Molino (molienda)

Dispositivo que rompe materiales sólidos en pedazos más pequeños triturando, triturando o cortando

Molino de desgaste

Un molino de martillos de mesa
Otros nombres	Molino de molienda
Usos	Molienda
Artículos relacionados	Mortero y maja expulsor Extrusora

Un molino es un dispositivo que rompe materiales sólidos en pedazos más pequeños al molerlos, triturarlos o cortarlos. Tal trituración es una operación unitaria importante en muchos procesos . Hay muchos tipos diferentes de molinos y muchos tipos de materiales procesados ​​en ellos. Históricamente, los molinos eran accionados manualmente o por animales (por ejemplo, mediante una manivela ), animales de trabajo (por ejemplo, un molino de caballos ), viento ( molino de viento ) o agua ( molino de agua ). En la era moderna, generalmente funcionan con electricidad .

El triturado de materiales sólidos se produce mediante fuerzas mecánicas que rompen la estructura superando las fuerzas de unión interiores. Después de la molienda, el estado del sólido cambia: el tamaño de grano, la disposición del tamaño de grano y la forma del grano.

La molienda también se refiere al proceso de descomponer, separar, dimensionar o clasificar el material agregado. Por ejemplo, trituración o trituración de rocas para producir un tamaño de agregado uniforme para fines de construcción, o separación de roca, suelo o material agregado para fines de relleno estructural o actividades de recuperación de tierras. Los procesos de molienda de agregados también se utilizan para eliminar o separar la contaminación o la humedad del agregado o del suelo y para producir "rellenos secos" antes del transporte o del relleno estructural.

El rectificado puede tener los siguientes propósitos en ingeniería:

• aumento de la superficie de un sólido
• fabricación de un sólido con un tamaño de grano deseado
• despulpado de recursos

Leyes de molienda

A pesar de un gran número de estudios en el campo de los esquemas de fractura, no se conoce una fórmula que conecte el trabajo de rectificado técnico con los resultados del rectificado. Para calcular el trabajo de rectificado necesario contra el cambio de tamaño de grano se utilizan tres modelos semi-empíricos. Estos pueden estar relacionados con la relación de Hukki entre el tamaño de las partículas y la energía requerida para romper las partículas. En los molinos agitados, la relación Hukki no se aplica y, en cambio, se debe realizar una experimentación para determinar cualquier relación. ^[1]

• Patada para d > 50 mm

${\displaystyle W_{K}=c_{k}(\ln(d_{A})-\ln(d_{E}))\,}$

• Adhesión ^[2] para 50 mm> d > 0,05 mm

${\displaystyle W_{B}=c_{B}\left({\frac {1}{{\sqrt {d}}_{E}}}-{\frac {1}{{\sqrt {d}}_{A}}}\right)\,}$

• Von Rittinger para d <0,05 mm

${\displaystyle W_{R}=c_{R}\left({\frac {1}{d_{E}}}-{\frac {1}{d_{A}}}\right)\,}$

con W como trabajo de molienda en kJ / kg, c como coeficiente de molienda, d _A como tamaño de grano del material de origen y d _E como tamaño de grano del material molido.

Un valor confiable para los tamaños de grano d _A y d _E es d ₈₀ . Este valor significa que el 80% (masa) de la materia sólida tiene un tamaño de grano más pequeño. El coeficiente de molienda de Bond para diferentes materiales se puede encontrar en diversas publicaciones. Para calcular los coeficientes de KICK y Rittinger se pueden utilizar las siguientes fórmulas

${\displaystyle c_{K}=1.151c_{B}(d_{BU})^{-0.5}\,}$

${\displaystyle c_{R}=0.5c_{B}(d_{BL})^{0.5}\,}$

con los límites del rango de Bond: superior d _BU = 50 mm e inferior d _BL = 0,05 mm.

Para evaluar los resultados de la trituración, se necesita la disposición granulométrica del material de origen (1) y del material molido (2). El grado de molienda es la relación entre los tamaños de la disposición del grano. Hay varias definiciones para este valor característico:

• Grado de molienda referido al tamaño de grano d ₈₀

${\displaystyle Z_{d}={\frac {d_{80,1}}{d_{80,2}}}\,}$

En lugar del valor de d ₈₀ también se puede utilizar d ₅₀ u otro diámetro de grano.

