CLASIFICACIÓN

El cribado generalmente se lleva a cabo
sobre material relativamente grueso, limitándose
a material mayor de 250µm en tamaño, por lo
que la separación de tamaños más finos se realiza
por CLASIFICACIÓN

El material no necesariamente tiene
contacto directo con una barrera que
le impedirá pasar. La clasificación
indirecta utiliza fuerzas que van a
permitir realizar la clasificación.

CLASIFICADORES CENTRÍFUGOS

Son de alta capacidad, se utilizan para tamaños finos y gruesos, por lo cual generan altos consumos de energía.

HIDROCICLÓN

Es un dispositivo de clasificación de funcionamiento continuo que utiliza la fuerza centrífuga para acelerar la velocidad de sedimentación de las partículas.

Es muy eficiente en tamaños de separación fina.

Usos

Trituración de circuito cerrado, desgrasado, desarenado y espesado (deshidratación).

Simplicidad, bajo costo de inversión, versatilidad y alta capacidad.

Tamaños

Desde 2.5m de diámetro hasta 10mm. Esto corresponde a tamaños de corte de 300μm hasta 1.5μm, con presiones de alimentación que varían de 20 a 200 kPa.

Los caudales varían de 2 m3/s en una unidad grande, a 2.5x10ʌ-5 m3/s en una unidad pequeña.

Las unidades se pueden instalar en soportes simples como unidades individuales o en grupos "ciclopacs".
(Heiskanen, 1993).

DIMENSIONAMIENTO Y AMPLIACIÓN DE HIDROCICLONES
(Sizing and Scale-Up of Hydrocyclones)

El punto de corte está determinado por el tamaño del ciclón (diámetro de la sección cilíndrica), por lo que el tamaño requerido para una aplicación particular se puede estimar a partir de modelos empíricos.

AMPLIACIÓN DE HIDROCICLONES
(Scale-Up of Hydrocyclones)

Se puede realizar un escalado preliminar desde una situación conocida (prueba de laboratorio) a la desconocida (producción completa) a través de las relaciones básicas entre el tamaño de corte, el diámetro del ciclón, el caudal y la caída de presión.

TÉCNICA ARTERBURN
(Arterburn Technique)

Arterburn (1982).
Método, basado en el rendimiento de un ciclón de Krebs "típico", que permite estimar el diámetro del ciclón para una aplicación determinada.

Mediante relaciones empíricas

Se relaciona el desbordamiento P80 con el punto de corte, d50c, de un ciclón “base”, que está relacionado con el tamaño del ciclón.

El díametro es la elección principal para propósitos de diseño, ya que las variables, como el diámetro, vórtices, entrada y ápice afectan la separación.

En consecuencia

La mayoría de hidrociclones tienen localizadores de vórtices reemplazables y vértices con diferentes tamaños disponibles.

Se realizan ajustes por operaciones para proporcionar el diseño final.

MODELO DE MULAR JULL
(Mular Jull Model)

Mular y Jull (1980).
Emplean fórmulas empíricas a partir de la información gráfica para ciclones “típicos”.

Relacionando

d50c con las variables operativas para hidrociclones de diámetro variable.

Un ciclón "típico" tiene

Un área de entrada de aproximadamente el 7% del área de la sección transversal de alimentación.

Un buscador de vórtices de diámetro del 35 al 40% del diámetro del ciclón.

Un diámetro de vértice normalmente menor que el 25% del diámetro del buscador de vórtices.

PAQUETES DE SIMULACIÓN
(Simulation Packages)

Morrison y Morrell, 1998.
Es un complemento para los otros métodos de dimensionamiento de hidrociclones.

Consiste en utilizar un paquete de simulación

como

JKSimMet

MODSIM

Limn

Estos paquetes incorporan modelos de ciclones empíricos como los de Plitt y Nageswararao.

Se pueden usar para optimizar los circuitos de procesamiento de los hidrociclones.

