La molienda es uno de los procesos más esenciales en el procesamiento de minerales. Ya sea que trabaje con oro, hierro, minerales de cobre o materiales industriales como cemento y yeso, elegir el molino adecuado puede afectar significativamente su productividad, consumo de energía y ganancias generales.
Existen distintos tipos de molinos utilizados en la industria y se diferencian en cómo reducen el tamaño de las partículas.
En esta guía, exploraremos tres tipos principales de molinos de molienda:
- Molino de bolas
- Molino AG (Molino Autógeno)
- Molino SAG (Molino Semi-Autógeno)
Definiciones: ¿Qué es un molino de bolas, un molino AG y un molino SAG?
Molino de bolas
Un molino de bolas es un tambor giratorio horizontal que utiliza bolas de acero o cerámica como medio de molienda. Las bolas se elevan y se dejan caer para triturar y moler el material dentro del cilindro. Los molinos de bolas pueden ser húmedos o secos, dependiendo de si se añade agua durante el proceso de molienda.
Molino AG (Molino autógeno)
Un molino AG (o molino autógeno) elimina la necesidad de medios de molienda. En su lugar, el propio mineral actúa como agente de molienda. Estos molinos son más adecuados para minerales de dureza moderada, donde la roca puede fragmentarse por impacto y abrasión.
Molino SAG (Molino semiautógeno)
Un molino SAG (abreviatura de Molino de Molienda Semi-Autógeno) es un híbrido entre un molino de bolas y un molino AG. Utiliza tanto el mineral como un pequeño porcentaje de bolas de acero añadidas para mejorar la eficiencia de la molienda. Los molinos SAG se utilizan típicamente en operaciones mineras a gran escala para la molienda primaria.
Usos típicos de los molinos de molienda
Los molinos de bolas, los molinos AG y los molinos SAG ofrecen ventajas únicas y son adecuados para condiciones de trabajo específicas en el procesamiento industrial de minerales.
Molino de bolas
Los molinos de bolas se utilizan comúnmente en las etapas de molienda secundaria, tras la trituración media o fina. Se emplean ampliamente en circuitos de molienda fina y remolienda. Cuanto más tiempo funcione el molino, más fino será el producto final.
- Tamaño de alimentación: ≤25 mm
- Tamaño de descarga: 200 mallas
Las aplicaciones típicas incluyen la molienda de los siguientes materiales:
- Clínker de cemento, escoria, piedra caliza, cerámica, silicatos
- Minerales no metálicos como talco, caolín, cuarzo.
- Molienda fina antes de la flotación de minerales metálicos como mineral de oro, mineral de hierro, mineral de cobre, mineral de plomo y zinc.
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Molino AG
Los molinos AG son adecuados para procesar:
- Minerales de dureza media a alta con bajo contenido de arcilla.
- Materiales que generan naturalmente un buen medio de molienda, como el mineral de hierro y la piedra caliza.
- Tamaño de alimentación: hasta 300 mm
Ventajas: Los molinos AG simplifican significativamente el proceso de trituración al eliminar la necesidad de etapas de trituración media y fina. Son ideales para diagramas de flujo que priorizan la simplicidad del proceso.
Cuando las condiciones del mineral son adecuadas, los molinos AG ofrecen una mejor eficiencia energética y costos operativos más bajos que los molinos de bolas o los molinos SAG.
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Molino SAG
Los molinos SAG son el equipo de molienda principal en la mayoría de las operaciones mineras modernas a gran escala, especialmente adecuados para minerales que contienen partículas difíciles de moler, como rocas duras y guijarros.
- Tamaño de alimentación: hasta 300 mm
- A menudo reemplaza la trituración secundaria y parte de la molienda gruesa en los diagramas de flujo tradicionales de "trituración de tres etapas + molienda de bolas".
- A menudo combinado con un molino de bolas para formar el circuito SAB (semi-autógeno + molino de bolas), este es el proceso principal para el procesamiento de mineral de oro, particularmente adecuado para depósitos de oro primario de escala media a grande que contienen minerales de roca y sulfuro de dureza media a dura (como minerales de oro de tipo veta y tipo roca alterada)
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¿Cómo funcionan estos molinos de molienda?
La eficiencia de la molienda depende en gran medida de cómo funciona cada tipo de molino.
