Los procesos de reducción de tamaño de minerales comprenden una variedad de mecanismos de subdivisión de partículas con una generación de tamaños menores.
La fractura es la resultante de la aplicación de esfuerzos compresivos, que inducen la propagación de grietas existentes en las partículas, que a su vez generan nuevas grietas. Al alcanzar valores críticos de dicho esfuerzo para cada partícula, se inicia la fragmentación que da lugar a la generación múltiple de nuevas partículas de menor tamaño.
La fatiga es un proceso de propagación de grietas por esfuerzos compresivos de una magnitud baja, la cual que no produce un colapso inmediato, pero que por acción repetida conduce finalmente a la fractura.
El comportamiento de fractura en conminución es tradicionalmente la relación entre la energía consumida y la distribución de tamaño de los fragmentos. En este ámbito, es posible detectar una gran diversidad de mecanismos de medición que permiten caracterizar un mineral. Los actualmente utilizados pueden clasificarse en tres grupos:
- Ensayos de moliendabilidad (SIC), tales como el test de Bond para molinos de bolas y barras, test de McPherson de molienda autógena o el SAG Power Índex (SPI) de Starkey.
- Ensayos de evaluación estructural de resistencia de roca, tales como el Cylindrical Punch Test, Point Load Test y el Brazilian Test.
- Ensayos de evaluación de la resistencia a la fractura en la reducción de tamaño, tales como el Test de Impacto de Bond, Drop Weight Tester (DWT) en sus variantes y el SAG Mill Comminution (SMC).
El ensayo SPI
El ensayo SPI, también conocido como Test Starkey, se aplica en procesos de diseño o control operacional de plantas productivas para predecir el consumo energético al procesar el mineral en un equipo dado (molienda AG, SAG, molienda de barras, bola, etc.). La medición de este test combina la energía demandada por el mineral con la utilizada por el equipo de molienda.
Para obtener el valor de la energía necesaria para realizar una reducción de tamaño estándar, el equipo mide el tiempo (en minutos) requerido para moler 2kg de mineral desde 80% bajo malla ½” hasta 80% bajo malla 10. El test se lleva a cabo en un molino de trituración a pequeña escala (Figura 1). Las características de este se pueden apreciar en mayor detalle en la Figura 2.
La información generada por este test entrega beneficios a la industria minera, tales como:
- Control diario anticipado del mineral de alimentación a molienda para programar los niveles de procesamiento en planta.
- Ayuda la planificación minera, usando el mejor modelo posible para maximizar la productividad, basándose en la dureza del mineral en la planta de molienda SAG.
- Determinación de la variabilidad de los perfiles de dureza de molienda SAG para un cuerpo mineral, de manera de optimizar la planificación minera por encima de lo esperado.
Figura 1. Equipo para Prueba de índice de Energía SAG-SPI.
Figura 2. Partes del molino Starkey.
La clave de la aplicabilidad a escalas superiores y del amplio éxito internacional de la prueba SPI es que los cuatro mecanismos de desmenuzamiento que se encuentran en el molino industrial SAG están representados en la prueba SPI: rotura por impacto, pinzado de partículas individuales, rotura por abrasión y compresión autógena.
Las pruebas SPI, en combinación con los datos del molino de bolas Bond, se usan en el sistema de simulación de la molienda con la avanzada herramienta de evaluación económica de la trituración (CEET) para estudios de diseño, optimización y previsión del rendimiento. La prueba SPI tiene la ventaja de que no requiere más que un peso de muestra pequeño, y es por tanto adecuada para la cartografía geometalúrgica de los yacimientos.
Referencias:
- Ensayos de Conminución para evaluar el efecto de la aplicación de microondas a muestra de minerales. B. Olmos, 2018. Memoria de Título, Universidad Federico Santa María.
- Aplicabilidad del Test Starkey como modelo predictivo para el dimensionamiento de molino SAG División Andina-CODELCO. T. Bruna, 2015. Memoria de Título, Universidad Católica de Valparaíso.
- SGA S.A. Web Site.