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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS

TEMA: INFORME DE LABORATORIO N°4,

CURSO

: Mineralurgia

DOCENTE

: ING. Eugenio Arturo, Mucha Benito

GRUPO

: Grupo 02

HUANCAYO, PERÚ 2019

INFORME DE MOLIENDAS - MINERALURGIA

RESUMEN En el presente informe se detalla los aspectos importantes sobre la prueba de molienda que se llevó a cabo en función al tiempo previamente habiendo hecho una preparación de muestra de homogenizado y cuarteo, caracterizar el molino, poder hacer la distribución granulométrica de la descarga de molino. La molienda de minerales es la última etapa de conminución de las partículas en consecuencia se puede definir como una operación metalúrgica unitaria principal que efectúa la etapa de reducción de tamaño de partículas de mena hasta rangos donde se alcanza la liberación del mineral valioso de la ganga, bajo consideraciones técnicas y económicas. De acuerdo a esto, la molienda optima es aquella malla de molienda en la cual se tiene una buena recuperación del mineral valioso en el proceso de concentración de los minerales. Es por ello que en este trabajo se presenta el óptimo grado de molienda que debe tener la muestra utilizada para poder tener una buena liberación de este mineral y obtener una muestra adecuada para que pueda entrar posteriormente a la prueba de flotación.

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ÍNDICE INTRODUCCION…………………………………………….….…...4 OBJETIVOS…………………………………………………………..4 MARCO TEORICO 1. MOLIENDA DE MINERALES 1.1 Definición de molienda…………………………………………..5 1.2 Influencia que tiene la molienda sobre la flotación …………..5 2. LOS MOLINOS…………………………………………………..6 2.1 Partes principales de un molino………………………………..7 2.2 Su funcionamiento……………………………………………….8 2.3 Medios de molienda……………………………………………..9 2.4 Tipos de molinos………………………………….……………..9 2.5 Variables operativas de los molinos………………………….11 METODOLOGIA…………………………………………………….16 MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS………………………..16 DESARROLLO EXPERIMENTAL…………………………………18 CÁLCULOS Y RESULTADOS……………………………………..20 CONCLUSIONES……………………………………………………21 BIBLIOGRAFIA………………………………………………………22 ANEXOS……………………………………………………………...23

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INTRODUCCIÓN La liberación de un mineral se inicia con el chancado y termina con la molienda; esta es muy importante porque de él depende el tonelaje y la liberación del mineral valioso que después debe concentrarse. En esta etapa se debe liberar completamente las partes valiosas del mineral de la ganga, antes de proceder a la concentración. La sección molienda es el corazón de una planta concentradora de minerales, porque de ello va depender el éxito en los procesos posteriores con un producto de buena calidad y una buena recuperación. Esta operación se logra con alta eficiencia cuando los molinos son operados en condiciones normales en cuanto a uniformidad del tamaño de alimentación, constante y dilución para mantener una densidad optima de pulpa, satisfacen además las siguientes constantes de velocidad (velocidad crítica y de trabajo, carga de bolas y potencia del motor.

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OBJETIVOS

GENERAL: Realizar prueba de molienda en función al tiempo y obtener la distribución granulométrica de la descarga de molino.

ESPECIFICO: Recopilar los datos obtenidos por los otros grupos y determinar la ecuación de molienda e indicar el tiempo óptimo de molienda.

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MARCO TEÓRICO 1. MOLIENDA DE MINERALES La liberación de un mineral se inicia con el chancado y termina con la molienda; esta es muy importante porque de él depende el tonelaje y la liberación del mineral valioso que después debe concentrarse. En esta etapa debe liberarse completamente las partes valiosas del mineral (sulfuros) de la ganga, antes de proceder a la concentración La operación de molienda normalmente se efectúa en etapa primaria en los molinos de barras y secundaria en los de bolas. Generalmente la descarga de los molinos de barras es de 1700 micrones (malla 10), alcanzándose diferentes tamaños dentro de los limites económicos en los molinos de bolas. Esta operación se logra con alta eficiencia cuando los molinos son operados en condiciones normales en cuanto a uniformidad del tamaño de alimentación, dilución, velocidad crítica de operación, nivel de bolas y de potencia de motor aceptables. Cuanto más fino se muele el mineral, mayor es el costo de molienda y hasta cierto grado, una molienda más fina conlleva a una mejora en la recuperación de valores. De acuerdo a esto la molienda óptima es aquella malla de molienda en el cuál los beneficios son máximos, cuando se considera tanto el costo de energía, así como los retornos netos de dólares de los productos

