Introducción
El manual contiene los conceptos y principios elementales de "Inicio de la Etapa de liberación en el Proceso de concentración de minerales" (sección chancado) y explicar problemas
típicos que se presentan en la operación diaria de la Planta Concentradora, que debe poseer el operador para mejorar su rendimiento en el proceso operativo de los equipos de chancado, por lo
que una aplicación inteligente y consciente de todas las recomendaciones contenidos en este manual, asegurará al operador realizar un trabajo con seguridad y eficiencia
Es muy importante que este manual se encuentre siempre al alcance, para consultas, hasta lograr familiarizarse completamente con su contenido.
DIAZ MOZO, Carlos Junior
UNICA-ICA
Ingeniero Quimico
Aspectos generales
1. MINERAL
Es el producto de la explotación de la mina, tal como sale. Se conoce con el nombre de mineral, al producto de elementos de origen inorgánico al estado natural, que se encuentra en la superficie
en el interior de la corteza terrestre y principalmente cuya explotación es útil. En minería, es el producto de la explotación de una mina, ya sea que este producto tenga o no valor comercial
El mineral contiene dos partes, que son las siguientes
a) Parte valiosa o mena
b) Parte no valioso, parte estéril o ganga
1.1 PARTE VALIOSA (Mena)
Es la parte del mineral que tiene valor industrial o comercial, de allí nace la posibilidad de aprovecharlos (hacer negocio con ellos). Son aquellos que representan un valor comercial determinado y cuyos valores metálicos o sus compuestos sean susceptibles de recuperar por un proceso de beneficio económico, dejando su utilidad
En la mina la parte valiosa está formada por los siguientes elementos
a) Mineral de cobre: Calcopirita CuFeS2; Calcolcita Cu2S; Enargita Cu3AsS4, bornita (Cu5FeS4
b) Mineral de plomo: Galena PbS
c) Mineral de zinc: Esfalerita ZnS; Marmatita (Zn,Fe)S
d) Mineral de Plata: Tetraedrita (Cu,Fe,Ag)Sb4S3; Argentita Ag2S; galena argentífera
1.2 PARTE NO VALIOSA (ganga, parte estéril o inservible)
Es la parte del mineral que no tiene valor comercial y que es necesario separarlo de la parte valiosa.
Esta constituido casi siempre por especies minerales terrosas o pétreas, principalmente cuarzo y calizas
La parte no valiosa está generalmente, formado por:
a) Pirita: FeS
b) Calcita: CaCo3
c) Cuarzo: (insolubre) SiO2
d) Piedra, roca, etc.
1.3 MINERAL RICO
Se llama mineral rico al mineral de alta ley comercial, que proviene de la "veta madre"o sea aquel que contiene gran cantidad de parte valiosa y poca ganga
1.4 MINERAL POBRE
Se llama mineral pobre (de baja ley) aquel que contiene pequeñas cantidades de parte valiosa y gran cantidad de ganga
1.5 CABEZA
Es el mineral bruto que se alimenta a la planta, en nuestro caso tiene las siguientes leyes de cabeza:
La ley de mineral es el porcentaje de parte valiosa que se encuentra en el mineral, este dato nos proporciona laboratorio analítico
2. LAS PLANTAS CONCENTRADORAS
Las concentradoras sirven de nexo entre la mina y la fundición. Las Plantas Concentradoras procesan minerales pobres con el objeto de separar los sulfuros valiosos de la ganga y así enriquecerlos obteniendo los concentrados, la parte no valiosa se desecha en los relaves, en la planta de la empresa se producen
concentrado de zinc y bulk (Pb-Cu-Ag)
2.1 VENTAJAS DE CONCENTRAR
Es importante concentrar los minerales pobres por las siguientes razones:
a) Transporte menos costoso: Las concentradoras facilitan el problema del transporte. Por ejemplo es más fácil y más barato transportar 150 toneladas de concentrado de zinc (59 %), 79 toneladas
de concentrado bulk (52% de Pb; 7,7 % de Cu; 175 Onz Ag/TM) que 3300 toneladas de mineral de cabeza (3,5 % Zn; 1,20% Pb y 0,30% Cu; 4,5 Onz Ag/TM). Mediante la concentración se
elimina una gran cantidad de material inútil, en forma de relaves; así se evita el transporte de muchos miles de toneladas de parte sin valor (ganga). Por esta razón es que las concentradoras
están junto a las minas, y no cerca a las fundiciones
b) Aprovechamiento de minerales pobres. Las concentradoras al tratar minerales pobres permite que se exploten las minas que sólo tienen este tipo de mineral, de otra manera no se podrían
aprovechar estos minerales pobres porque, la fundición por razones técnicas y económicas, no opera con minerales pobres
c) Fundición separada. Las concentradoras entregan a la fundición los sulfuros valiosos separados
en sus respectivos concentrados (concentrado de zinc, plomo y cobre). De esta manera, la
fundición puede entregar metales puros a la industria
2.2 ETAPAS DE LA CONCENTRACIÓN
Para concentrar un determinado mineral hay que seguir una serie de etapas o proceso antes de llegar al concentrado final. Estas etapas son las siguientes:
a. Liberación. Si observamos detenidamente un mineral pobre, veremos que la ganga está incrustada firmemente entre los sulfuros valiosos, y los mismos sulfuros están amarrados entre
