Cuando un molino de bolas Se utiliza para la trituración primaria; la práctica industrial demuestra que la alimentación debe controlarse mediante 2-3 etapas de trituración combinadas con cribado, con el fin de limitar estrictamente el tamaño máximo del material de alimentación. En el caso de las plantas de concentración grandes y medianas, el tamaño máximo del material de alimentación se controla entre 10 y 12 mm; sin embargo, en las plantas pequeñas que utilizan solo dos etapas de trituración, el tamaño máximo puede alcanzar los 25-30 mm. Cuando solo se utiliza una única etapa de trituración, el tamaño del material de alimentación debe controlarse minuciosamente por parte de la explotación minera, y el material de alimentación puede ser algo más grueso. Los principios generales para seleccionar el tamaño de los medios de molienda son: (1) Cuanto más duro sea el mineral y más grueso el material de alimentación, mayor debe ser el tamaño de los medios de molienda, con el fin de proporcionar una mayor fractura por impacto. (2) Al tratar materiales blandos y finos, deben utilizarse medios de molienda más pequeños para potenciar la molienda por atrición. (3) Cuando el material de alimentación contiene una amplia gama de tamaños de partículas, debe utilizarse una mezcla de bolas de diferentes diámetros para adaptarse a la falta de uniformidad de las propiedades del mineral y a las condiciones de funcionamiento. Por lo general, el volumen de carga de bolas es de 40%–50%, pero en los molinos de bolas de gran tamaño la carga de bolas puede ser menor, llegando incluso a 30%–35%.

Tal y como se muestra en la figura 6-6, dentro del rango de funcionamiento normal de la molienda primaria con bolas y para el mismo grado de finura requerido del producto:

(1) Cuanto mayor sea el tamaño de la materia prima, mayor será el consumo energético del molino de bolas y menor su rendimiento.

(2) Cuanto más fino es el tamaño del material de entrada, mayor es el rendimiento del molino. Esto se debe principalmente a que las partículas más finas permanecen menos tiempo en el molino y pasan por él más rápidamente.

(3) Cuando el producto molido es relativamente grueso, la productividad del molino varía de forma más significativa en función del tamaño del material de alimentación, con una variación máxima de unos 15%.

(4) Cuando el producto de la molienda es más fino, la variación en la productividad del molino en función del tamaño de la materia prima es menos pronunciada, sin superar, por lo general, los 10%.

Figura 6-6: Efecto del tamaño del material de alimentación sobre el consumo de energía
(Según el cálculo del índice de trabajo del molino de bolas Bond)

Cuanto mayor sea la escala de la planta de concentración, más significativo será el beneficio económico derivado de reducir el tamaño de la materia prima para la molienda. Por ejemplo, en una planta a gran escala (por ejemplo, 10 millones de toneladas al año), cuando el tamaño final del producto triturado se reduce de 20–0 mm a 10–0 mm, la capacidad de trituración disminuye en aproximadamente un tercio, pero la capacidad del molino de bolas puede aumentar en unos 15%, lo que se traduce en un ahorro sustancial en la inversión en equipos y en el consumo específico de energía para la trituración y la molienda por tonelada de mineral.

Sin embargo, en una planta de concentración, la materia prima que se introduce en el circuito de molienda es el producto final del circuito de trituración. Reducir el tamaño de la materia prima que se introduce en el molino implica que el circuito de trituración debe producir un producto más fino, lo que inevitablemente aumenta la relación de reducción global del circuito de trituración, complica el diagrama de flujo y eleva los costes. Por el contrario, aumentar el tamaño de la alimentación al molino reduce los costes de trituración, pero aumenta los de molienda. Por lo tanto, especialmente en regiones donde los costes de mano de obra y mantenimiento son relativamente elevados, la determinación del tamaño óptimo de la alimentación al molino debe basarse en un análisis exhaustivo para minimizar el coste total de la trituración y la molienda. Normalmente, a la hora de decidir el tamaño adecuado de la alimentación al molino, la escala de la planta es el factor principal, junto con el rendimiento de los equipos y el diagrama de proceso de trituración utilizado en el circuito de trituración.

Por lo tanto, incluso en el caso de los molinos de bolas, en los que predominan los medios de molienda de acero, sigue existiendo un tamaño de alimentación razonable y óptimo que hay que determinar.