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1.1 EFICIENCIA DEL PROCESO La eficiencia de la molienda depende en gran medida de una serie de parámetros como: - Distribución de tamaños del mineral en la alimentación - Velocidad y tamaño del molino - Tamaño del cuerpo moledor - Diseño de los revestimientos del molino - Cambios en las características del mineral - Distribución de tamaños del producto del molino - Volumen de carga moledora y su distribución de tamaño - Eficiencia de la clasificación, etc. Las interrelaciones entre estos factores son complejas y para poder estudiar su influencia es imprescindible fijar algunas variables La sección molienda esta considerada como una de las secciones de mayor importancia y responsabilidad en la planta, ya que de ella depende el tonelaje y la liberación para los fines de la flotación

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1.2

INFLUENCIA QUE TIENE LA MOLIENDA SOBRE LA FLOTACIÓN

En la sección molienda se realiza la liberación de los sulfuros - Si el mineral es muy grueso o muy fino, la flotación es deficiente. Se incrementa la pérdida del mineral valioso en el relave (baja recuperación) - Cuando el mineral es muy grueso falta liberación y los sulfuros valiosos no flotan perdiéndose en el relave final. Si la molienda es demasiado fina, se producen excesiva cantidad de lamas, y el mineral valioso también se pierde en el relave final 1.3

INFLUENCIA QUE TIENE EL CHANCADO SOBRE LA MOLIENDA

Tanto la molienda como la trituración deben estar íntimamente ligadas. Si la sección chancado hace un buen trabajo en la reducción de tamaño del mineral, el molino hará más fácilmente su trabajo

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2. LOS MOLINOS Los molinos son cilindros rotatorios horizontales forrados interiormente con materiales resistentes, cargados en un 30-45% de su volumen con barras o bolas de acero. Dentro de esta masa rotatoria de ejes y bolas, se alimenta continuamente el mineral fresco proveniente de la etapa de chancado, la carga de retorno o carga circulante del hidrociclón (u/f) y agua suficiente para formar la masa de mineral de una plasticidad adecuada, de manera que la mezcla fluya bajo una ligera cabeza hidráulica, hacia el extremo de descarga del molino 2.1 PARTES PRINCIPALES DE UN MOLINO - El Casco o cuerpo: Es de forma cilíndrica y desempeña su trabajo en forma horizontal, dicha posición permite la carga y descarga en forma continua, en su interior se encuentran las chaquetas o blindajes, que van empernados en el cuerpo o casco del molino, las cuales a su vez dan protección a dicho cuerpo - Las tapas: El casco tiene en sus extremos dos tapas del mismo material, una a la entrada y otra a la salida, soportan los cascos y están unidos al trunnion - Los muñones (Trunnion): Del centro de las tapas salen unos tubos (conducto) grandes llamados muñones. Por donde entra la carga se llama muñón de entrada y por donde sale la carga se llama muñón de salida Estos muñones sirven como puntos de apoyo al molino para girar. Presenta un sello de jebe para evitar la salida de la pulpa. A los muñones en inglés se les llama trunnion