• Grado de pulido referido a una superficie específica

${\displaystyle Z_{S}={\frac {S_{v,2}}{S_{v,1}}}={\frac {S_{m,2}}{S_{m,1}}}\,}$

El área de superficie específica que se refiere al volumen S _v y el área de la superficie específica que se refiere a la masa S _m se pueden averiguar mediante experimentos.

• Grado de molienda pretendido

${\displaystyle Z_{a}={\frac {d_{1}}{a}}\,}$

El hueco de la matriz de descarga a de la máquina rectificadora se utiliza para la materia sólida triturada en esta fórmula.

Rectificadoras

En el procesamiento de materiales, una trituradora es una máquina para producir una reducción del tamaño de partículas finas mediante el desgaste y las fuerzas de compresión al nivel del tamaño de grano. Consulte también trituradora para conocer los mecanismos que producen partículas más grandes. En general, los procesos de trituración requieren una cantidad relativamente grande de energía; por esta razón, recientemente se propuso un método experimental para medir la energía utilizada localmente durante el fresado con diferentes máquinas. ^[3]

Molino autógeno

Los molinos autógenos o autógenos se denominan así debido a la molienda automática del mineral: un tambor giratorio arroja rocas de mineral más grandes en un movimiento en cascada que provoca la rotura por impacto de rocas más grandes y la trituración por compresión de partículas más finas. Su funcionamiento es similar al de un molino SAG, como se describe a continuación, pero no utiliza bolas de acero en el molino. También conocido como molienda ROM o "Run Of Mine".

Operación de un molino de bolas

Molino de bolas

Un tipo típico de molinillo fino es el molino de bolas . Un cilindro giratorio ligeramente inclinado u horizontal está parcialmente lleno de bolas , generalmente de piedra o metal , que muelen el material hasta la finura necesaria mediante la fricción y el impacto con las bolas giratorias. Los molinos de bolas normalmente funcionan con una carga de bolas aproximada del 30%. Los molinos de bolas se caracterizan por su diámetro más pequeño (comparativamente) y su longitud más larga, y a menudo tienen una longitud de 1,5 a 2,5 veces el diámetro. La alimentación está en un extremo del cilindro y la descarga en el otro. Los molinos de bolas se utilizan comúnmente en la fabricación de cemento Portland.y etapas de molienda más fina del procesamiento de minerales. Los molinos de bolas industriales pueden tener hasta 8,5 m (28 pies) de diámetro con un motor de 22 MW, ^[4] consumiendo aproximadamente el 0,0011% de la energía total mundial (ver Lista de países por consumo de electricidad ). Sin embargo, se pueden encontrar versiones pequeñas de molinos de bolas en los laboratorios donde se utilizan para moler material de muestra para garantizar la calidad.

Las predicciones de potencia para molinos de bolas suelen utilizar la siguiente forma de la ecuación de Bond: ^[2]

${\displaystyle E=10W\left({\frac {1}{\sqrt {P_{80}}}}-{\frac {1}{\sqrt {F_{80}}}}\right)\,}$

donde

• E es la energía (kilovatios-hora por métrica o tonelada corta)
• W es el índice de trabajo medido en un molino de bolas de laboratorio (kilovatios-hora por tonelada métrica o corta)
• P ₈₀ es el tamaño del producto del circuito del molino en micrómetros
• F ₈₀ es el tamaño de alimentación del circuito del molino en micrómetros.

Molino Buhrstone

Otro tipo de molinillo fino comúnmente utilizado es el molino buhrstone francés , que es similar a los molinos harineros antiguos .

Rodillos de molienda de alta presión

Un rodillo de molienda de alta presión, a menudo denominado HPGR o prensa de rodillos, consta de dos rodillos con las mismas dimensiones, que giran uno contra el otro con la misma velocidad circunferencial. La alimentación especial de material a granel a través de una tolva conduce a un lecho de material entre los dos rodillos. Las unidades de cojinete de un rodillo pueden moverse linealmente y se presionan contra el lecho de material mediante resortes o cilindros hidráulicos. Las presiones en el lecho de material son superiores a 50 MPa (7.000 PSI ). En general alcanzan de 100 a 300 MPa. De este modo, el lecho de material se compacta a una porción de volumen sólido de más del 80%.