ellos. Por eso, antes de proceder a "separarlos" es necesario "despegar" cada uno de ellos de los demás elementos. La manera de "liberarlos" es reduciéndolos a tamaños bien pequeños
b. Selección. En la arena fina, tenemos la mayoría de los sulfuros valiosos liberados pero mezclados entre ellos y con la ganga. A este producto no lo podemos llamar un concentrado, porque todo
está mezclado. Será necesario "seleccionar" a los elementos valiosos, es decir, escoger separadamente a los sulfuros de cobre, plomo y zinc
2.3 SECCIONES OPERATIVAS DE LA PLANTA CONCENTRADORA
Las secciones de la Planta Concentradora son las siguientes
a) Chancado Liberación
b) Molienda Liberación
c) Flotación Selección
d) Espesamiento y Filtración Eliminación de Agua
e) Relave Eliminación de desechos
Chancado
Es la primera etapa para el beneficio de minerales; y consiste en la aplicación de fuerza mecánica para romper los trozos grandes de mineral hasta reducirlos a un tamaño menor (fragmentos de ½" a 5/8" - ¾")
utilizando fuerzas de comprensión y en menor proporción fuerzas de fricción, flexión, cizallamiento u otras
Se realiza en máquinas que se mueven a velocidad media o baja en una trayectoria fija y que ejercen presiones inmensas a bajas velocidades, que se caracterizan porque sus elementos trituradores no se tocan y
las condiciones principales de esta operación son la oscilación y la velocidad de oscilación, y el factor que
influye esta condición de operación son las características del mineral (humedad, tamaño y dureza)
a. TRABAJOS QUE HACE LA SECCIÓN DE CHANCADO
Para que nuestros molinos trabajen correctamente deben tener carga ½" (máximo 5/8") Pero la mina nos
envía el mineral de ese tamaño?… No. Entonces que será necesario hacer? … Esto., efectivamente……
chancar
El trabajo de la sección es:
* Iniciar la etapa de liberación de los elementos valiosos, por reducción de tamaño del mineral
* Obtener un producto adecuado en tamaño y cantidad para la operación correcta de los molinos
b. INFLUENCIA QUE TIENE LA SECCIÓN DE CHANCADO SOBRE LA MOLIENDA
Tanto la molienda como la trituración deben estar íntimamente ligadas. Si la sección chancado hace un
buen trabajo en la reducción de tamaño del mineral, el molino hará más fácilmente su trabajo
El producto de la sección chancado debe estar comprendido entre ½" y 5/8". Para conseguir este tamaño en la sección trituración, el mineral pasa por tres etapas
1. El mineral que viene de la mina contiene bancos grandes. Para reducir el tamaño iniciamos el
chancado en la trituradora de quijadas primaria (Kue Ken), reduciendo el mineral a más o menos 3"
2. Parte del mineral reducido por la chancadora primaria va ha la Symons Standard de 5 ½", acá se reduce el mineral aproximadamente a ¾"
3. El mineral reducido por la chancadora secundaria pasa a la trituradoras Symons Short Head de 5 ½",
aquí se reduce el mineral a 5/8", completando de esta manera el chancado del mineral
1. TOLVAS DE GRUESOS
Las tolvas de gruesos son depósitos que sirven para almacenar el mineral bruto que viene de la mina, y así alimentar a las chancadoras en forma regular
Generalmente estas tolvas de gruesos son de concreto armado, tienen la forma cuadrada que termina en un cono piramidal provista en la parte superior de una parrilla rustica construida de rieles, sirven para recibir
mineral que nos entrega mina
El mineral viene a las tolvas de gruesos N° 02 y 03 por medio de carros metaleros o mineros (10 carros por viaje), cada carro metalero tiene una capacidad de 10 toneladas, de este modo viene el mineral
procedente de la mina
Por medio de volquetes se alimenta a la tolva de gruesos N° 01. De este modo viene el mineral procedente
de Rosaura y otras canchas
Las tolvas de gruesos N° 02 y 03 tiene una capacidad aproximada de 400 TMH, y la tolva de gruesos N° 01 tiene una capacidad de 300 TMH, esta capacidad depende principalmente de las características del mineral (humedad y Granolumetria)
1.1 RIELES O PARRILLAS DE LAS TOLVAS DE GRUESOS
Muchos personas creen que las parrillas sirven para impedir que alguien se caiga dentro de la tolva,
pero la verdadera razón es impedir el paso de mineral grande dentro de la tolva, a fin de evitar
problemas en el alimentador, faja transportadora y en la chancadora primaria
Los rieles están a una distancia de 8" hacia lo ancho y 12" hacia lo largo, es decir, son parrillas estacionarias de 8" x 12" de luz
Los principales cuidados que se deben tener con los rieles de las parrillas son las siguientes:
* No deben estar flojas
* No deben estar rotas
* No deben estar demasiadas gastadas
Comunicar al supervisor si encuentra alguna de estas fallas (condición insegura)
El personal debe hacer uso de sus implementos de seguridad (EPP), en todo momento, como son:
casco, lentes, guantes, respirador, etc.