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- Las chaquetas o forros: El interior del casco y las tapas del molino están protegidos por un revestimiento de planchas con ondulaciones y parrillas, en algunos molinos, de acero duro. Estos le sirven para resguardar al casco de los golpes de los ejes o bolas. Las chaquetas van aseguradas al cuerpo y a las tapas del molino por medio de pernos. Es más económico cambiar los forros que cambiar el casco y las tapas - Las chumaceras: Se comporta como soporte del molino y a la vez es la base sobre la que gira el molino - Trommel. Desempeña un trabajo de retención de las bolas especialmente de aquellos que por el trabajo han sufrido un desgaste excesivo, con la finalidad de que no entren a las bombas - El alimentador: Sirve para dar acceso a la carga o pulpa al molino. Se encuentra en el muñón de entrada y tiene la forma de espiral - La carga moledora: Constituyen parte importante en la molienda del mineral. Están formados por las bolas o ejes - El sistema de transmisión: Es el que da movimiento al molino, está formado por las siguientes partes: - El coupling, une los ejes de transmisión - El piñón, está montado sobre un eje y sirve para transmitir el movimiento del motor a la catalina - La catalina, es una rueda dentada que rodea la parte exterior del casco - El motor eléctrico da la fuerza necesaria para mover el molino, que mediante el contraeje conecta el movimiento al piñón, que a su vez da movimiento a la catalina 2.2 SU FUNCIONAMIENTO: El motor al recibir la energía eléctrica, inicia el movimiento del piñón, luego éste a la catalina y el molino comienza a girar sobre sus muñones de apoyo y INFORME DE MOLIENDAS - MINERALURGIA

las chumaceras a una velocidad determinada para cada tamaño de molino (Velocidad de operación) Cuando el molino trabaja, los ejes o las bolas son elevadas por las ondulaciones (lifter) que presentan las chaquetas y suben hasta cierta altura, de donde caen golpeándose entre ellos y contra los forros. Vuelven a subir y a caer, así sucesivamente. En cada vuelta del molino hay una serie de golpes y fricciones, éstos son los que muelen el mineral Secuencia del movimiento: Motor =>

Volante o reductor =>

Piñón =>

Catalina => Molino

Movimiento de las bolas o barras en el Molino Acción de las bolas dentro del molino 2.3

MEDIOS DE MOLIENDA

El molino cilíndrico emplea la masa de barras o bolas, cayendo en forma de cascada, para suministrar la enorme área superficial que se requiere para producir capacidad de molienda. Estos cuerpos en movimiento y libres, los cuales son relativamente grandes y pesados comparados con las partículas minerales son recogidos y elevados hasta un ángulo tal, que la gravedad vence las fuerzas centrífuga y de fricción. La carga luego efectúa cataratas y cascadas hacia abajo y hacia el exterior rompiendo de esta manera las partículas minerales, mediante impactos repetidos y continuados, así como por frotamiento. Los medios de molienda que están en contacto con el cilindro y aquellos que se hallan varias capas dentro, se mueven a una velocidad proporcional y en la misma dirección que el molino Las salientes de los forros, llamados “lifters” o levantadores sirven para levantar la carga de medios de molienda dándole su movimiento relativo al casco. El resbalamiento de los medios sobre el casco, le roba potencia al molino y produce desgaste de forros y bolas, lo cual es un total desperdicio Tipos de forros o chaquetas de los molinos:

