Cómo los equipos HPGR mejoran la eficiencia de la molienda

Los HPGR mejoran la eficiencia de la molienda principalmente mediante un mecanismo de rotura fundamentalmente diferente y energéticamente más eficiente, denominado conminución entre partículas. Este proceso no solo consume mucha menos energía (entre un 20 % y un 50 % menos) que los molinos tradicionales, sino que también induce microfisuras en las partículas, lo que facilita las etapas de molienda posteriores y mejora la liberación de minerales, lo que incrementa el rendimiento general de la planta y la recuperación metalúrgica.

Cómo los equipos HPGR mejoran la eficiencia de la molienda

1. El Mecanismo Central: Cómo Funciona un Molino HPGR

Para comprender su eficiencia, primero es necesario comprender su funcionamiento, que es muy diferente al de un molino SAG o de bolas convencional.

Introducción de la Alimentación: El material (mineral) se alimenta mediante un estrangulador desde una tolva al espacio entre dos grandes rodillos contrarrotatorios.

Zona de Alta Presión: Un rodillo es fijo, mientras que el otro se encuentra en un sistema hidráulico que le permite moverse, aplicando una enorme presión (normalmente >100 MPa) al material.

Compresión del Lecho de Partículas: A medida que el material se introduce en el espacio, forma un "lecho" comprimido. La clave es que la presión no se aplica a partículas individuales contra una superficie de acero, sino que la fuerza se transmite a través del lecho de partículas.

Conminución Interpartículas: Este es el secreto del éxito del HPGR. La intensa presión hace que las partículas se aplasten entre sí. La molienda roca con roca es mucho más eficiente energéticamente que el impacto y la atrición roca con acero que se produce en un molino de bolas.

Descarga: El material sale de los rodillos como una "torta" o "lámina" compacta y frágil, que luego se desaglomera antes de pasar a la siguiente etapa.

2. Claves por las que el HPGR mejora la eficiencia de la molienda

Las mejoras en la eficiencia de este mecanismo se pueden dividir en varias áreas clave.

a) Mayor eficiencia energética (Beneficio principal)

Esta es la ventaja más significativa. La molienda es el proceso que consume más energía en la mayoría de las operaciones mineras.

Aplicación directa de fuerza: En un molino de bolas, se desperdicia una gran cantidad de energía simplemente al levantar miles de toneladas de bolas de acero y lodo, y gran parte de esta energía se pierde en forma de calor y ruido por el impacto. En un HPGR, casi toda la energía de los motores y el sistema hidráulico se aplica directamente al lecho de partículas para su rotura.

Modo de Rotura Eficiente: La conminución entre partículas es inherentemente más eficiente. Aprovecha los puntos más débiles de la estructura de la roca, requiriendo menos energía para lograr la misma reducción de tamaño.

Resultado: Los circuitos HPGR pueden consumir entre un 20 % y un 50 % menos de energía (medida en kWh/tonelada) que un circuito tradicional de molino SAG/de bolas para lograr el mismo tamaño de producto final.

b) Generación de Microfisuras (Mejora de la Molienda)

La intensa presión no solo rompe las partículas, sino que crea una alta densidad de microfisuras y fracturas dentro de las partículas que no se rompen completamente.

Alimentación Debilitada: Este material "predebilitado" se alimenta a la siguiente etapa de molienda (generalmente un molino de bolas).

Molienda Posterior Más Fácil: El molino de bolas ahora realiza una tarea mucho más sencilla. Requiere menos energía de impacto y menos tiempo para romper estas partículas prefracturadas hasta el tamaño final deseado.

Resultado: Este efecto contribuye significativamente al aumento del rendimiento de todo el circuito de molienda. Un molino de bolas que antes procesaba 1000 toneladas por hora podría ahora procesar entre 1200 y 1400 toneladas por hora de producto HPGR para lograr la misma molienda.

c) Liberación Preferencial de Minerales

La presión en un HPGR tiende a fragmentar las partículas a lo largo de sus límites de grano naturales, la interfaz entre el mineral valioso (p. ej., cobre, oro) y la roca estéril (ganga).

Molienda Tradicional: La molienda por impacto en un molino de bolas es más aleatoria. Puede fragmentar las partículas a través de los granos de mineral valioso, a veces atrapando partículas minerales finas dentro de partículas de ganga más grandes.

Molienda HPGR: Al fragmentar a lo largo de los límites, el HPGR "libera" el mineral valioso de forma más limpia.

Resultado: Esto conduce a un mejor rendimiento metalúrgico. Una mejor liberación se traduce en mayores tasas de recuperación en procesos posteriores como la flotación o la lixiviación, ya que el mineral objetivo está más expuesto a los reactivos químicos.

d) Menor consumo de medios de molienda y revestimientos

Sin medios de molienda: Los HPGR no utilizan bolas de acero, que representan un importante costo operativo (consumible) para los molinos de bolas.

Menor desgaste del revestimiento: Si bien los rodillos del HPGR se desgastan y requieren un costoso reemplazo o renovación de la superficie, el costo total de desgaste por tonelada suele ser menor que el costo combinado de los revestimientos y los medios de molienda en un molino tradicional. El propio lecho de partículas forma una capa protectora "autógena" sobre la superficie del rodillo, lo que reduce el desgaste directo.

e) Flexibilidad de operación (húmeda o seca)

Los HPGR pueden operar completamente en seco. Esta es una gran ventaja en regiones áridas con escasez de agua, donde obtener agua para un circuito tradicional de molienda húmeda es prohibitivamente costoso o perjudicial para el medio ambiente.
Esto también elimina la necesidad de costosos equipos de deshidratación en algunos diseños de circuitos.Tabla comparativa: HPGR vs. Molino tradicional (bolas/SAG)

Los equipos HPGR mejoran la eficiencia de la molienda no solo al ser una mejor trituradora, sino también al modificar radicalmente las propiedades del mineral. Al utilizar el método altamente eficiente de conminución entre partículas, se reducen drásticamente los costos de energía, se aumenta la capacidad de toda la planta al facilitar el trabajo posterior y se mejora la recuperación final de minerales valiosos, lo que proporciona una mejora multifacética a todo el circuito de conminución.