1.2 CUIDADOS NECESARIOS EN LAS TOLVAS
Antes de realizar el trabajo; inspeccionar el área de trabajo, y eliminar las condiciones inseguras
Las tolvas de gruesos se debe inspeccionar al inicio y al final de cada guardia, y periódicamente
durante la guardia, y esta a cargo del chancador primario (operador)
El llenado de la tolva es realizado y supervisado por mina en coordinación con la planta concentradora.
La descarga de las tolvas se realiza a través de los alimentadores de placas (Aprom Feeder) N° 1, 2
y 3, el control y supervisión está por completo a cargo de la planta concentradora
Observar las condiciones del piso y barandas; el piso debe estar limpio y las barandas seguras.
Después del trabajo o al final de cada guardia se debe dejar limpio el área
Evitar estar sobre la tolva de gruesos, si la persona resbala puede caerse dentro de la tolva y causaría un accidente
No dejar herramientas u otros objetos en el suelo, especialmente en los pasadizos de circulación
En Caso de Campaneo:
- Descampanear con un barreno largo, tomando las medidas de seguridad respectivas y acompañado del chancador secundario u otra persona
- En caso de no poder descampanear, avisar al Jefe de Guardia para que coordine con mina, para su
plasteo, con los cuidados respectivos
2. ALIMENTADORES DE CARGA Y CHUTES
Los alimentadores permiten mandar a las chancadoras carga medida y regulada, según las capacidades de ellas, a la vez que impiden la descarga violenta de las tolvas de gruesos. Demasiada carga atora a las
chancadoras, grizzlys y cedazos; poca carga deteriora los mecanismos, porque los movimientos más
fuertes se producen en vacío
2.1 LOS CHUTES
Son cajones de lados inclinados que se encuentran uniendo el fondo de la tolva de gruesos con el alimentador correspondiente. Los chutes sirven para ayudar a salir y amortiguar la carga de mineral,
en caso contrario sufriría el alimentador un exceso de peso
2.2 CUIDADOS QUE DEBEMOS TENER CON LOS CHUTES
Los cuidados que se deben tener con los chutes son:
Los chutes no deben tener huecos, porque se producirán derrames de carga, que ensuciarán los
pisos
El canal de descarga debe estar limpia, sin maderas, troncos, etc. para que la carga salga libremente
Las cuchillas deben estar en buen estado
El operador debe comunicar al supervisor sobre las condiciones operativas de los alimentadores, o si existe alguna condición insegura
En la sección chancado tenemos tres alimentadores de carga, distribuidos en las tres tolvas de gruesos.