CLASIFICADORES GRAVITACIONALES
(GRAVITATIONAL CLASSIFIERS)

Debido a sus bajas eficiencias en tamaños de partículas pequeños (70 μm), tienen un uso limitado como clasificadores y solo se encuentran en plantas más antiguas o en algunos casos especializados.

CLASIFICADORES DE SEDIMENTACIÓN
(Sedimentation Classifiers)

CLASIFICADORES MECÁNICOS DE SEDIMENTACIÓN
(Mechanical Sedimentation Classifiers)

Se utilizan en operaciones de trituración en circuito cerrado y en la clasificación de productos de plantas de lavado de minerales.

TRITURACIÓN EN CIRCUITOS CERRADOS

Tienen

Tendencia a devolver partículas pequeñas y densas al molino

es decir

Funcionan como los hidrociclones.

PLANTAS DE LAVADO

Actúan como dispositivos de calibrado.

Las partículas no están esencialmente liberadas

por lo tanto

tienen una densidad similar.

También se han utilizado para densificar medios densos.

El material de menor velocidad de sedimentación se lleva en un desbordamiento de líquido.

El material de mayor velocidad de sedimentación se deposita en la parte inferior de la unidad y se transporta hacia arriba contra el flujo de líquido por algún medio mecánico.

CLASIFICADORES DE SEDIMENTACIÓN NO MECÁNICOS
(Nonmechanical Sedimentation Classifiers)

Se utilizan como unidades de deshidratación en operaciones a pequeña escala.

Por lo tanto

No son adecuados para una clasificación fina.

Tienen baja eficiencia de separación.

Principio del cono de sedimentación

La pulpa se introduce como una corriente distribuida, con la válvula de descarga del grifo, inicialmente cerrada.

Cuando el tanque está lleno, comienza el desbordamiento de agua y lodos, y se acumula un lecho de arena sedimentada hasta alcanzar un nivel.

Se abre la válvula de espiga y se descarga arena a una velocidad igual a la de la entrada.

La clasificación por acción de corriente horizontal se da radialmente a través de la tubería de alimentación hasta el borde de rebose.

Dificultad

Equilibrio de las velocidades de descarga y deposición de arena.

CLASIFICADORES HIDRAÚLICOS
(HYDRAULIC CLASSIFIERS)

Se caracterizan por el uso de agua adicional a la de la pulpa de alimentación, introducida de manera que su dirección de flujo se oponga a la de las partículas sedimentadas.

Constan de una serie de columnas de clasificación

a través de las cuales

en cada columna, se eleva una corriente vertical de agua y se depositan partículas.

Las corrientes ascendentes se clasifican desde una velocidad relativamente alta en la primera columna de clasificación, hasta una velocidad relativamente baja en la última.

La fracción más fina (lodos) desborda la columna de clasificación final.

Los clasificadores hidráulicos pueden ser del tipo

DE ASENTAMIENTO LIBRE

Son simples y tienen una gran capacidad, pero son ineficaces para dimensionar y clasificar.

Se caracterizan por el hecho de que cada columna de clasificación tiene la misma área de sección transversal en toda su longitud.

DE ASENTAMIENTO IMPEDIDO

La columna de clasificación se contrae en la parte inferior para producir una cámara basculante.

Utiliza menos agua que el de sedimentación libre y es más selectivo.

Uso

Clasificar la alimentación a ciertos procesos de concentración por gravedad, de modo que se pueda suprimir el efecto de tamaño y mejorar el efecto de densidad.

Estos clasificadores son del tipo de asentamiento impedido.

El material entra directamente en
contacto con una barrera que le
impedirá pasar

CRIBAS VIBRATORIAS
(Vibrating Screens)

Tienen una superficie de cribado rectangular
con alimentación y descarga de gran tamaño.
Realizan separaciones de tamaño desde
300 mm hasta 45 μm.