La prensa de rodillos tiene cierta similitud con las trituradoras de rodillos y las prensas de rodillos para la compactación de polvos, pero el propósito, la construcción y el modo de funcionamiento son diferentes.

La presión extrema hace que las partículas dentro del lecho de material compactado se fracturen en partículas más finas y también provoque microfracturas al nivel del tamaño de grano. En comparación con los molinos de bolas, los HPGR logran un consumo específico de energía entre un 30 y un 50% menor, aunque no son tan comunes como los molinos de bolas, ya que son una tecnología más nueva.

Un tipo similar de trituradora intermedia es el corredor de borde, que consiste en una bandeja circular con dos o más ruedas pesadas conocidas como trituradoras que giran dentro de ella; el material a triturar se empuja por debajo de las ruedas con las cuchillas de arado adjuntas .

Molino de guijarros

Un tambor giratorio causa fricción y desgaste entre los guijarros y las partículas de mineral. Puede usarse donde se debe evitar la contaminación del producto por el hierro de las bolas de acero . El cuarzo o la sílice se utilizan comúnmente porque su obtención es económica.

Molino de varilla

Un tambor giratorio causa fricción y desgaste entre las varillas de acero y las partículas de mineral. ^{[ cita requerida ]} Pero tenga en cuenta que el término 'molino de barras' también se usa como sinónimo de un molino de corte , que fabrica barras de hierro u otro metal. Los molinos de barras son menos comunes que los molinos de bolas para moler minerales.

Las varillas utilizadas en el molino, generalmente un acero con alto contenido de carbono, pueden variar tanto en longitud como en diámetro. Sin embargo, cuanto más pequeñas son las varillas, mayor es el área de superficie total y, por lo tanto, mayor es la eficiencia de molienda ^[5]

Principio de funcionamiento del molino SAG

Molino SAG

SAG es un acrónimo de molienda semiautógena. Los molinos SAG son molinos autógenos que también utilizan bolas de molienda como un molino de bolas. Un molino SAG suele ser un molino de primera o primera etapa. Los molinos SAG utilizan una carga de bolas del 8 al 21%. ^{[6] [7]} El molino SAG más grande tiene 42 '(12,8 m) de diámetro, impulsado por un motor de 28 MW (38.000 HP). ^[8] Se ha diseñado un molino SAG con un diámetro de 44 '(13,4 m) y una potencia de 35 MW (47.000 HP). ^[9]

El desgaste entre las bolas de trituración y las partículas de mineral provoca la trituración de partículas más finas. Los molinos SAG se caracterizan por su gran diámetro y corta longitud en comparación con los molinos de bolas. El interior del molino está revestido con placas elevadoras para levantar el material dentro del molino, donde luego cae de las placas al resto de la carga de mineral. Los molinos SAG se utilizan principalmente en minas de oro, cobre y platino con aplicaciones también en las industrias de plomo, zinc, plata, alúmina y níquel.

Molino de torre

Los molinos de torre, a menudo llamados molinos verticales, molinos de agitación o molinos de remolido, son un medio más eficiente de triturar material en tamaños de partículas más pequeños y se pueden usar después de los molinos de bolas en un proceso de molienda. Al igual que los molinos de bolas, las bolas de molienda (de acero) o guijarros a menudo se agregan a los molinos agitados para ayudar a moler el mineral; sin embargo, estos molinos contienen un tornillo grande montado verticalmente para levantar y moler el material. En los molinos de torre, no hay acción en cascada como en los molinos estándar. Los molinos agitados también son comunes para mezclar cal viva (CaO) en una lechada de cal. El molino de torre tiene varias ventajas: bajo nivel de ruido, uso eficiente de la energía y bajos costos operativos.

Molino de martillos de mesa

Molino impactador de eje vertical (molino VSI)

Artículo principal: molino VSI

Un molino VSI arroja partículas de roca o mineral contra una placa de desgaste lanzándolas desde un centro giratorio que gira sobre un eje vertical. Este tipo de molino utiliza el mismo principio que una trituradora VSI .

