Análisis de la productividad del proceso de chancado en función del tamaño de alimentación en minerales sulfurados

Abstract

El chancado constituye una etapa estratégica en el procesamiento de minerales sulfurados, al incidir directamente en la eficiencia energética, la capacidad de tratamiento y la calidad metalúrgica. En este estudio se evaluó la influencia de la granulometría de alimentación sobre el desempeño del circuito de chancado, considerando sus efectos en el consumo energético, la productividad y los costos operativos. Las pruebas realizadas en un circuito con chancadora de quijadas de 4.5” y cónica de 2” evidenciaron que mantener un F80 ≈ 1.49 mm y un P80 ≈ 34 µm optimiza la reducción de tamaño, disminuye la generación de finos y mejora la estabilidad del proceso. El uso de la ecuación de Gates-Gaudin-Schumann permitió modelar el comportamiento del mineral y proyectar con precisión el consumo energético. La implementación de estrategias como el pre-cribado y el ajuste del CSS redujo el consumo específico de molienda de 0.90 a 0.75 kWh/t, lo que representa un ahorro energético anual de 99,000 kWh, equivalente a ≈ 14,850 USD. Adicionalmente, la disminución del desgaste de bolas y revestimientos generó ahorros entre 26,000–37,000 USD/año, mientras que el aumento en la capacidad de procesamiento (2–3 %) significó ingresos adicionales del orden de 660,000–990,000 USD/año. En conjunto, estos resultados demuestran que el control de la granulometría de alimentación no solo incrementa la eficiencia operativa, sino que constituye una estrategia económicamente atractiva para reducir costos, aumentar ingresos y fortalecer la sostenibilidad de las operaciones polimetálicas.

Comminution through crushing represents a critical stage in the processing of sulfide ores, given its direct influence on energy efficiency, plant throughput, and overall metallurgical performance. This research aimed to evaluate the effect of feed particle size distribution on crushing productivity, with emphasis on its impact on specific energy consumption, processing capacity, and final concentrate quality. Experimental tests were conducted in a crushing circuit consisting of a 4.5” jaw crusher and a 2” cone crusher. Results demonstrated that maintaining an F80 of approximately 1.49 mm and a P80 of 34 µm optimized size reduction efficiency, minimized excessive fines generation, and improved circuit stability. The application of the Gates-Gaudin-Schuhmann model enhanced the predictive accuracy of energy consumption and provided a reliable framework for operational optimization. The integration of strategies such as pre-screening and CSS adjustment reduced the specific energy consumption in grinding from 0.90 to 0.75 kWh/t, yielding an annual energy saving of 99,000 kWh, equivalent to ≈ 14,850 USD at an average unit cost of 0.15 USD/kWh. Furthermore, lower wear rates of grinding media and liners contributed to additional savings of 26,000–37,000 USD/year, while a 2–3 % increase in plant throughput generated incremental revenues in the range of 660,000–990,000 USD/year. Taken together, these findings highlight that optimizing feed granulometry is not only a technical requirement for improving crushing efficiency but also a highly profitable operational strategy. The combined economic impact — through reduced energy consumption, lower maintenance costs, and increased metal recovery — reinforces the role of feed size control as a cornerstone of sustainable and competitive mineral processing operations.