Qué es exactamente el 'Indice de trabajo' (Work Index) y cómo podemos hacer uso de él?

El ‘Indice de trabajo’ es respecto a la medida de la energía usada en la reducción de tamaño de partículas lo que el metro es a la medida de la distancia. Es una medida estándar que lleva reduce todo circuito de reducción de tamaño de partículas a una base común de comparación. Comienza con la ecuación deI Indice de trabajo de Bond:

\[W ={WI } \times ({ 10\over\sqrt{P80}\ }\space-\space { 10\over\sqrt{F80}\ })\]

W es el trabajo (energía) invertido por tonelada. F80 es el tamaño de paso 80% de la alimentación del circuito y P80 es el tamaño de paso 80% del producto del circuito, en micras. Por ejemplo, un circuito de molienda procesa 450 t/h (de pienso seco) con un molino que consume 3.150 kW (en el piñón). La alimentación del circuito es 80% que pasa 2500 μm y el producto del circuito es 80% que pasa 212 μm.  

El insumo de trabajo, W \[ {W}\space{=} \space{ 3150 \space kW\over 450 \space t/h} \space {=} \space {7.00} \space kWh/t\]

  Entonces el WIo , “Indice de trabajo Operacional”, de este circuito se calcula como sigue:

\[{ 7.00 \space kWh/t} \space {=} \space {WIo } \times ({ 10\over\sqrt{212 μm}\ } \space-\space { 10\over\sqrt{2500 μm} \ })\]
\[{ 7.00 \space kWh/t} ={WIo } \times { 0.4868 }\]
\[{WIo} = \frac {7,00} { 0,4868}\space {kWh/t}\]
\[{WIo} = 14,38 \espacio {kWh/t}\]

En consecuencia, para este circuito trabajando con este mineral, la energía requerida estará dada por

\[{W}={14.38} \times ({ 10\over\sqrt{P80}\ } \space-\space { 10\over\sqrt{F80}\ })\]

Ahora podemos estimar el W necesario si, por ejemplo, aceptamos un pulido P80 de 250 μm.

\[{W}={14.38} \times ({ 10\over\sqrt{250 μm}\ } \space-\space { 10\over\sqrt{2500 μm}\ })\]
\[{W}={6.22} \espacio kWh/t \]

Usando la misma potencia del molino, podríamos incrementar el tonelaje tratado a :

\[{6.22} = \frac {{3150}\space{kW}} {{ x}\space {tph}}\]

Estimar la nueva tasa de producción cambiando una de las variables es solo una de las formas en que puedes usar esta ecuación. Tenga en cuenta que si hacemos que el tamaño de alimentación sea muy grande, el término 10/√F80 se aproximaría a un valor de cero. Si al mismo tiempo igualamos el P80 a 100 μm, el término 10/√P80 sería igual a uno, y W, el Insumo de Trabajo sería igual al Índice de Trabajo. Entonces el índice de trabajo de este circuito es la cantidad equivalente de energía (W) que usaría para reducir este mineral de un tamaño muy grande a un P80 de 100 μm. Para cualquier circuito, ya sea un circuito de trituración, un molino de barras o un circuito cerrado de molino de bolas, el El índice de trabajo siempre significa la cantidad equivalente de energía para reducir una tonelada de mineral desde un tamaño muy grande a 100 μm. De la misma forma que el metro es usado para medir y comparar distancias, el ‘Indice de trabajo’ mide y compara el uso de la energía en procesos de reducción de tamaño de mineral.

La ecuación del ‘Indice de trabajo‘ de Bond, es por cierto une herramienta de ingeniería de procesos de vigencia a través del tiempo. Este boletín describe su forma y los usos más básicos. Un próximo boletín describirá cómo Bond la empleó para predecir los requerimientos de potencia de molinos para nuevos proyectos, mediante la medición del ‘Indice de trabajo‘ del mineral, y por ende cómo usarla para calcular y comparar eficiencias de un circuito.

Referencia: FC Bond, “Cálculos de trituración y molienda”, Ingeniería química británica, junio de 1961, páginas 378-385. 

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