CRIBAS DE MOVIMIENTO
INCLINADO O CIRCULAR
(Inclined or Circular Motion Screens)

Es inducida mecánicamente por la rotación de pesos desequilibrados o volantes unidos generalmente a un solo eje de transmisión. Las parrillas de un solo eje deben instalarse en una pendiente, entre 15 y 28°, para permitir el flujo de material.

La dirección de rotación puede ser contraflujo o entrante:

Contraflujo

Ralentiza más el material y permite
una separación más eficiente.

Entrante

Tiene un mayor rendimiento.

CRIBAS GRIZZLY
(Grizzly Screens)

Conformadas por barras o rieles de acero paralelos
colocados a una distancia fija e instalados en línea
con el flujo de mineral.

Tamizan material grueso. El espacio entre las barras grizzly suele ser superior a 50mm y puede ser de hasta 300 mm,
con un tamaño superior de alimentación de hasta 1m.

Ángulo, mecanismo
y capacidad

Los grizzlies vibrantes suelen estar
inclinados en un ángulo de alrededor de 20°.

Tienen un mecanismo de lanzamiento circular.

Capacidad de 5 000 ton/h o más.

CRIBAS VIBRATORIAS HORIZONTALES,
DE CABEZAL BAJO O LINEALES
(Horizontal, Low-Head, or Linear Vibrating Screens)

Tienen una superficie horizontal o casi horizontal y,
por lo tanto, necesitan menos espacio para la cabeza
que las cribas inclinadas.

Deben vibrarse con una vibración lineal o elíptica producida por un vibrador de doble o triple eje.

La precisión del tamaño de partículas es superior al de las cribas inclinadas; sin embargo, debido a que la gravedad no ayuda al transporte de material a lo largo de la criba, tienen menor capacidad que las pantallas inclinadas.

CRIBAS DE RESONANCIA
(Resonance Screens)

Es un tipo de criba horizontal

Consta de un marco de criba conectado por
amortiguadores de goma a un marco equilibrado dinámicamente que tiene una frecuencia de
resonancia igual a la del cuerpo de la criba vibratoria.

La energía de vibración impartida al marco de la criba
se almacena en el marco de equilibrio y se vuelve a
imponer al marco de la criba.

Las pérdidas de energía se reducen al mínimo.

CRIBAS DE DESHIDRATACIÓN
(Dewatering Screens)

Se forma un lecho grueso de partículas que atrapa
partículas más finas que la abertura de la criba.

Generalmente se instalan con una ligera inclinación hacia arriba para garantizar que el agua no fluya con el producto.

Alimentación

Recibe una alimentación
de suspensión espesa.

Producto

Produce un producto de arena drenado.

CRIBAS TIPO BANANA O
DE PENDIENTE MÚLTIPLE
(Banana or Multislope Screens)

Se diseñan con un vibrador de carrera lineal.

El lecho delgado de partículas resultante se estratifica
más rápidamente y por lo tanto tiene una velocidad
de cribado más rápida para el material muy fino.

Alimentación

Tiene una pendiente variable
alrededor de 40° a 30°.

Las secciones empinadas hacen que el
material de alimentación fluya rápidamente.

Descarga

En la descarga la pendiente disminuye para ralentizar el material restante, lo que permite un cribado más eficiente.

Capacidad

Hasta tres o cuatro veces mayor que la de las
cribas vibratorias convencionales (Meinel, 1998).

CRIBAS MODULARES MODULARES O CRIBAS OMNI
(Modular Screens or OmniScreen)

Constan de dos o más módulos independientes
dispuestos en serie, formando una parrilla grande
a partir de varias unidades más pequeñas.

Cada módulo se puede configurar por separado
con una pendiente, tipo de superficie, carrera
de vibración y frecuencia únicos.

Las secciones individuales, al ser más pequeñas y ligeras,
son mecánicamente más robustas en comparación con
una sola criba con un área total equivalente.

Esto permite optimizar el rendimiento.

Las cribas modulares se instalan con frecuencia en una configuración de pendiente múltiple.

CLASIFICADOR MOGENSEN
(Mogensen Sizer)

Es un sistema de parrillas oscilantes e inclinadas
de tamaño de apertura decreciente.

