Determinación de las velocidades específicas de fractura en la molienda de caliza en un molino de bolas asistida con ultrasonido

Abstract

RESUMEN : En los últimos años los métodos de pretratamiento para los procesos de reducción de tamaño han cobrado relevancia, teniendo en cuenta que tanto trituración y molienda son en su mayoría procesos intensivos y por tanto la energía consumida representa más de la mitad del consumo total en las mismas; podría ser de gran utilidad encontrar alternativas que permitan una disminución en consumo energético de dichos procesos. Es por este motivo que se estudió un proceso de molienda asistido con ultrasonido para determinar la velocidad específica de fractura utilizando un molino de acero inoxidable con potencia de 240 W y frecuencia ultrasónica constante de 35 kHz para observar la incidencia en la fractura y molturabilidad del material de estudio, en este caso, roca caliza. Se realizaron pruebas experimentales a muestras expuestas a ultrasonido y sin exponer, para comparar su incidencia en molienda en húmedo y en seco y así determinar cuáles son las condiciones óptimas en el proceso. Se logró evidenciar que los mejores resultados en la determinación de la velocidad específica de fractura se obtienen con un tiempo de 10 minutos de exposición y molienda en húmedo. Las moliendas se realizaron por duplicado en tiempos de 0.5, 1, 2, y 3 minutos y los resultados obtenidos de este estudio muestran que el tratamiento mediante ondas ultrasónicas mejora entre un 0,55 y 4,49 por ciento la tasa de rotura, concluyendo que el tratamiento ultrasónico es capaz de ayudar en la trituración de minerales aumentando la velocidad específica de fractura.

ABSTRACT : In recent years, pretreatment methods for size reduction processes have gained relevance, taking into account that both crushing and grinding are mostly intensive processes and therefore the energy consumed represents more than half of the total consumption; it could be very useful to find alternatives that allow a reduction in the energy consumption of these processes. It is for this reason that an ultrasound-assisted grinding process was studied to determine the specific fracture rate using a stainless steel mill with a power of 240 W and a constant ultrasonic frequency of 35 kHz to observe the incidence of fracture and the material's grind ability under study, in this case, limestone. Experimental tests were carried out on samples exposed to ultrasound and without exposure, to compare their incidence in wet and dry grinding and thus determine the optimal conditions in the process. It was possible to show that the best results in the determination of the specific fracture rate are obtained with a time of 10 minutes of exposure and wet grinding. The grindings were carried out in duplicate at times of 0.5, 1, 2, and 3 minutes and the results obtained from this study show that the treatment using ultrasonic waves improves the breakage rate between 0.55 and 4.49 percent, concluding that ultrasonic treatment is capable of helping in the crushing of minerals by increasing the specific fracture rate.