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2.4

TIPOS DE MOLINOS CILÍNDRICOS

Teniendo en cuenta su carga moledora, se tiene los molinos de ejes, Molinos de bolas, molinos semi-autógenos SAG, y autógenos a. MOLINOS DE BARRAS (EJES) “Rod Mill”. Se le llama así porque en su interior tienen ejes o barras. Se utiliza generalmente para molienda primaria, y para moler productos del circuito de trituración. Aceptan alimentos tan gruesos como de 1½” y producen descargas constituidas por arenas que pasan generalmente la malla 6 o 10. La molienda es producida por barras que originan frotamiento e impacto sobre el mineral, el cual por su mayor tamaño en la alimentación respecto a la carga, origina que las barras ejerzan una acción de tijeras, produciendo molienda por impacto en las zonas cercanas a la entrada y por fricción en las cercanías de la descarga. Esta acción, corroborada por la experiencia practica, origina que la molienda en molino de barras sea homogénea y produzca una baja proporción de material fino Para rangos gruesos de tamaño de partículas, el molino de barras desarrolla mayor eficacia que el de bolas, debido a que se produce mejor contacto entre el mineral y el metal por unidad de área de medio de molienda, lo que a su vez origina un menor consumo de acero; y también requieren menor energía que los molinos de bolas por operar a velocidades periféricas menores (Velocidad de operación del molino 13’x 20’8”es de 13 rpm) b. MOLINOS DE BOLAS “Ball Mill”. Se llama así porque en su interior tienen bolas. Generalmente trabajan en circuito cerrado con hidrociclón aunque pueden igualmente operar en circuito abierto. El tamaño del alimento que pueden recibir es variable y depende de la dureza del mineral. Los productos igualmente dependerán de las condiciones de operación y pueden ser tan gruesos como la malla 35 o tan finos que se encuentren en un 100% por debajo de la malla 150 con radios de reducción de 5 o mayores (velocidad de operación del molino 12’x 13’ es de 16 rpm)

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La acción moledora de este tipo de molinos, es ejercida por contacto entre las bolas y el mineral mediante acción de golpe y frotamiento efectuado por las cascadas y cataratas producidas por las bolas de diferentes

diámetros

elevados por las ondulaciones de las chaquetas o forros interiores del molino 2.5

VARIABLES OPERATIVAS DE LOS MOLINOS

a. CARGA DE MINERAL Teniendo presente que una de las bases de la productividad en la concentradora, es el tonelaje que se trata por esta razón, es necesario controlar en forma cuidadosa y continua el tonelaje de la molienda; es decir, controlar a menudo la lectura de la balanza a fin de que no exista ningún desperfecto; esto traería como consecuencia la variación del tonelaje, error en el control del mismo y en los cálculos metalúrgicos. Esta carga de mineral debe reunir ciertos requisitos, tales como: Cantidad y Peso constante. Se debe controlar continuamente procurando que la carga sea lo máximo posible y uniforme. Si se alimenta poca carga se pierde capacidad de molienda y se gasta inútilmente bolas y chaquetas. Si se alimenta demasiada carga se sobrecarga el molino y al descargarlo se pierde tiempo y capacidad de molienda (tonelaje) La cantidad de carga alimentada se controla directamente por medio de las balanzas automáticas, o indirectamente por medio del sonido que produce el molino, densidad de pulpa o por medio del amperaje del motor del molino Si las bolas hacen un ruido muy sordo en el interior del molino, es porque esta sobrecargado, por exceso de carga o poca agua, si el ruido es excesivo es porque el molino está descargando por falta de carga o porque se está alimentando mucha agua Si la densidad de la descarga del molino es elevada se debe a un exceso de carga o poco agua. Si la densidad está por debajo de lo normal, se debe a la deficiencia de carga o exceso de agua El amperímetro que está conectado al motor eléctrico del molino tiene la función de determinar y medir el consumo de la intensidad de la corriente en INFORME DE MOLIENDAS - MINERALURGIA

amperios que realiza el motor eléctrico y las agujas deben marcar entre valores preestablecidos. Una disminución del amperaje se debe a la falta de carga, mientras que un incremento indica lo contrario Debe tener un tamaño apropiado y debe ser tan uniforme en calidad como sea posible; esto es, del tamaño ideal para maximizar el tonelaje. Una tolva de finos de diseño apropiado es de gran ayuda e importancia para reducir las variaciones en el tamaño de alimentación al molino. Esta tolva bien diseñada reduce la segregación de partículas finas y gruesos y siempre ayuda a fluir el mineral de las tolvas La carga debe ser en lo posible limpia, vale decir exenta de trapos, maderas, piezas metálicas, etc. Que pueden causar obstrucciones a la entrada del molino b. SUMINISTRO DE AGUA La alimentación de agua a los molinos se controla mediante la densidad de pulpa en la descarga del mismo. Cuando el mineral y el agua ingresan al molino, en su interior, forman un barro liviano que tiene tendencia de pegarse a las bolas, por otro lado el agua ayuda a avanzar a la carga en el interior del molino, para su posterior salida Cuando la cantidad de agua suministrada es excesiva, lava la superficie de las bolas haciendo que estas se golpeen entre sí y no muelen al mineral, ya que la molienda se produce cuando el barro adherido a su superficie es atrapado entre las bolas El exceso de agua disminuye el tiempo de permanencia del mineral en el interior del molino, haciendo que la carga salga rápidamente y con granulometría gruesa Cuando la cantidad de agua es deficiente, la carga avanza lentamente y el barro se vuelve muy espeso, amortigua el golpe entre las bolas y no produce buena molienda, la forma de solucionar este problema, es agregando agua a la entrada del molino y controlando la densidad hasta que se regularice; porque si no se hace esto daría lugar a una sobrecarga y una carga circulante INFORME DE MOLIENDAS - MINERALURGIA