Esta disposición permite que las partículas más finas
que las aberturas de la parrilla pasen rápidamente,
mientras que las partículas más grandes son rechazadas.

Se mantiene una fina capa de partículas en cada superficie
de la parrilla, lo que permite una alta capacidad.

Las unidades suelen tener un tamaño de 0.5 a 30m
de ancho y pueden contener hasta seis cubiertas.

CRIBAS DE ALTA FRECUENCIA
(High-Frequency Screens)

El cribado eficaz de partículas finas requiere una
vibración de pequeña amplitud y alta frecuencia.

Se utilizan frecuencias de hasta 3 600 rpm
para separar hasta 100 μm

comparación

Mientras que las cribas vibratorias separan partículas de
700 μm y su frecuencia es alrededor de 1 200 rpm.

La vibración de la superficie de cribado puede ser creada
por motores eléctricos o con solenoides eléctricos.

Cribas de la serie Tyler H (Hummer)

Los vibradores se montan por encima y
se conectan mediante varillas directamente
a la superficie de cribado.

Esto evita desperdiciar energía al
vibrar todo el cuerpo de la criba.

CLASIFICADOR DERRICK STACK
(Derrick Stack Sizer)

Se utilizan en cribado húmedo.

Al clasificar solo por tamaño, el clasificador Derrick Stack
en comparación con el hidrociclón, brinda una separación
más nítida con alimentaciones de múltiples densidades y reduce la sobremolición de minerales densos.

Se conforman de hasta cinco plataformas
de cribado individuales colocadas una encima
de la otra que operan en paralelo.

El diseño "apilado" permite unidades de
alta capacidad en un espacio reducido.

Distribuidor de flujo (Flo-Dividert)

Divide el flujo de alimentación de manera uniforme en las plataformas de la criba (aberturas de hasta 45 μm)
donde los alimentadores distribuyen el flujo en todo
el ancho (hasta 6m) de cada parrilla.

Motores vibratorios dobles

Proporcionan un movimiento lineal uniforme
a todas las plataformas de cribado.

POR MODOS DE VIBRACIÓN
(Vibration modes)

Se da por movimientos repetitivos alrededor
de una posición de equilibrio en la criba.

CRIBAS DE MOVIMIENTO
CIRCULAR (EJE ÚNCIO)
(Circular Motion (Single-Shaft) Screens)

Cuando el eje de una parrilla inclinada está ubicado en el centroide, todo el cuerpo de la criba vibra con un patrón de vibración circular.

El eje se instala por encima o por debajo del centroide, lo que ocasiona movimiento.

Alimentación

Movimiento elíptico, inclinado hacia adelante.

Sirve para mover rápidamente material de gran tamaño fuera de la zona de alimentación para mantener el lecho lo más delgado posible.

Esto facilita el paso de finos que deben eliminarse por completo en el primer tercio de la longitud de la parrilla.

Centro de la criba

Movimiento circular.

A medida que el lecho se adelgaza, cerca del centro de la criba, el movimiento cambia gradualmente al patrón circular para disminuir la velocidad de desplazamiento de los sólidos.

Descarga

Movimiento elíptico, inclinado hacia atrás.

Los materiales sobredimensionados y restantes de tamaño cercano están sujetos al efecto cada vez más retardador del movimiento elíptico hacia atrás.

Esto permite que el material de tamaño cercano tenga más tiempo para encontrar aberturas en la tela de la criba.

CRIBAS DE VIBRACIÓN
LINEAL (EJE DOBLE)
(Linear-Vibration (Double-Shaft) Screens)

Se induce una vibración lineal mediante excitadores mecánicos que contienen pesos desequilibrados coincidentes girando en direcciones opuestas en dos ejes.

Las cribas de carrera lineal se pueden instalar en una pequeña pendiente u horizontalmente.

El ángulo está entre 30° y 60° con respecto a la plataforma de la criba.

