo la cuenta de resultados de las plantas procesadoras. Muchas empresas mineras tienen una producción estable en comparación con el año pasado, pero su margen de beneficio se ha reducido claramente en la contabilidad de fin de año.

El problema no está en el precio de venta sino en la producción. Las minas no dejan de ser rentables. Una gran cantidad de consumo de energía ineficaz y pérdidas ocultas erosionan continuamente las ganancias. El lugar más concentrado de esta pérdida es el sistema de trituración y molienda.

1. Las ganancias no se pierden en el precio de venta, sino que se pierden en la etapa de trituración y molienda.

La mayoría de las actualizaciones técnicas de las plantas comparten el mismo sesgo cognitivo: toda la atención se centra en aumentar la producción y la eficiencia en la etapa de molienda, mientras que se ignora una secuencia de reducción de costos reconocida por la industria. El costo de trituración es mucho menor que el costo de molienda.

Esta secuencia determina dónde se debe concentrar más trituración y menos trituración. La reducción de la carga de molienda no se logra principalmente dentro del molino sino en el proceso de trituración anterior. Cuanto más grueso y desigual sea el mineral alimentado al molino, más pesada será la tarea de procesamiento grueso que soporta el molino de bolas, y el consumo de energía, el consumo de acero y el desgaste del revestimiento aumentan juntos. Por el contrario, si el procesamiento grueso avanza a la etapa de trituración y cribado y el molino solo realiza la molienda fina que debería realizar, la estructura de costos de toda la línea cambiará.

Esta es la base del sistema técnico de más trituración y menos trituración: utilizar energía de trituración barata para reemplazar la costosa energía de trituración.

2. El consumo de energía de molienda es de 3 a 5 veces mayor que el de trituración, y la mayoría de las minas no han calculado esta cuenta

Los datos de consenso a nivel de revisión de la industria son que el consumo de energía unitario de la molienda es de 3 a 5 veces mayor que el de las operaciones de trituración, y la molienda representa más del 45 por ciento del consumo total de energía de toda la operación de procesamiento de minerales. El consumo de bolas de acero, revestimientos y mantenimiento de equipos también es mucho mayor que en la etapa de trituración y cribado. Por lo tanto, el sistema de trituración y molienda se convierte en el principal elemento de desecho en el costo de producción del procesamiento de minerales.

El problema con los procesos antiguos no es el molino en sí, sino la ausencia de más trituración y menos molienda en la parte delantera. Si la trituración aguas arriba es insuficiente, el mineral que se alimenta al molino es grueso y de tamaño mixto, y toda la presión se ejerce sobre el molino de bolas, que funciona a plena carga o incluso sobrecargado durante mucho tiempo. El resultado es un aumento vertiginoso en las facturas de electricidad, reemplazo frecuente de piezas, más paradas para reparación y una fácil ocurrencia de molienda excesiva, pérdida de partículas finas y recuperación inestable.

Este es un ciclo negativo típico: cuanto mayor es la entrada, la salida no aumenta proporcionalmente. Lo que se necesita hacer con más trituración y menos molienda es trasladar la pesada tarea de procesamiento grueso del molino de bolas al sistema de trituración y cribado de bajo costo y descargar la carga desde la fuente.

3. Más trituración y menos trituración no es trituración más fina, son tres acciones

Un malentendido común equivale a triturar más y menos triturar con triturar la piedra un poco más fina. La verdadera definición de más trituración y menos molienda es una optimización sistemática completa del proceso: al asignar razonablemente la proporción de trituración, fortalecer la precisión del cribado y combinar el equipo de trituración entre partículas, hacer que el mineral alimentado al molino sea más fino y uniforme, reduciendo así la dificultad de molienda y la carga operativa del molino de bolas.

Sólo hay tres puntos de implementación.

Avanzar la relación de trituración: trituración en gradiente de tres etapas

Abandone el antiguo modo de dos etapas de trituración gruesa simple más trituración media y utilice trituración en gradiente de tres etapas para asignar la presión de trituración etapa por etapa. La trituración gruesa descompone grandes bloques de mineral, la trituración media regulariza el tamaño de las partículas y la trituración fina forma microfisuras densas dentro del mineral a través de la trituración entre partículas. Antes de que el mineral entre al molino de bolas, la mayor parte de la liberación del mineral ya se ha completado y se puede alcanzar un tamaño de partícula de procesamiento de mineral calificado sin necesidad de una molienda con carga alta durante mucho tiempo.

Cribado fino: corte la trituración repetida ineficaz

Una gran cantidad de desperdicio de energía proviene de una trituración repetida ineficaz: el material fino ya calificado regresa a la trituradora junto con el material grueso y vuelve a pasar. Equipar sistemas eficientes de precribado y control de cribado para que el material fino calificado se desvíe con anticipación, no se triture repetidamente, y las partículas de gran tamaño se devuelvan para volver a triturarlas, es la única manera de garantizar que cada lote de alimentación del molino tenga un tamaño de partícula uniforme y una calidad estable.