anormal. Por tanto se recomienda a los señores molineros a que tengan mayor dedicación a su trabajo, hay que regular el agua de acuerdo a la humedad del mineral, siempre midiendo las densidades de descarga de los molinos Además deben tener presente, que en la siguiente etapa de flotación por espumas es muy importante, que todo el mineral a ser flotado tiene que ser reducido en su tamaño hasta tal punto que cada partícula represente una sola especie mineralógica (liberado); además su tamaño tiene que ser apropiado para que las burbujas de aire los puedan llevar hasta la superficie de las celdas de flotación. En otras palabras, existe un tamaño máximo de las partículas que se pueden flotar. Este tamaño naturalmente, depende de la naturaleza del mineral mismo y de su peso específico c. CARGA DE MEDIOS DE MOLIENDA Los medios de molienda usados son las barras y las bolas. Las barras son generalmente de acero forjado, aunque en algunos casos se usa fierro fundido; las bolas se fabrican de acero forjado o fundido. La carga del medio de molienda, depende del volumen que ocupara en el molino (30 – 45%), principalmente depende del tamaño y diseño del molino Es necesario que el molino siempre tenga su carga normal de medios moledores. El consumo de bolas se debe a la dureza del mineral, índice de abrasión, tamaño del mineral alimentado y la finura que se desea obtener en la molienda. Diariamente se debe reponer el peso de acero consumido del día anterior. Cuando el molino tiene exceso de bolas se disminuye la capacidad del molino, ya que estas ocupan el espacio para la carga. Cuando la carga de bolas está por debajo de lo normal, se pierde capacidad moledora porque habrá dificultad para llevar el mineral a la granulometría deseada El consumo de bolas o ejes depende de los siguientes factores: - Tonelaje tratado, pH del mineral que se está tratando - Índice de abrasión del mineral (en algunos casos de la dureza del mineral) - Tamaño de la carga en la entrada del molino

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- Finura de la molienda, producto del molino o del circuito de molienda d. CONDICIÓN DE LOS BLINDAJES Es conveniente revisar periódicamente la condición en que se encuentran los forros, chaquetas o blindajes (lifters), si están gastadas ya no podrán elevar las barras o las bolas a la altura suficiente para que puedan trozar el mineral grueso La carga de bolas y condición de los blindajes se puede controlar directamente por observaciones o indirectamente por la disminución de la capacidad de molienda y por análisis de mallas del producto de la molienda e. TIEMPO DE MOLIENDA La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura de las partículas liberadas. El grado de finura esta en relación directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino, pero el tonelaje de mineral tratado disminuirá si es demasiado prolongado. El tiempo de permanencia se regula por medio de la cantidad de agua añadida al molino; el tiempo será mayor cuando ingresa al molino menor cantidad de agua y será menor cuando ingresa al molino mayor cantidad de agua

