Molienda 1

MOLIENDA. EQUIPOS, CARACTERISTICAS Y OPERACION
Juliette Arroyo R.1, María Alejandra Medina H.2, Santiago Franco F.3Pablo Vicaría G4.
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013
MOLIENDA.

1
Departamento de Ingeniería Química, Fundación Universidad de América, Bogotá – Colombia.
Introducción: La molienda es una operación de reducción de tamaño de rocas y minerales de
manera similar a la trituración. Los productos obtenidos por molienda son más pequeños y de
forma más regular que los surgidos de trituración. Generalmente se habla de molienda cuando
se tratan partículas de tamaños inferiores a una pulgada siendo el grado de desintegración
mayor al de trituración. Se utiliza fundamentalmente en la fabricación de cemento Portland, en
la preparación de combustibles sólidos pulverizados, molienda de escorias, fabricación de
harinas, alimentos balanceados, etc. Además se utiliza en la concentración de minerales
ferrosos y no ferrosos, donde se muele la mena previamente extraída de canteras y luego se
realiza un proceso de flotación por espumas para hacer flotar los minerales y hundir la ganga
y así lograr la separación. (Facultad de Ingeniría, 2012).
Resumen: Se ha realizado un fundamento teórico sencillo a partir de la elaboración de un video
que muestra las generalidades de la operación unitaria de Molienda. Se utilizó el programa
MovieMaker para la elaboración del mismo y se descargaron los videos e imágenes de la internet
(youtube.com y a través del motor de búsqueda Google), con sus respectivas referencias. Se habla
de la Molienda como operación unitaria, especificando el principio físico que la gobierna y
algunos de los equipos que se utilizan en esta, con sus precios, sus aplicaciones, sus ventajas y
desventajas, algunas comparaciones y el ámbito en que operan según su precio y capacidad. La
Molienda consiste en el proceso físico de reducir el tamaño de una partícula hasta un diámetro
medio menor de media pulgada, generalmente es precedida por un proceso de trituración y se usa
en diferentes campos como la industria minera, agrícola, alimenticia, entre otras.

(ver www.ucatedraivan.wordpress.com)
Abstract: It has been made a simple theorical basis from the making of a video showing an
overview about the unitary operation of Grinding. The program Movie Maker was used for the
elaboration of the video and the content was downloaded from the internet (youtube.com and the
Google search engine), with its respective references. The video speaks about Grinding as an
unitary operation, specifying the physical principle that governs it and some of the equipment used
for it, some comparisons and the field in which they work depending on the price and capacity.
Grinding consists in the physical process of reducing the size of a specific particle to an average
diameter of less than half inch, it is generally preceded by a crushing process and it is used in
different fields like mining, agricultural and food industry, as others.

Principio
molinos.

de

vicardias@hotmail.com
solonegociosmercado@hotmail.com
El principio de funcionamiento de los
molinos dependen del tipo de molino a
funcionamiento de los
utilizar, si por ejemplo es un molino de bolas
su principio de funcionamiento es el la


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gravedad, si es un molino de rodillos su
principio será el de rozamiento y fricción. La

velocidad y la potencia también juegan un
papel importante en los molinos ya que, por
ejemplo, en un molino de cuchillas se genera
un diferencial de velocidades entre las
cuchillas podré obtener un producto con una
trituración heterogénea.
También hay factores que influyen en la
molienda como la trituración, fuerzas de
cizalla, la compresión y el generar un
aplastamiento entre la materia prima y los
componentes del molino.
-

El material es alimentado a la cámara de corte
mediante una bajante. La reducción del
material se realiza entre el rotor y 2 cuchillas
fijas, afiladas y robustas que realizan un
movimiento circular como se muestra en la
Figura 1, este rotor y cuchillas se encuentran
en el centro de la máquina. Dependiendo de
la dirección de giro, la muestra es molida por
la arista roma (molienda preliminar) o por la
arista afilada (molienda fina). Las cuchillas
son
accionadas indirectamente por un
potente motor en modo de operación
continuo. La velocidad preseleccionada es
mantenida constante, garantizando resultados
altamente reproducibles. La granulometría
final se determina por un tamiz inferior
intercambiable.(Codols, s.f.)

