Los molinos de bolas son equipos fundamentales para la molienda de materiales tras su trituración. Se utilizan ampliamente en el procesamiento de minerales, la industria cementera, los materiales de construcción, la industria química y otros sectores. Según el método de descarga, los molinos de bolas se dividen principalmente en dos tipos: molinos de bolas con descarga por rejilla (también denominados molinos de bolas de rejilla) y molinos de bolas con descarga por desbordamiento. Estas son las máquinas de molienda más habituales en las plantas de tratamiento de minerales. Aunque su estructura general y sus principios básicos de funcionamiento son en gran medida similares, difieren significativamente en cuanto al método de descarga, las características de rendimiento y los ámbitos de aplicación. A continuación se ofrece un análisis comparativo detallado desde múltiples perspectivas.

I. Diferencias estructurales

La estructura general de ambos tipos es básicamente la misma, ya que consisten principalmente en un dispositivo de alimentación, cojinetes principales, una pieza giratoria, un dispositivo de transmisión y un sistema de lubricación. La diferencia fundamental radica en la diseño del extremo de descarga.

1. Estructura del extremo de descarga del molino de bolas con rebosadero

El molino de bolas de desbordamiento no cuenta con una rejilla de descarga en el extremo de salida. La pulpa se descarga automáticamente por desbordamiento cuando su nivel de líquido supera la generatriz más baja del cuello del eje hueco de descarga. Para evitar que se descarguen bolas pequeñas o partículas gruesas junto con la pulpa, la superficie interior del revestimiento del cuello del eje hueco está provista de álabes en espiral que giran en sentido contrario al del molino. Dado que es necesario mantener un nivel de pulpa relativamente alto para la descarga, al molino de bolas de desbordamiento se le denomina a veces “molino de alto nivel de pulpa”.”

2. Estructura del extremo de descarga del molino de bolas con descarga por rejilla

El molino de bolas con descarga por rejilla está equipado con una placa de rejilla de descarga (también denominada placa de malla o criba de descarga) en el extremo de descarga. Tras la molienda, el material pasa a través de las aberturas de la placa de rejilla hacia las cámaras en forma de abanico, es elevado por las placas elevadoras a medida que gira el tambor y, finalmente, se descarga a través del cilindro espiral de descarga. La rejilla de descarga proporciona descarga forzada. El nivel de la pulpa en el extremo de descarga es inferior a la generatriz más baja del cuello del eje de descarga, por lo que se denomina molino de “descarga a bajo nivel”. Los molinos de bolas con descarga por rejilla suelen tener una estructura de dos compartimentos.

II. Comparación de los métodos de descarga y los principios de funcionamiento

Los principios de funcionamiento de ambos molinos son, en líneas generales, similares: la rotación del tambor hace que las bolas de acero y el material se eleven y luego caigan, triturando el material mediante el impacto y la abrasión. La diferencia radica principalmente en el método de descarga:

Molino de bolas de desbordamiento: La descarga se basa en que la propia pulpa fluya por el borde inferior del revestimiento del cuello del eje hueco. El nivel de la pulpa en el interior del tambor debe ser superior a la generatriz más baja del muñón de descarga. Las partículas finamente molidas no pueden descargarse rápidamente y siguen estando sometidas a impactos y trituración en el tambor.

Molino de bolas con descarga por rejilla: El producto molido se descarga a través de la rejilla, lo que permite una descarga forzada. La velocidad de descarga es elevada. Existe un desnivel en el nivel de la pulpa desde el extremo de alimentación hasta el extremo de descarga, lo que acelera el flujo de la pulpa a través del molino, permitiendo que las partículas finamente molidas se descarguen de forma oportuna.

III. Comparación de rendimiento

Debido a los diferentes métodos de descarga, las dos fábricas presentan las siguientes diferencias de rendimiento:

1. Capacidad de producción y eficiencia

El molino de descarga por rejilla cuenta con descarga forzada, por lo que la velocidad de descarga es elevada. Además, retiene menos pulpa en su interior y, gracias a la rejilla, puede albergar más bolas, incluidas las de menor tamaño. Las bolas de acero caen con menor resistencia por parte de la pulpa, lo que se traduce en un mejor efecto de impacto. Estos factores hacen que la productividad y la eficiencia del molino de descarga por rejilla sean de aproximadamente 10%–25% superior que las del molino de desbordamiento.

Aunque el consumo energético del molino de descarga por rejilla también es aproximadamente entre 10% y 20% superior al del tipo de desbordamiento, su productividad específica por unidad de consumo energético sigue siendo mejor debido a su mayor ritmo de producción.

2. Tamaño de las partículas del producto

El molino de descarga por rejilla descarga rápidamente, por lo que el tiempo de permanencia del material en el molino es breve, lo que da como resultado un producto relativamente grueso y menos rectificado excesivo. El tamaño del producto suele ser superior a 0,2 mm.

