Molino de medios agitados en húmedo de laboratorio

La molienda con medios agitados es la única forma práctica de llevar una pulpa mineral por debajo de unos diez micrómetros a escala de laboratorio, y es el paso que decide si una lixiviación posterior es económica. La liberación es función del tamaño: un sulfuro encerrado en una partícula de 40 µm puede no ser accesible al reactivo, mientras que el mismo mineral a 5 µm puede lixiviar en una fracción del tiempo de residencia. El molino existe para producir ese tamaño, y para producirlo con una cifra de energía específica asociada, porque la energía de molienda suele ser el mayor costo individual de un diagrama de molienda fina.

Cómo entra la energía en la partícula

No entra por impacto, como en un molino de bolas, sino por compresión y cizallamiento entre medios que se mueven unos respecto a otros. El agitador accelera la carga de medios; las partículas atrapadas entre dos cuerpos que se aproximan reciben una tensión que las rompe. La consecuencia es que la molienda es mucho más selectiva: se rompe donde hay partícula atrapada, no donde cae una bola.

Esa es también la razón de que el consumo específico crezca de forma no lineal con la finura. Por debajo de cierto tamaño, la energía que entra ya no rompe sino que deforma y produce calor, y el límite práctico lo pone la reología: la pulpa se vuelve tan viscosa que no circula y el molino se ahoga.

Velocidad periférica, y por qué más no siempre es mejor

La velocidad periférica del agitador —8 a 12 m/s en el régimen estándar, hasta 15 m/s— es la variable que más cambia el resultado. Más velocidad significa más energía por unidad de tiempo, pero también más desgaste de medios y más calor. Y por encima de cierto punto, el lecho de medios se centrifuga contra la pared y deja de agitarse: el consumo sube, la molienda no mejora y el desgaste se dispara.

Por eso la práctica es subir la velocidad hasta que la finura deje de responder, y quedarse un poco por debajo. Con medios de 0,3 mm y velocidad alta se alcanza el rango submicrónico; con medios de 2 mm y velocidad moderada se muele a 10–30 µm con menos desgaste.

En húmedo, no en seco, y por qué

En húmedo porque la pulpa transporta el calor, evita la reaglomeración y permite bombear el producto. En seco, las partículas finas se aglomeran y el molino muele aglomerados en lugar de partículas, con lo que el tamaño medido no baja aunque la energía se consuma. Además, en húmedo se puede operar en circuito cerrado con un tanque de retención, que es lo que evita el sobremolido.

El límite es la carga de sólidos: por encima del 50 % p/p la pulpa deja de ser bombeable en la mayoría de los minerales, y por debajo del 20 % se muele agua en lugar de sólido. La ventana práctica está entre el 25 % y el 45 %.

Qué debe establecer un programa de laboratorio

• La curva tamaño–energía específica: kWh/t para P80 de 30, 15, 10 y 5 µm. Es la cifra que dimensiona el molino industrial.
• El P80 alcanzable con dos tamaños de medio distintos, porque el tamaño de medio es la palanca más barata.
• El desgaste de medios en gramos por tonelada de producto, pesando la carga antes y después.
• El aumento de temperatura por pasada, que muchas veces es el límite real antes que la potencia.
• La reología de la pulpa a la carga de sólidos de trabajo, para saber si el circuito cerrado va a circular.
• La comparación con la molienda en molino de bolas al mismo P80, porque es la referencia con la que se decide el cambio.