Principio de funcionamiento del molino de bolas
Cuando el tambor gira, el medio de molienda se eleva por el costado de la carcasa y luego cae sobre el material en el fondo. Este proceso se repite continuamente, generando fuertes fuerzas de impacto y atrición que reducen el tamaño del mineral.
Vea el video: Molienda en molino de bolas en acción
El material ingresa de manera continua a través del extremo de alimentación y es triturado gradualmente por el impacto repetido y el molido de las bolas de acero.
Las partículas que cumplen con los requisitos de tamaño de partícula se descargan a través de la placa de rejilla o el vertedero de desbordamiento en el extremo de descarga, y las partículas gruesas continúan moliéndose.
Principio de funcionamiento del molino AG
A medida que el molino gira, se elevan y dejan caer rocas más grandes, triturando las partículas más pequeñas que se encuentran debajo. Mientras tanto, la fricción y el impacto entre los fragmentos de mineral descomponen aún más el material.
Vea el video: Molino AG operando con mineral automoliente
El mineral crudo, a menudo una mezcla de partículas gruesas y finas, se alimenta directamente al tambor. Los revestimientos de elevación dentro del molino ayudan a elevar y bajar los trozos más grandes para la molienda. Las partículas finas se descargan por la salida, mientras que el material de mayor tamaño permanece en el molino para continuar su procesamiento.
Principio de funcionamiento del molino SAG
El molino SAG utiliza el propio mineral para la molienda primaria, al igual que un molino AG, pero también incluye un pequeño porcentaje de bolas de acero (normalmente entre el 3% y el 15% del volumen del molino) para mejorar el rendimiento.
Esta configuración ayuda a triturar partículas de tamaño crítico: aquellas que son demasiado difíciles de descomponer naturalmente, pero demasiado grandes para ser desechadas. Al añadir medios de molienda, los molinos SAG mantienen el rendimiento y mejoran la calidad de la molienda.
Vea el video: Molino SAG triturando partículas difíciles de moler
El mineral y las bolas de molienda se cargan juntos. A medida que el molino gira, se producen interacciones entre el mineral y las bolas, creando un entorno de molienda de doble acción que maximiza la eficiencia.
Diferencias estructurales fundamentales
Comprender la estructura interna de los diferentes tipos de molinos, especialmente los molinos SAG, los molinos de bolas y los molinos AG, es esencial para elegir la solución de molienda adecuada.
1. Tamaño del tambor
| Tipo de molino | Dimensiones del tambor | Objetivo |
| Molino de bolas | Largo y estrecho (alta relación longitud-diámetro) | Ideal para molienda fina, donde un mayor tiempo de retención mejora la capacidad de molienda. |
| Molino AG / Molino SAG | Corto y ancho (gran diámetro) | Permite manipular grandes tamaños de alimentación, adecuado para molienda gruesa. |
Los molinos de bolas tienen un diámetro compacto, pero una mayor longitud. Este diseño alargado facilita la reducción gradual del tamaño de las partículas durante la molienda continua.
Por el contrario, los molinos SAG y AG están diseñados con diámetros masivos, a menudo más de 12 metros, para levantar grandes trozos de mineral a mayores alturas para lograr colisiones impactantes.
2. Materiales de revestimiento
Revestimientos de molinos de bolas
Los molinos de bolas utilizan una variedad de tipos de revestimientos para adaptarse a diferentes condiciones de molienda y entornos operativos.
- Revestimientos de acero con alto contenido de manganeso : conocidos por su alta dureza y buena resistencia al desgaste, ideales para moler minerales duros y abrasivos.
- Revestimientos de caucho : Ideales para pulido en húmedo, reducción de ruido y entornos corrosivos. Sin embargo, pueden presentar un rendimiento deficiente en condiciones de alto impacto o alta temperatura.
- Revestimientos de alúmina (cerámica) : Diseñados para molienda ultrafina. Estos revestimientos son altamente resistentes al desgaste y químicamente inertes, lo que garantiza la pureza del producto y minimiza la contaminación.
Revestimientos para molinos AG/SAG
Los molinos AG y SAG suelen utilizar revestimientos de hierro con alto contenido de cromo (HCI) o acero aleado. Estos materiales ofrecen una dureza y resistencia a la abrasión excepcionales, capaces de soportar las fuerzas de alto impacto y el desgaste intenso causados por grandes fragmentos de mineral.