El molino de desbordamiento tiene una velocidad de descarga más lenta y un tiempo de permanencia del material más prolongado. Las partículas ya finas no pueden descargarse a tiempo y siguen sufriendo impactos y molienda, lo que da lugar a una tendencia a la sobremolienda. Sin embargo, el producto es más fino, por lo general menos de 0,2 mm.

3. Complejidad estructural y mantenimiento

El molino de desbordamiento tiene una estructura sencilla y es fácil de manejar y mantener. El molino de descarga por rejilla, con sus placas de rejilla adicionales y sus mecanismos elevadores, presenta una construcción más compleja, y las placas de rejilla tienden a obstruirse durante el funcionamiento, lo que complica su mantenimiento.

4. Carga de bolas y consumo de bolas de acero

El molino de descarga por rejilla, gracias al efecto de retención de la placa de la rejilla, puede albergar más bolas y admite tanto bolas grandes como pequeñas, sin que estas últimas salgan expulsadas. El molino de desagüe por rebosadero alberga un número relativamente menor de bolas. Además, durante el funcionamiento, las bolas pequeñas desgastadas del molino de descarga por rejilla pueden descargarse a través de las aberturas de la rejilla; este efecto de “limpieza automática de bolas” garantiza que en el molino permanezcan principalmente bolas intactas, lo que mejora el rendimiento de la molienda.

5. Sensibilidad a factores externos

El molino de desbordamiento es más sensible a los cambios en las condiciones externas y requiere ajustes operativos oportunos.

IV. Comparación del rendimiento general

V. Casos de uso

Aplicaciones de los molinos de bolas con descarga por rejilla:

Los molinos de bolas con descarga por rejilla son adecuados para desbaste, lo que suele generar partículas superior a 0,2 mm. Entre sus usos específicos se incluyen:

• Molienda primaria: En un circuito de molienda de dos etapas, la primera etapa suele emplear un molino con descarga por rejilla.
• Producto grueso uniforme: Cuando se necesita un producto de granulometría uniforme de entre 48 y 65 mesh (aproximadamente 0,2-0,3 mm), el molino de descarga por rejilla es la mejor opción.
• Tratamiento de minerales de alta densidad: Debido a la descarga forzada, es menos probable que los minerales pesados se acumulen en el interior del molino, lo que mejora la eficacia de la molienda.
• Amplias aplicaciones industriales: Los molinos de descarga por rejilla también se utilizan ampliamente en la industria del cemento, los productos de silicato, los nuevos materiales de construcción, los materiales refractarios, los fertilizantes, el enriquecimiento de metales ferrosos y no ferrosos, y la vitrocerámica.

Aplicaciones de los molinos de bolas de desbordamiento:

Los molinos de bolas de desbordamiento son adecuados para molienda fina, lo que suele generar partículas menor que 0,2 mm. Entre sus usos específicos se incluyen:

• Molienda secundaria: En un circuito de molienda de dos etapas, la segunda etapa suele utilizar un molino de rebose.
• Un producto excelente: Cuando se necesita un producto fino de 150-200 mesh (aproximadamente 0,074-0,1 mm), es preferible utilizar el molino de desbordamiento.
• Re-trituración de concentrados en bruto: Los molinos de desbordamiento se utilizan habitualmente para la remolienda de concentrados en bruto.
• Molienda fina general: Los molinos de desbordamiento también se utilizan ampliamente en la industria del cemento, los productos de silicato, los refractarios, los fertilizantes, la vitrocerámica y otros sectores para la pulverización de materiales.

VI. Directrices de selección

La elección entre los dos molinos debe basarse en los requisitos específicos del proceso:

• Alto rendimiento, producto de grano grueso, trituración primaria → Preferir molino de descarga por rejilla.
• Producto de alta calidad, rectificado secundario o rectificado de repaso → Preferir molino de desbordamiento.
• Facilidad de mantenimiento y menor inversión inicial → El tipo de desbordamiento resulta más ventajoso.
• Alta productividad por unidad de consumo energético → Por lo general, el tipo de rejilla es mejor.
• Circuito de molienda en dos etapas → Utiliza la descarga por rejilla para la primera etapa y el rebosadero para la segunda.

VII. Prácticas de adaptación de edificios existentes

En la producción real, también se observan conversiones entre ambos tipos. Por ejemplo, algunas plantas de concentración han convertido los molinos de desbordamiento en molinos de descarga por rejilla mediante la instalación de placas de rejilla en forma de abanico con aberturas en el extremo de descarga. Tras la conversión, se consigue una descarga forzada, se reduce el nivel de pulpa, se aumenta la velocidad de descarga, se reduce el consumo de bolas de acero y se mejora el rendimiento de la molienda. Por el contrario, algunas plantas han convertido los molinos de rejilla en molinos de rebose para aplicaciones de remolienda.