Tipos de molinos

Un molino de viento en Kuremaa , condado de Jõgeva , Estonia

Un molino de agua en Kuusamo , en el norte de Ostrobotnia , Finlandia

• Molino de viento, propulsado por viento
• Molino de agua, alimentado por agua
• Molino de caballos , alimentado por animales
• Rueda de ardilla, impulsada por humanos (arcaico: "caminadora")
• Molino de barcos , flota cerca de la orilla de un río o un puente
• Arrastra , molino simple para moler y pulverizar (típicamente) mineral de oro o plata.
• Molino de rodillos , equipo para moler o pulverizar granos y otras materias primas mediante cilindros.
• Molino de sellos , una máquina especializada para reducir el mineral a polvo para su posterior procesamiento o para fracturar otros materiales.
• Un lugar de negocios para la fabricación de artículos manufacturados. El término molino fue una vez de uso común para una fábrica porque muchas fábricas en las primeras etapas de la Revolución Industrial funcionaban con un molino de agua, pero hoy en día solo se usa en algunos contextos específicos; p.ej,
  • Molino de corteza produce tanbark para curtidurías
  • Molino de sidra tritura manzanas para dar sidra
  • Molino de molienda muele el grano en harina
  • Molino de aceite , ver presión de expulsor , extrusión
  • La fábrica de papel produce papel
  • Aserradero corta madera
  • Molino de almidón
  • La acería fabrica acero
  • El ingenio azucarero (también llamado refinería de azúcar ) procesa la remolacha azucarera o la caña de azúcar en varios productos terminados
  • Fábrica textil
    • Molino de seda , para seda
    • Molino de lino , para lino
    • Molino de algodón , para algodón
  • La descascaradora (también llamada molino de arroz o descascaradora de arroz) se usa para descascarillar el arroz.
  • Molino de polvo produce pólvora

• Molino de bolas
• Molino de cuentas
• Molinillo de café
• Molino coloide
• Molino cónico
• Desintegrador
• Molino de discos
• Molino de borde
• Molino de molienda , también llamado molino de harina o molino de maíz
• Molino de martillos
• IsaMill
• Molino de chorro
• Mortero y maja
• Fábrica de pellets
• Molino planetario
• Molino agitado
• Molino de tres rodillos
• Molino vibratorio
• Molino VSI
• Molino de Wiley

Ver también

• Amoladora de rebabas
• Molinillo de cafe
• Expulsor
• Extrusora
• Molinillo de hierbas
• Piedra de molino
• Trituradora de rocas
• IsaMill

Referencias

1. Thomas, A; Filippov, LO (1999). "Fracturas, fractales y energía de rotura de partículas minerales". Revista Internacional de Procesamiento de Minerales . 57 (4): 285. doi : 10.1016 / S0301-7516 (99) 00029-0 .
2. Beneficio mineral - La tercera teoría de la trituración - Resumen del documento . Onemine.org. Consultado el 9 de octubre de 2010.
3. Baron, M .; Chamayou, A .; Marchioro, L .; Raffi, J. (2005). "Sondas Radicalar para medir la acción de la energía sobre materiales granulares" (PDF) . Tecnología avanzada en polvo . 16 (3): 199. doi : 10.1163 / 1568552053750242 .
4. "ABB" . Comunicaciones ABB . Comunicaciones ABB.
5. Testamentos, BA (2006). Tecnología de procesamiento de minerales: una introducción a los aspectos prácticos del tratamiento y recuperación de minerales . 7ª ed. Amsterdam, Boston, MA. pag. 157. ISBN 0750644508.
6. Strohmayr, S. y Valery, W. Jr. Optimización del circuito del molino SAG en Ernest Henry Mining . ResearchGate.net
7. Mular, Andrew L .; Halbe, Doug N .; Barratt, Derek J. (2002). Diseño, práctica y control de plantas de procesamiento de minerales: procedimientos . PYME. págs. 2369–. ISBN 978-0-87335-223-9. Consultado el 26 de octubre de 2012 .
8. van de Vijfeijken, Maarten (octubre de 2010). "Molinos y GMD" (PDF) . Minería internacional : 30.
9. Accionamientos de molino sin engranajes . abb.com

enlaces externos

• "Molino"  . Encyclopædia Britannica . 18 (11ª ed.). 1911.
• Video de molinillo fino en aplicación minera.
• Detalles del molino harinero
• Imagen del molino SAG durante la instalación
• Medios de molienda Guía de medios de molienda