Análisis comparativo de los modelos matemáticos de Fred Bond, Steve Morrell y Roddy Valle, sobre el consumo energético aplicado a la molienda de minerales

Resumen

En el ámbito minero, la optimización de los procesos de molienda es esencial para la eficiencia energética y la rentabilidad global de las operaciones. En este contexto, la estimación precisa del consumo energético durante la etapa de conminución del mineral desempeña un papel crucial.

Se estima que entre el 30 % y el 40 % de la energía total se consume durante esta fase, lo que evidencia la importancia de seleccionar modelos de predicción confiables para el análisis en planta de molienda.

Las estimaciones del consumo energético en la molienda requieren modelos predictivos que se fundamentan en fórmulas matemáticas empíricas, entre las cuales destacan tres propuestas para este fin: Fred Bond (1952), Steve Morrell (2021) y Roddy Valle (2020).

Esta experiencia vincula la precisión y la veracidad de los métodos predictivos según los minerales sometidos a distintas cargas moledoras. Las pruebas metalúrgicas buscan identificar el modelo de predicción del consumo energético más preciso y confiable entre los tres enfoques analizados. Para lograrlo, se contrastarán las estimaciones proporcionadas por estos modelos con datos reales de consumo energético obtenidos mediante el sistema de monitoreo eGauge, que en tiempo real ofrece los valores del triángulo de potencias eléctrico.

Las pruebas de molienda a nivel batch se efectuaron con seis tipos distintos de minerales y con cargas de bolas variables, incluyendo un 30 %, 35 % y 40 % del volumen del molino, y a una velocidad crítica del 70 %.

Los resultados obtenidos evidencian que el modelo de predicción del consumo energético en la molienda que proporciona resultados más precisos y aplicables en diversas condiciones operativas, entre los enfoques analizados, es el modelo de Steve Morrell.

Cabe mencionar que el modelo de Roddy Valle presentó un error muy cercano al de Morrell en las pruebas de laboratorio, siendo los valores para Valle de 9,22 % y para Morrell de 8,49 %. El modelo de Bond presentó un error de 19,58 %, lo que demuestra la no aplicabilidad de este modelo en pruebas de laboratorio en Tecsup, todas referidas a la determinación del consumo energético en la molienda.

Las pruebas experimentales de Work Index, molienda y análisis granulométrico se desarrollaron en los laboratorios de procesamiento de minerales de Tecsup, siguiendo los protocolos planteados por sí en la ecuación respectiva.