Los excitadores de vibración lineal se utilizan también en cribas horizontales y cribas banana.

CRIBAS DE MOVIMIENTO
OVALADO (EJE TRIPLE)
(Oval Motion (Triple-Shaft) Screens)

Están diseñados para generar un movimiento vibratorio elíptico. También se puede usar en cribas horizontales y tipo banana.

Los tres ejes están conectados por engranajes y uno de los ejes es impulsado.

El movimiento elíptico da la eficiencia de una criba vibratoria lineal con la acción de volteo de una criba de movimiento circular.

Ofrece mayor capacidad y eficiencia sobre las máquinas de movimiento lineal o circular.

OTROS TIPOS

GRIZZLIES ESTÁTICOS
(Static Grizzlies)

Son menos eficientes que sus contrapartes vibrantes.

Generalmente se usan cuando la proporción de material de gran tamaño en la alimentación es pequeña.

Sin mecanismo de vibración.

Se utilizan en aplicaciones de escalpeado o "scalping".

Se instalan en una pendiente de 35° a 50° para ayudar al flujo de material.

DIVERGADOR DE MOGENSEN
(Mogensen Divergator)

Utilizan barras redondas en dos filas, barras alternas en diferentes ángulos y fijadas en un extremo, además de rejillas autolimpiantes.

Esto evita la posibilidad de cegamiento.

Se utilizan en desbroce de grizzly y en rampas, para dirigir el material fino hacia el transportador y amortiguar el impacto de los bultos más gruesos.

Se emplean para separaciones gruesas entre 25 y 400 mm.

TRÓMEL
(Trommel)

Se conforman de una criba cilíndrica que gira entre el 35% y el 45% de la velocidad crítica.

Se instalan en un ángulo pequeño con respecto a la horizontal o utilizan deflectores internos para transportar material a lo largo del cilindro.

Se pueden fabricar para entregar productos de varios tamaños.

Utilizando cribas de trommel en serie, desde las más finas hasta las más gruesas.

Usando trommels concéntricos con la malla más gruesa siendo la más interna.

Se emplean para material de 55 mm a 6 mm.
Incluso tamaños más pequeños pueden manipularse en condiciones de cribado húmedo.

Tienen capacidades más bajas que las cribas vibratorias.

Solo una parte de la superficie de la criba está en uso al mismo tiempo.

Se utilizan en cribado, incluidas las plantas de cribado de agregados y el cribado de las corrientes de descarga del molino.

Las corrientes de descarga de los molinos giratorios (AG, SAG, de barras y de bolas) generalmente pasan a través de una criba de trommel adjunta a la salida del molino para evitar que los residuos del medio de molienda lleguen al equipo de procesamiento posterior.

Un ejemplo de cribado de minerales en húmedo es la bauxita.

CRIBA ROTASPIRAL
(Rotaspiral)

Fue introducido en 2001 por Particle Separation Systems.

Es un dispositivo similar a un trommel. Éste está diseñado para un cribado fino de entre 1000 y 75 μm.

El tambor contiene una espiral interna para mover el material a través de la parrilla.

Se utilizan rociadores de agua para fluidizar el lecho y lavar la superficie.

También se utiliza para deshidratación.

QUEBRADOR BRADFORD
(Bradford Breaker)

Es una variación del trommel, se emplea en la industria del carbón.

Tiene doble función

Rompe el carbón, entre 75 y 100 mm.

Separa los contaminantes más duros de lutita, roca y metal atrapado en los de gran tamaño.

Los martillos rompedores Bradford funcionan entre un 60% y un 70% de la velocidad crítica.

CRIBA DE RODILLO
(Roller Screens)

Utilizan una serie de rodillos impulsados en paralelo (circulares, elípticos o perfilados) o discos para transportar sobretamaño.

Esto permite que los finos caigan por los los rodillos.

Dan alta capacidad y bajos niveles de ruido.
Requieren poco espacio para la cabeza.

Se usan para cribado de 3 a 300 mm.