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f. CARGA CIRCULANTE Muchos de los procesos de concentración de minerales requieren un rango adecuado de tamaño de partículas. Del producto de un molino, generalmente solo un porcentaje bajo es de tamaño adecuado para los procesos tales como la flotación, por lo que este producto deberá ser clasificado para que el material grueso retorne al molino. El tonelaje de material grueso que retorna al molino es definido como carga circulante, mientras que la relación de carga circulante, tonelaje de alimentación original al molino, se define como el porcentaje de carga circulante La determinación de la carga circulante de un circuito cerrado de molienda y el porcentaje de carga circulante se efectúa por varios métodos: En función de las densidades de pulpa, en función de porcentajes de sólidos y en función de análisis granulométrico de los principales productos del circuito; puesto que la gravedad especifica de los sólidos se determina previamente y se considera fija o constante. Los principales productos de un circuito cerrado de molienda esta constituida por: descarga del molino o alimentación al hidrociclón (F), las arenas o carga circulante (U) y el rebose del clasificador (O).

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METODOLOGIA El trabajo consiste en determinar el grado de molienda cuyos datos serán obtenidos a partir de la prueba de molienda durante tres intervalos de tiempo, caracterizando el molino de bolas, las pruebas experimentales desarrolladas, condiciones de trabajo y resultados obtenidos, posteriormente se presenta el grafico que nos ayudara a determinar el grado de molienda y finalmente los cálculos y conclusiones.

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS MATERIALES: 1 kg de muestra preparado a malla 10, por grupo. La muestra será obtenida como submuestra a partir de una muestra de 5 kg aproximadamente. Las otras submuestras serán utilizadas por los otros grupos.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS: 

Molino de bolas



Mallas 10 y 200

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

Balanza



Secadora



Materiales de limpieza (escobillas, agua, etc)

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Planificar adecuadamente la prueba, determinando los datos necesarios para desarrollar adecuadamente la práctica. 2. Obtener un peso mínimo de 5 kg de mineral a malla 10, homogenizar y cuartear en submuestras de 1000 g (peso seco) Coneo:

Pes de 1 kg de muestra

3. Preparar el molino de bolas con una carga moledora de 45 bolas 4. Realizar la prueba de molienda con 500 cc de agua de grifo por 1 kg de muestra durante 5 min.

5. Una vez finalizada la prueba descargar la muestra lavando con agua en un balde.

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6. Posteriormente llevar la muestra en una bandeja a la secadora y dejarla dentro durante 1 hora y 30 minutos.

7. Guardar la muestra en una bolsa para su posterior uso.

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CÁLCULOS Y RESULTADOS

Carga de bolas : 45 bolas Volumen de carga moledora: De 40 cm3:15 De 35 cm3:12 De 25 cm3:13 De 10 cm3:10 Peso de la muestra: Porcentaje de la muestra a malla -200:

DETERMINACION DE LA ECUACION DE MOLIENDA 18

TIEMPO DE MOLIENDA

16

y = 12.095e0.0968x

14

R² = 0.9749

12 10 8 6 4 2 0 0

10

20

30

40

TAMAÑO DE PARTICULA A MALLA % - #200

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50

60

CONCLUSIONES Se logró realizar la prueba de molienda adecuadamente según los parametr4o establecidos. Se determinó el grado de molienda en el cual se indica que el óptimo tiempo de molienda es

min.

Después de la realización de la prueba experimental nos dimos cuenta de la importancia de la molienda en el proceso productivo. Los factores que se deben tener en cuenta durante la molienda son varios, pero él más importante es el consumo de energía, del ahorro de esta depende mayoritariamente la utilidad en el proceso, evitando una sobremolienda lo que se traduce en un mayor gasto de energía y aumento en los costos de operación.

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BIBLIOGRAFIA 1. www.monografias.com › Ingenieria 2. procesaminerales.blogspot.com/2012/09/molienda-etapas-y-tipos.html 3. https://www.codelcoeduca.cl/.../escolares_chancado_y_molienda.asp 4. www.ecured.cu/index.php/Molienda 5. www.tecsup.edu.pe .Cursos Virtuales › Lima › Metalurgia

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ANEXOS Preparación de muestra

Prueba de molienda

Descarga del molino

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