Trituración entre partículas: dejar que el mineral entre al molino con microgrietas

La trituración por impacto ordinaria produce una forma deficiente de las partículas, una baja proporción de material fino y un interior denso del mineral, lo que dificulta la trituración. Los equipos de trituración entre partículas, como las trituradoras de cono y los rodillos de molienda de alta presión, se basan en la extrusión mutua entre materiales para formar productos con un tamaño de partícula uniforme y abundantes microgrietas, lo que reduce la dificultad del trabajo de molienda. Dicho equipo es el principal soporte de hardware para determinar si realmente se puede implementar más trituración y menos trituración.

Las tres acciones son indispensables. Instalar el equipo sin cambiar el cribado equivale a devolver el material fino para volver a triturarlo. Cambiar el cribado sin reemplazar la máquina trituradora principal todavía deja el tamaño de las partículas de alimentación del molino desigual.

4. Resultados reales de la actualización técnica: tres aspectos de ahorro de energía, ahorro de mantenimiento y aumento de capacidad

El efecto de más mejoras técnicas de trituración y menos molienda recae en última instancia en tres cuentas: costo de electricidad, costo de mantenimiento y capacidad. Los informes públicos de actualización técnica de las plantas procesadoras nacionales dan magnitudes de referencia.

La primera cuenta, el consumo de energía. Después de que una gran planta de procesamiento de molibdeno actualizó sus rodillos de molienda de alta presión y admitió más procesos de trituración y menos molienda, el consumo de energía integral del sistema de trituración y molienda se redujo en más de un 30 por ciento en comparación con antes de la actualización.

La segunda cuenta, mantenimiento. Después de que más trituración y menos molienda desviaron la carga del sistema de molienda, el tiempo de operación continua de alta carga del molino de bolas se redujo en más de un 40 por ciento, el desgaste de alta frecuencia de las bolas de acero y los revestimientos disminuyó en consecuencia, se extendió la vida útil de todo el molino y se redujeron los gastos fijos de operación y mantenimiento de la mina.

La tercera cuenta, la capacidad. Después de que el tamaño de las partículas de alimentación del molino se refinó y homogeneizó de manera estable, la utilización de la molienda mejoró y el aumento en la capacidad de procesamiento de minerales por hora generalmente cayó en el rango del 10 al 20 por ciento.

Las tres cuentas no son independientes. La reducción del consumo de energía proviene de la reducción de la carga del molino, la reducción del mantenimiento proviene de un tiempo de operación más corto y el aumento de la capacidad proviene de una mejor eficiencia de molienda. Señalan la misma fuente: las condiciones de alimentación del molino han cambiado.

Cabe señalar que las magnitudes anteriores provienen de casos de mejora técnica bajo tipos de mineral específicos y condiciones específicas del mineral crudo y no pueden equipararse directamente con el beneficio esperado de cualquier planta de procesamiento. La dureza del mineral, el contenido de humedad, el tamaño de la liberación y la configuración del equipo original difieren, y las magnitudes de reducción reales variarán. Antes de la producción, se deben realizar cálculos de acuerdo con la muestra de mineral de la planta y las condiciones de trabajo.

5. Una plantilla general no puede arreglar tu mina

Muchas minas implementan más trituración y menos molienda sin efecto porque copian procesos generales de Internet e ignoran las diferencias en la dureza del mineral, el contenido de humedad, la estructura mineral y la configuración del equipo original. Los procesos mineros temen que haya una talla única.

Un camino factible es primero el estudio, luego el plan y luego la construcción: realizar un estudio en el sitio de las características del mineral y confirmar cómo se debe asignar la proporción de trituración; optimizar la combinación de equipos de trituración y cribado y subsanar las deficiencias de las antiguas líneas de producción; poner en marcha los parámetros del proceso y presionar la carga de molienda en el rango apropiado; luego haga que el personal técnico siga todo el proceso hasta la implementación y confirme que se logran los efectos de ahorro de energía y aumento de capacidad.

El mineral de hierro, el mineral de oro, el mineral de cobre, el mineral de plomo y zinc y varios minerales no metálicos difieren mucho en las características de liberación de minerales. La misma configuración de trituración de tres etapas para más trituración y menos molienda puede producir efectos que difieren según el grado cuando se aplica a diferentes tipos de mineral. Esto también explica por qué la misma solución funciona en una mina y falla en otra.

Nota final

El valor de más trituración y menos molienda no reside en una sola pieza del equipo sino en reordenar la estructura de costos de trituración y molienda: no ahorrar esfuerzo donde debería gastarse en la etapa de trituración, y no retener carga que debería retirarse del molino.

¿Cuantas etapas y cuantos circuitos cerrados tiene su actual etapa de trituración? ¿Dentro de qué rango se controla el tamaño de las partículas de alimentación del molino? ¿Cuál es la tasa de carga diaria aproximada del molino? Deje estos tres datos en los comentarios y podremos brindarle ideas de cálculo de reducción de costos específicas para el sistema de trituración y molienda en función de ellos.