Estos alimentadores son de placas (Aprom feeder)
2.3 PARTES PRINCIPALES DEL ALIMENTADOR
Las principales partes del alimentador de oruga son:
a) La oruga propiamente dicha, formada por la unión de placas
b) Las poleas dentadas por donde se desplaza la oruga (de cabeza y cola)
c) Las ruedas de soporte, sostienen a la oruga (rodillos)
d) El templador de tornillo
e) El sistema de movimiento, constituido por:
– El motor
– El reductor de velocidad
– El piñón
– La cadena
– La catalina
En los alimentadores la alimentación de carga es más uniforme y efectiva, y son resistentes a los golpes de la carga gruesa
2.4 CUIDADOS QUE SE DEBEN TENER CON EL ALIMENTADOR
La inspección de los alimentadores debe realizarse obligatoriamente al inicio y final de cada guardia, y periódicamente durante la guardia, y esta a cargo del chancador primario
La operación de los alimentadores N° 2 y 3 es monitoreado en forma automática por las dos
cámaras instaladas en los chutes de descarga; el alimentador N° 01 es monitoreado visualmente por el operador
Se debe variar la velocidad del alimentador, de acuerdo a la humedad del mineral; menor
velocidad cuando el mineral es húmedo; Mayor velocidad cuando el mineral es seco
Cuando hay stock en las tolvas N° 02 y 03 se debe de alimentar intercaladamente, para facilitar el ciclo de llenado de las tolvas y para tener un buen blending
La utilización de la tolva N° 01, es generalmente para probar minerales nuevos
En el aprom feeder se debe dejar como mínimo 4 TM de mineral, para no deteriorar las placas,
ejes y rodillos
Revisar el estado de las cuchillas; deben estar en buen estado
Chequear la lubricación del motor, del reductor de velocidad; sistema de movimiento (piñón, cadena, catalina, etc)
Revisar las fajas de trasmisión; deben estar con la tensión correcta y completas
Escuchar si hay algún ruido extraño cuando el alimentador está trabajando
2.5 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS ALIMENTADORES
a. Todos los Alimentadores deben contar con sus guardas de protección del sistema de transmisión
de movimiento (motor – equipo). Las guardas deben estar pintadas según código de colores
b. Los alimentadores deben de estar interconectados automáticamente con la Faja N° 1 (tolvas de gruesos) y con la faja N° 6 (tolvas de finos); de forma que si algún equipo para los demás también
lo hacen
c. Todos los Alimentadores deben de estar debidamente señalizadas con carteles:
? Informativos; identificación del equipo
? Obligatorios; Uso de EPP necesario y uso de Arneses
? Prohibitivo; para evitar el ingreso de personal ajeno al área
d. Todos los Alimentadores de oruga deben contar con un botón de parada de emergencia insitu. El
botón debe estar señalizado con un letrero y con su respectivo código de colores
e. El engrase de las cadenas de transmisión (Aprom feeder) y chumaceras de las poleas de cabeza y cola se realizará una vez por semana a cargo del lubricador de planta
3. LAS FAJAS TRANSPORTADORAS
Las fajas transportadoras sirven para llevar o transportar el mineral desde las tolvas de gruesos a las
diferentes partes de la sección chancado, en forma cómoda, rápida, limpia y económica. Las fajas transportan mineral en forma constante y continua.
También las fajas se usan para alimentar mineral de la tolvas de finos a los molinos y transportar los
concentrados que reciben de los filtros a las canchas de deposito de concentrado
3.1 PARTES PRINCIPALES DE LA FAJA TRANSPORTADORA
Las principales partes de una faja transportadora son las siguientes:
a. La faja transportadora propiamente dicha y sus grampas: Es fabricada de lona cubierta totalmente con jebe (vulcanizado). Tiene la misión de llevar el mineral. El funcionamiento se
realiza por el movimiento de las poleas y polines, su movimiento es constante y de tipo sin fin por
estar unidos en sus extremos
b. Las poleas: Tienen la misión de darle movimiento a la faja y con ella transportar el mineral. Están colocadas a los extremos de la faja. Tenemos los siguientes tipos de poleas
? Polea de cabeza (polea motriz). Se encuentra en la parte anterior de la faja y está acoplado al
motor que la mueve. Es de acero de forma cilíndrica
? Polea de cola (polea conducida). Está situada en la parte posterior de la faja. Lleva acoplado el templador. Es también de acero de forma cilíndrica
? Contrapolea. Está ubicado debajo de la faja, cerca de la polea de cabeza, donde la faja regresa.
