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¿Cómo asegurar la eficiencia energética en la minería? 1/4: Diseño del circuito de trituración

Dicho de manera simple, sólo hay una forma de lograr la eficiencia energética en la minería y la industria de procesamiento de minerales. Necesitamos hacer las cosas mucho mejor respecto de cómo lo hemos venido haciendo hasta ahora si queremos satisfacer eficientemente la demanda en términos de energía y costos. En esta primera parte de nuestra serie de blogs “Cómo garantizar la eficiencia energética en la minería”, nos enfocamos en el diseño del circuito de trituración.

Haciendo la inversión correcta

El proceso de trituración (chancado), que incluye tanto trituración como molienda, es uno de los procesos industriales más intensivos en energía del mundo. La trituración utiliza al menos 3% de la producción total global de energía eléctrica y, de acuerdo a la Coalición para la Eficiencia Energética, representa, en promedio, más del 50% del consumo de energía de una mina y el 10% del costo total de producción. Las minas rara vez tienen control sobre el costo de energía, por lo que es vital que los procesos de trituración cumplan con los objetivos del proceso mientras consumen la menor cantidad de energía posible. La eficiencia energética es uno de los pilares del diseño del circuito de trituración. Ignorar esto puede ser la diferencia entre una operación rentable y una pérdida de dinero.

No hay un diseño mágico que sea el mejor para todos los circuitos. Generalmente, cuando se diseña un circuito, se consideran un número de configuraciones alternativas de circuitos en las etapas iniciales. El trabajo integral de caracterización del mineral en muestras compuestas y de variabilidad es clave para determinar el diseño correcto del circuito de trituración. En aplicaciones de roca dura, el diseñador puede preferir un diseño que incorpore más aplastamiento ascendente de un circuito de HPGR para la eficiencia energética. En los casos donde hay mucha arcilla o humedad presentes, un molino AG o SAG puede ser apropiado. Para escenarios de rendimiento más pequeño, un triturador de tres etapas más un molino de varilla y además un Vertimill puede ser lo más sensato. Todo dependerá de las características del mineral y de los requerimientos de la planta. Es muy importante pensar acerca de los pros y contras de cada opción, considerando especialmente los tipos de minerales que serán procesados, la ubicación, las consideraciones ambientales y el tamaño de la operación.

¿Ser más grande es mejor siempre?

Algunos diseñadores prefieren tener dos molinos más pequeños en vez de un molino más grande. El razonamiento es que cuando un molino se daña, el otro continúa funcionando y puedes mantener un rendimiento de 50% o más de la planta. Sin embargo, tener una gran pieza de equipo significa un gran ahorro de costos en cada fase de la operación: menos costos civiles y estructurales (concreto y acero) y menos transportadores, contenedores, chutes y equipos de manejo de materiales. En esencia, menos piezas móviles y mantenimiento en general. Esta es la razón inicial por la cual los molinos SAG comenzaron a volverse tan populares.

La tendencia durante los últimos 30-40 años ha sido tener equipos cada vez más grandes, pero esta no siempre ha sido la elección más eficiente. Como regla general, mientras más grande sea el ratio de reducción que el dispositivo de trituración debe alcanzar, menos eficiente será. Las máquinas de trituración pueden ser mucho más eficientes energéticamente si apuntan a un rango de tamaño más pequeño, es decir, de F80 a P80. Por consiguiente, un circuito realmente eficiente puede significar tres etapas de molienda en lugar de sólo dos, y cada etapa puede ser ligeramente más pequeña y más eficiente que una grande, por ejemplo, un molino SAG (o HRC) seguido de un molino de bolas y un Vertimill terciario. Estas opciones deben ser al menos consideradas en la etapa de prefactibilidad, para ver si el ahorro de energía supera el costo de una etapa adicional de trituración.

Reduciendo el consumo de combusible con IPPC’s

Como los transportadores son generalmente mucho más energéticamente eficientes que los camiones, el IPCC y las reducciones en el consumo de combustible son una parte integral en la eficiencia de la trituración. Combinar IPCC y clasificación del mineral grueso, por ejemplo, al rechazar el desecho de roca después de la trituración secundario en el foso, puede cambiar el juego. No sólo existe el beneficio de reducción del consumo de energía en los molinos, sino que el costo de transportar material fuera del pozo disminuye proporcionalmente a la cantidad de material rechazado.

Tradicionalmente, los sistemas de transporte se conocen por ser menos flexibles que los camiones de acarreos y, en muchos casos, existe el riesgo de que si un transportador se detiene, toda la operación se detiene. Pero estas inquietudes se están abordando continúamente con sistemas más flexibles, monitoreo remoto y cambios más fáciles de partes mientras operan.

Esta publicación es parte de una serie de cuatro entregas sobre cómo asegurar la eficiencia energética en la minería. Lee la serie completa:

  1. Diseño de circuito de trituración
  2. Optimización de proceso
  3. Lograr la longevidad de la inversión.
  4. Eficiencia en la trituración y cribado en foso.

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