Molino de cuchillas:

El molino de cuchillas o también llamado de
hélice, realiza una molienda en cuestión de
segundos completamente homogénea y
reproducible que permite la toma de muestras
representativas en cualquier lugar.
Son ideales para moler materiales de
intermedios a gruesos incluyendo materiales
húmedos y elásticos, materiales blandos,
fibrosos, mezclas heterogéneas y materiales
viscosos; es decir, para materiales no tan
finos ni abrasivos.
Estos molinos fragmentan la muestra
empleando el corte y el cizallamiento, es
decir sus mecanismos son corte y cizalla.
A nivel industrial, se emplean mucho en la
agricultura, en la industria de alimentos, a
nivel de la industria biológica (celulosa), en
la medicina, industria minera e industria
farmacéutica. Además se deben destacar las
aplicaciones que tiene con los polímeros más
específicamente con los elastómeros, cauchos
y películas de plástico.

Figura 1: Modo de operación del molido de
cuchillas

Ventajas:


Es el mejor molino para materiales
plásticos y fibrosos





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Homogeniza sustancias con un alto
contenido de agua, aceite o grasa
A su vez, muele materiales secos,
blandos y semiduros
La molienda se da rápidamente

Desventajas:





No es adecuado para materiales
completamente duros o muy duros
No es adecuado para materiales
abrasivos
No es adecuado para generar una
molienda fina
Tiene
un
considerable
gasto
energético

Su costo varía entre 3.000 y 10.000 dólares.

-

Molino dentado:

Es una clase de molino de rodillos. Este tiene
un solo rodillo rugoso que va a alta velocidad,
provisto de barras transversales sobre su
superficie y que gira hacia un gran rodillo liso
que va a baja velocidad. Sirve para materiales
gruesos, y por ello los robustos dientes en
forma de pirámides como se aprecia en la
Figura 2:

Figura 2: Molino dentado

Esta clase de molinos son mucho más
versátiles que el de rodillos lisos, con la
limitación de que no pueden tratar sólidos
muy duros.
Operan por compresión, impacto y cizalla en
vez de solamente por compresión como pasa
con los de rodillos lisos y por lo tanto pueden
tratar partículas más grandes que los lisos.
Dentro de sus aplicaciones más importantes,
se tiene como moledor primario en la
industria del carbón y materiales similares. El
tamaño de alimentación a estos molinos
puede ser tan grande como 20” (pulgadas500mm) y su capacidad asciende hasta 500
Ton/h.
Como cualquier otro molino de rodillos, éste
opera de igual forma, es decir, se lleva a cabo
la fragmentación del material entre 2
cilindros (sólo que en este caso uno es
dentado y el otro es liso), ambos girando a
diferentes velocidades dispuestos los dos de
forma horizontal, por donde pasa el material
(en este caso grueso) a moler luego de la
alimentación a la máquina. Determinado
material queda atrapado entre los rodillos y
son fragmentados por compresión. A medida
de que el material es molido, se va
desplazando por fuerza centrífuga hacia los
bordes del sistema giratorio ubicándose en el
perímetro como se aprecia en la Figura 3:


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


No es apto para materiales abrasivos
y fibrosos
Gran costo de mantenimiento

Su costo varía entre 2000 y 7200 dólares
- Molinos híbridos:

Figura 3: Fragmentación dentro del molino
dentado
Luego el material es levantado hacia la zona
superior de la caja y se clasifica según la
medida
deseada
hacia
la
descarga.(ITESCAM)

Son los molinos que utilizan cuchillas y
rodillos, los dos accionados ya sea por un
motor eléctrico o por suspensiones
hidráulicas.
Estos molinos combinan además la molienda
primaria y la secundaria, dejando al material
con un tamaño de 8 a 9 pulgadas en la fase
primaria.
Las cuchillas le una reducción de tamaño
mucho menor que un molino de rodillos para
materiales gruesos.
El mecanismo es por compresión y corte y el
principio es el mismo que para el molino de
rodillos, sólo que aquí se utiliza para
materiales gruesos más no duros y para
materiales blandos. Se utiliza mucho en
minería.
Ventajas:

Ventajas:







Debido a los “dientes” es capaz de
moler partículas muy gruesas en
comparación con los molinos de
rodillos lisos
El material molido tiene un tamaño
“medio”, entre 5µm y 7µm
Muy útil para moler materiales
quebradizos (blandos) de naturaleza
moderada como en la industria del
cemento por vía seca
Se le puede hacer un ajuste hidráulico

Desventajas:



No puede tratar sólidos muy duros
Consume energía si no se le hace el
ajuste hidráulico







Muele muy bien plásticos gruesos
Muele
muy
bien
materiales
semiduros gruesos
La molienda es rápida
El tamaño de grano se reduce mucho
más que utilizando un molino de
cuchillas o rodillos por aparte
No es necesaria una primera y
segunda molienda. En este molino se
dan las dos sin necesidad de utilizar
dos molinos para cada etapa por
aparte.

Desventajas:



Costo de mantenimiento elevado
No
es
recomendable
utilizar
materiales demasiado duros



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Es sobre otros molinos uno de los
más costosos

Sus costos varían entre 125.000 y 130.000
dólares
-





Molino de bolas:

El molino de Bolas, análogamente al de
Barras, está formado por un cuerpo cilíndrico
de eje horizontal, que en su interior tiene
bolas libres. El cuerpo gira merced al
accionamiento de un motor, el cual mueve un
piñón que engrana con una corona que tiene
el cuerpo cilíndrico.
Las bolas se mueven haciendo el efecto “de
cascada”, rompiendo el material que se
encuentra en la cámara de molienda mediante
fricción y percusión.
El material a moler ingresa por un extremo y
sale por el opuesto. Existen tres formas de
descarga: por rebalse (se utiliza para
molienda húmeda), por diafragma, y por
compartimentado (ambas se utilizan para
molienda húmeda y seca).(Facultad de
Ingeniría, 2012)




minas y otros materiales que se
puedan moler.
Función estable y buena calidad a
prueba de fricción.
Productos con granularidad uniforme.
Poca inversión y mucho ahorro
energético.
Fácil operación y uso con seguridad.
En el molino de bolas con
revestimiento de cerámica y bolas de
cerámica, el tamaño del producto
terminado no agregará contenido de
hierro.

Desventajas:
La eficiencia de molienda bajo (80,0% de la
energía disponible se pierde como energía
térmica (calor), el ruido y la vibración).






El aumento del consumo de energía.
Diseño compacto para no: molienda,
separación, secado.
La falta de control de calidad
Bajo volumen procesado y fácil de
tener exceso de trituración
Velocidad de funcionamiento de baja

Sus costos varían entre 3000 y 90000 dólares.
-

Figura 4. Molino de bolas en movimiento.
Ventajas:


Puede usarse para triturar de forma
seca o húmeda diversas clases de

Molino de rodillos lisos:

Es muy utilizado en las plantas de molienda
de cemento (vía seca). El molino consta de
tres rodillos moledores grandes, los cuales
son mantenidos a presión por medio de
cilindros hidráulicos, sobre un mecanismo
giratorio con forma de disco sobre el que
existe una huella. El material a moler se
introduce a través de una boca de
alimentación ubicada al costado de la
estructura principal, y cae directamente en las
huellas de molido (pistas).(Liming, s.f.)


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Figura 5. Molino de discos lisos.
Figura 6. Molino de discos tipo casero.
Ventajas:





Producir un producto final que
disponga de una distribución de
tamaño fino.
Producen poco polvo durante la
operación.
Puede
regular
fácilmente
las
diferencias de presión

Ventajas:





Puede reducir fácilmente el tamaño
de las partículas secas o húmedas.
El sistema de alimentación no es
complicado y se puede añadir agua
para facilitar la molienda.
Es de fácil manipulación y
mantenimiento.