Someten el material a poco impacto y permiten el cribado de materiales muy pegajosos.

CRIBA DE MALLA
ELÁSTICA "FLIP-FLOW"
(Flip-Flow Screen)

Es un sistema de paneles de parrilla flexibles que se estiran y relajan alternativamente.

Esta flexión imparte movimiento a la base de la criba en lugar de depender únicamente de la vibración mecánica del cuerpo de la criba.

El lanzamiento genera fuerzas de hasta 50G en la superficie, evitando que el material cegue las aberturas.

El cuerpo de la criba puede estar estático o estar sujeto a aceleraciones en el rango de 2 a 4 G.
[G=unidad de fuerza gravitacional]

CRIBAS CIRCULARES,
GIRATORIAS O DE TAMBOR
(Circular, Gyratory, or
Tumbler Screens)

Imparten un movimiento giratorio y vertical combinado.

Se utilizan para cribado fino, húmedo o seco, de hasta 40 μm, incluido el uso en laboratorio.

Se compone de un nido de tamices de hasta 2.7 m de diámetro, apoyados en una mesa montada en muelles sobre una base.

Bajo la mesa hay un motor con extensiones de doble eje, que impulsa pesos excéntricos, efectuando un movimiento giratorio horizontal.

El movimiento vertical es impartido por los pesos inferiores, que hacen pivotar la masa móvil alrededor de su centroide, produciendo un movimiento de inclinación circular hacia la parrilla.

Las cribas circulares se configuran para producir fracciones de varios tamaños.

Se utilizan normalmente para baja capacidad, por ejemplo en la deshidratación de carbono en plantas de oro.

TAMIZ CURVO
(Sieve Bends)

En conjunto, las parrillas planas inclinadas y las curvas de tamiz se utilizan para deshidratación y cribado fino.

El codo de la criba tiene una parrilla curva compuesta por barras de cuña horizontales.

Las parrillas planas se instalan en una pendiente de entre 45 y 60°.

Los codos drenan el agua de la alimentación enjuagar las parrillas en circuitos de separación de medios densos.

La lechada de alimentación entra en parte superior de la criba y fluye hacia abajo en dirección perpendicular a las aberturas entre las barras de cuña.

A medida que la corriente de lechada pasa por cada abertura, se despega una capa delgada y se dirige a la parte inferior.

Se produce una separación a un tamaño de aproximadamente la mitad del espaciado de las barras.

Separación y capacidad

Separación hasta de 50 μm.

Capacidad de 180 m3/h.

CRIBA LINEAL
(Linear Screen)

Se utiliza para eliminar astillas de madera y fibra de la corriente de mineral que alimenta los sistemas de carbón en pulpa, y para la recuperación de carbón cargado en circuitos CIP de oro.

Tiene una tela de malla de monofilamento sintético soportada sobre rodillos y accionada por una polea principal con una velocidad variable.

Los tamaños de malla son alrededor de 500 μm.

La lechada diluida entra en un distribuidor sobre la tela en movimiento.

El tamaño inferior se escurre a través de la tela y se recoge en la bandeja inferior.

El tamaño inferior se escurre a través de la tela por gravedad y se recoge en la bandeja inferior. El tamaño grande es retenido en la parrilla y cualquier material adherido se lava con rociadores de agua.

La criba no vibra, por lo que no hay mucho ruido y el consumo de energía es menor que el de cribas vibratorias.

CRIBA PANSEP
(Pansep Screen)

Es parecida a la criba lineal, pero en lugar de una superficie de criba continua, la plataforma se divide en bandejas que se mueven como un transportador.

La base de cada bandeja consiste en una malla de alambre tensada, lo que permite puntos de corte más finos (rango de 45 600 μm)

El cribado ocurre en la parte superior e inferior del movimiento del “transportador”, lo cual da una alta capacidad.

Se proporciona limpieza de la plataforma al invertir continuamente la dirección de la parrilla.

Los paneles se lavan dos veces en cada rotación.