Fabricación de los Materiales

El proceso de obtención y transformación de materiales minerales se desarrolla a través de varias etapas fundamentales, desde la localización del recurso hasta su preparación final.

1. Prospección

Consiste en la búsqueda y localización de yacimientos de minerales.

2. Explotaciones a Cielo Abierto

Esta modalidad se emplea para la extracción de materiales cuando el yacimiento es accesible desde la superficie.

Extracción de Materiales Blandos

• En explotaciones muy pequeñas, puede adoptarse el sistema de extracción manual con la ayuda de picos, palas, palancas, cuñas, etc.
• Cuando la explotación no es muy pequeña, resulta más económico el empleo de máquinas excavadoras. Las dos máquinas más empleadas en estos trabajos son:
  • Excavadora de cuchara: Tienen el inconveniente de no permitir excavaciones por debajo del plano en que se encuentra la máquina.
  • Excavadora de cangilones: Pueden realizar su trabajo por encima y por debajo de su plano de sustentación.

Extracción de Materiales Duros

Es indispensable el uso de explosivos, que se alojan en orificios practicados en la roca, llamados barrenos.

En toda voladura se producen piedras de tamaños superiores a los que pueden manejar las palas cargadoras o a los que pueden admitir la boca de carga de la máquina quebrantadora. Es, pues, necesaria una voladura secundaria llamada taqueo, cuyo fin es reducir el material al tamaño preciso para su manejo posterior.

3. Explotaciones en Mina (Subterráneas)

Los accesos a la zona donde se encuentra el mineral se logran por medio de socavones (horizontales) o pozos (verticales o inclinados).

La explotación en mina es más cara que la explotación a cielo abierto. No obstante, hay ocasiones en las que no queda más solución que efectuar una explotación subterránea para obtener un mineral o una roca determinados.

4. Trituración

Hay ocasiones en que el tamaño con que el mineral o roca se obtiene de la mina o cantera no es el apropiado para su utilización. En estos casos hay que realizar una reducción de tamaño mediante las operaciones de trituración y molienda. La diferencia principal es el tamaño de las partículas resultantes, siendo más pequeñas las obtenidas mediante molienda.

Proceso de Trituración

La trituración consiste en someter los trozos de material al efecto de esfuerzos que sobrepasan la carga de rotura del material y producen su quebrantamiento. Es frecuente que en una sola trituración no se obtenga el tamaño deseado; suelen hacerse entonces la trituración en varias fases, denominadas primaria, secundaria, terciaria, etc.

Se llama grado de reducción a la relación entre los diámetros medios del material a la entrada y a la salida de la máquina.

Maquinaria de Trituración

• Trituradora de mandíbulas: Adecuada para grandes bloques y materiales duros. Se obtienen grados de reducción de hasta 10. Son muy indicadas para trituración primaria.
• Machacadora giratoria: En realidad son machacadoras de mandíbulas continuas. Pueden usarse en trituración primaria o secundaria; su grado de reducción no suele ser superior a 7.
• Trituradora de cono: Como primaria es menos indicada que la anterior y su trabajo es muy similar a aquella, pero en escalas inferiores.
• Trituradora de martillos: Máquina de primera y segunda fase. Produce más finos a su salida que las anteriores y es muy indicada para preparar la alimentación de los molinos.
• Trituradora de rodillos: Adecuada para piedras duras. Es la que produce un producto con mayor uniformidad y la que presenta menor factor de reducción.

5. Molienda

Consiste en la reducción de un material hasta llegar al estado de polvo fino. La única transformación que sufren los materiales en la molienda es de tipo mecánico: aumento de superficie específica.

El Molino de Bolas

Consiste en un tubo cilíndrico de palastro forrado interiormente de placas de acero especial resistentes al desgaste. Su interior se carga con bolas u otros elementos distribuidos en uno o varios compartimentos transversales. El material, que entra por un extremo del tubo y descarga por el otro, se desmenuza por choque y fricción de estos elementos al girar el molino.

Factores que Influyen en la Eficacia del Molino

1. Materiales que se trata de moler: Los materiales tienen distinto comportamiento a la desintegración mecánica.
2. Tamaño de alimentación: Se encuentra íntimamente relacionado con la cantidad y tamaño de elementos molturadores en las primeras cámaras.
3. Tamaño de salida: Se llega a unos límites en que un pequeño aumento de finura exige un verdadero derroche de energía. Puede llegarse al extremo de mantenerse el residuo estacionario. Una reducción en la alimentación crece el número de choques entre las bolas y eleva la temperatura del material. Contra esto, o bien se rocía el molino con agua (exteriormente), o bien se crea un ambiente interior con un grado de humedad determinado.
4. Velocidad de rotación del molino: Cada bola queda sometida a dos fuerzas: la gravedad (de arriba abajo) y la fuerza centrífuga (que produce un movimiento ascensional). Llega un momento en que la fuerza centrífuga vence la gravedad para producir la caída libre. Modificando la velocidad del molino, se altera la altura crítica en que se produce la caída libre. Existe una velocidad óptima, en la que el trabajo de la bola es máximo.
5. Carga de molturadores: El grado de llenado es la relación entre el volúmen aparente de los elementos molturadores y el volúmen total, expresada en tanto por ciento. Dentro de cada cámara interesa conseguir la compacidad máxima (relación entre el volúmen real y el aparente de la carga).
6. Naturaleza de los elementos molturadores y de las placas del revestimiento.
7. Tamaño, forma y distribución en peso de los elementos molturadores.
8. Potencia necesaria para el arrastre del molino.

Otros Molinos

• Molinos Aerofall.
• Molinos de impacto.
• Molinos de trituración.

6. Clasificación

Consiste en la separación en tamaños. Los diversos procedimientos de clasificación de materiales atendiendo a su tamaño pueden agruparse en tres tipos:

• Procedimientos mecánicos.
• Procedimientos neumáticos.
• Procedimientos hidráulicos.

Procedimientos Mecánicos

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