Se le llama también polea de freno
c. Los polines: Tienen la misión de sostener a la faja entre las poleas principales y ayudar a dar vueltas
Usamos varios tipos de polines
? Polines curvos: Se encuentran por debajo de la cara de la faja que conduce el mineral. Están
formados por tres rodillos planos en forma de "V" que con la faja forma un canal, para impedir derrames de carga
???????????????????????? Polines de retorno. Sirven para evitar que la faja cuelgue. Se encuentran por debajo de la faja, donde no lleva mineral o sea en su regreso. Algunos polines son de jebe
? Polines de impacto. Sirven para amortiguar la caída del mineral sobre la faja y evitar que esta
se rompa por el impacto. Son de jebe y se encuentran debajo de la faja a la altura de los chutes
? Polines giratorios. Son iguales a los polines curvos, pero se asientan en un solo pin pivot. Los polines de los extremos tienen un sistema especial de contrapeso, que hace girar a todo el polín,
de tal manera que corrige las pequeñas desviaciones de la faja transportadora
? Polines verticales. Controlan que la faja no se salga fuera de su sitio, es decir, enderezan la
faja se encuentran a los costados de la faja transportadora
? Polines espirales o de limpieza. Limpian la faja, sacando el mineral húmedo y fino que se pega en la faja, por la forma especial que tiene (espirales)
d. Los templadores. Tienen la misión de ajustar o templar la faja, evitando que resbale por estar
muy floja. Se dispone los siguientes tipos de templadores
? Templador de tornillo. Templan la faja por el simple procedimiento de ajustar o correr la polea de cola. Es el sistema más usado y sirve también para centrar la faja cuando está ladeada
e. Las cuchillas. Sirven para evitar el corte de la faja transportadora con las planchas de fierro o por rozamiento
Tenemos dos tipos de cuchillas:
? Cuchillas guías. Se usan para evitar derrames de carga de las fajas a los pisos. Están colocadas
debajo de los chutes que alimentan carga a las fajas transportadoras
? Cuchillas de limpieza. Se usan para hacer la limpieza de las fajas. Están colocadas debajo de la polea de cabeza y por encima de la faja, en su regreso.
f. El sistema de movimiento: Sirve para comunicarle movimiento a la faja. Esta constituido por:
- El motor
- Las poleas
- El coupling
- Las fajas "V"
- El reductor de velocidad
- El piñón
- La cadena
- La catalina
3.2 PROBLEMAS DE OPERACIÓN CON LAS FAJAS
A. LADEADO DE FAJAS
Una faja transportadora se descentra o ladea por los siguientes motivos:
Cuando las poleas de cabeza o de cola o la contrapolea están con carga apelmazada (sobre todo
hay demasiado humedad)
Cuando los polines (de retorno) se encuentra con carga fina apelmazada
Cuando la faja está mal empalmada (cortada sin escuadra)
Cuando la faja esta mal templada
Sobre Carga de mineral
Mal centrado de los polines
A una faja ladeada o descentrada le puede ocurrir los siguientes daños:
Romper el coupling, la cadena o faja de la polea del motor
Derramar carga (mineral)
Trancar o plantar la faja
Romper, ensanchar o dañar la faja
Quemar el motor de la faja
Ocasionar accidentes al operador o ayudante
B. PLANTADAS DE LAS FAJAS
Las fajas transportadoras se plantan por los siguientes motivos:
Cuando están demasiadas flojas
Cuando la mayoría de los polines no trabajan
Cuando se ladea la faja
Cuando le faltan grampas
Cuando la cuchilla de limpieza está demasiada gastada
Cuando la polea de cabeza o de cola está mojada o con grasa
Cuando están sobrecargadas
Cuando hay carga debajo de las fajas, a la altura de las poleas
Cuando las poleas y los polines tienen carga fina apelmazada
3.3 CUIDADOS QUE SE DEBE TENER:
CON LOS POLINES
Cuando los polines están atracados malogra a la faja transportadora y al mismo polín, ya que un polín atracado o plantado trabaja como una lija
AL HACER LA LIMPIEZA
Al realizar la limpieza de las fajas y sus accesorios se recomienda tener mucho cuidado; evitar el
enganche de la lampa o el rastrillo, si esto sucediera soltarlo inmediatamente. Muchas veces han ocurrido accidentes fatales a trabajadores inexpertos o muy confiados que han quedado aprisionados
entre la faja y la polea, sólo por limpiar las fajas en movimiento
CON LAS GRAMPAS
Los principales cuidados que se debe tener con las grampas de las fajas transportadoras son los
siguientes
? Deben estar completas
? Deben estar enteras
? Se debe tener especial atención de que las grampas no se levanten cuando están gastadas, porque puede romper la faja
CON LAS CUCHILLAS
Los principales cuidados que se deben tener con las cuchillas son los siguientes
Cuchillas en buenas condiciones, es decir, no deben estar gastadas ni tener huecos, para evitar
el derrame de carga al piso
No debe meterse mineral grueso entre la cuchilla y la faja transportadora, porque puede levantar las grampas y malograr la faja
CON LAS FAJAS TRANSPORTADORAS
Los principales cuidados que debemos tener con las fajas son los siguientes
Empalme en buen estado (grampas completas y enteras)
Faja alineada y centrada
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