Una característica estructural clave de los revestimientos de los molinos SAG y AG es la presencia de elevadores altos y robustos. Estos elevadores son componentes esenciales del sistema de revestimiento, diseñados para elevar y distribuir el mineral (y los medios de molienda en los molinos SAG) durante la rotación para maximizar la eficiencia de la molienda.
3. Sistema de accionamiento
Los molinos de bolas, los molinos AG y los molinos SAG utilizan motores eléctricos de alta potencia para impulsar el tambor giratorio. Sin embargo, sus estructuras de transmisión y requisitos de potencia difieren significativamente.
Sistema de accionamiento del molino de bolas
La transmisión del molino de bolas generalmente utiliza una configuración de transmisión por engranajes, donde el motor eléctrico impulsa el tambor a través de un mecanismo reductor.
Motor eléctrico → Reductor → Piñón → Engranaje de corona → Tambor del molino
- Esta configuración es común en molinos de bolas de tamaño mediano y molinos de bolas pequeños.
- La potencia de los molinos de bolas pequeños y medianos varía desde cientos de kilovatios hasta varios megavatios (MW), y los molinos de bolas grandes de múltiples tolvas pueden alcanzar más de 10 MW (como los grandes molinos de materia prima en la industria del cemento).
Sistemas de accionamiento de molinos AG/SAG
Hay dos configuraciones de accionamiento principales que se utilizan en molinos autógenos (AG) y molinos semiautógenos (SAG):
- Motor de anillo sin engranajes (GRM) : La solución más utilizada. El rotor del motor se monta directamente sobre la carcasa del molino, eliminando la necesidad de transmisión por engranajes. Este sistema ofrece un par de arranque extremadamente alto y una mayor simplicidad mecánica.
- Accionamiento de doble piñón : Motores de frecuencia variable (VFD) de alta potencia accionan la corona dentada mediante dos conjuntos de piñones independientes. Esta configuración distribuye la carga y mejora la fiabilidad del sistema en condiciones de trabajo exigentes.
Los requisitos de potencia para los molinos autógenos (AG) y semiautógenos (SAG) suelen ser superiores a 10 MW, y los proyectos a gran escala suelen estar equipados con más de 20 MW (el máximo ha superado los 40 MW). Se requieren variadores de frecuencia (VFD) y sistemas de frenado dedicados para soportar cargas de alto impacto y garantizar un apagado seguro.
Nota : Los accionamientos de los molinos de molienda representan más del 50% del consumo total de energía en una planta de procesamiento de minerales, lo que los convierte en uno de los componentes con mayor consumo energético.
Resumen: Comparación de los tres molinos de molienda
| Característica | Molino de bolas | Molino AG | Molino SAG |
| Medios de molienda | Bolas de acero / Bolas de cerámica | El mineral en sí mismo como medio de comunicación | Bolas de mineral + acero |
| Mecanismo de molienda | Impacto + desgaste | Impacto principalmente de caída alta | Impacto de caída alta + impacto de bola de acero |
| Tamaño de alimentación/descarga | Alimentación ≤25 mm, Descarga 0,074–0,89 mm | Alimentación hasta 300 mm, Descarga 0,5–5 mm | Alimentación hasta 250 mm, Descarga 1–3 mm |
| Consumo de energía | Medio | Bajo | Alto |
| Costo del equipo | Bajo | Medio-alto | Alto |
| Complejidad de mantenimiento | Bajo | Medio | Alto |
| Aplicaciones típicas | Cemento, polvo de carbón, cerámica. | Minerales homogéneos de dureza media | Oro, cobre, minería a gran escala |
¿Qué molino es adecuado para usted?
- Elija un molino de bolas si el tamaño de alimentación es pequeño (≤25 mm), el tamaño del producto requerido es de 0,074 a 0,089 mm o el proceso debe adaptarse a una amplia gama de tipos de mineral.
- Elija un molino AG si su mineral es adecuado para molienda autógena (medianamente duro, bajo contenido de arcilla) y desea minimizar los costos operativos (sin consumo de medios).
- Elija un molino SAG si está procesando minerales complejos o duros y está dispuesto a invertir más por adelantado para simplificar el diagrama de flujo general.
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