Desventajas:




Deterioro de la calidad del material
Marcha brusca
Requiere escarificar entre capas

Sus costos varían entre 10.000 y 300.000
dólares
-

Molino de discos:

El molino de Discos consiste en dos discos,
lisos o dentados, que están enfrentados y
giran con velocidades opuestas; el material a
moler cae por gravedad entre ambos.
Actualmente no se utiliza. Este tipo de
molinos ha ido evolucionando hacia el
molino que hoy conocemos como molino de
rodillos.(XSM, 2011)

Desventajas:






El tamaño de partículas no es
homogéneo.
Produce contaminación del producto
final
Es difícil regular el tamaño de
partícula de acuerdo a la alimentación
y separación de los discos.
Su costo es elevado por la
complejidad en su construcción.

Sus costos varían entre 4000 y 200000
dólares.
-

Molinos de Martillos:


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La reducción de tamaño de las partículas se
consigue mediante el impacto entre los
martillos en rotación, las partículas y un
deflector montado en la cubierta del molino.
Este molino también es adecuado para el
secado y molienda criogénica. El material
puede ser alimentado por alimentador de
tornillo de velocidad variable, por
alimentación neumática o alimentación por
gravedad. Estos molinos son de alta eficiencia
y están diseñados para la reducción del
tamaño de productos blandos a semi-duros y
están disponibles en varios tamaños ya que
este molino está presente en todo tipo de
empresa. (Micron, 2013)
Tiene usos la industria alimenticia en la
trituración de soja, trigo, arroz, maíz, harinas,
pan rallado y cualquier otro producto seco y
sólido. En otro tipo de industrias se usa en el
canto rodado, plásticos, cartón, cáscaras,
extractos de tanino y cualquier otro material
sólido.El equipo se puede proveer con mallas
intercambiables de diferentes medidas a
pedido. Todo el equipo se construye en Acero
al carbono o inoxidable AISI 304 / 316 según
su necesidad. (Mecánica, 2007)

Ventajas:
1. Alta capacidad de producción, alta
proporción de trituración.
2. Bajo consumo de energía, el tamaño
de partícula uniforme.
3. Estructura simple, fácil de operar.
4. Bajo costo de inversión, facilidad de
operación.(Balcazar Diaz & Guamba
Diaz, 2009)
Desventajas:
1. La calidad de la molienda no es
buena si los granos presentan
humedad.
2. La molienda no es tan fina a
comparación a otros equipos.
3. Debido a que los martillos giran a
gran velocidad, el molino está sujeto
a vibraciones sino se balancean
adecuadamente las cargas.
4. Pueden existir atascamientos entre la
carcasa y los martillos si la
separación entre los mismos no es la
adecuada. (Balcazar Diaz & Guamba
Diaz, 2009)
Su precio varía entre 5.000 a 120.000 dólares.

-

Figura 7. Molino de martillos para pequeña
empresa.

Molino de Cono:

La Trituradora de cono o molino de cono es
también llamada trituradora Simmons. Esta
trituradora de esta serie es adecuada para
triturar minerales o rocas semiduros y duros.
Tiene la ventaja de ser de construcción fiable,
de alta productividad, ajuste fácil y menos
costos en la operación. El sistema de
liberación de resorte de la trituradora y un
sistema de protección de sobrecarga permiten
pasar por la cámara de trituración sin dañar a


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la trituradora. Usa aceite seco, agua, dos tipos
de formación sellado de piedra de yeso y
aceite para motores separados, asegurando un
rendimiento fiable. El tipo de cámara de
trituración depende del tamaño de la
alimentación y la finura del producto
triturado, el tipo estándar se aplica a
trituración media, el tipo mediano se aplica a
trituración media o fina y la de tipo cabeza
pequeña se aplica a trituración fina.

La trituradora de mandíbula se destina
principalmente al uso de la maquinaria
de trituración de primer nivel o primaria
(trituración gruesa y media), clasificada en el
modelo de oscilación sencilla, modelo de
oscilación compleja y el modelo de oscilación
mixta.
La trituradora se clasifica generalmente en el
tipo de oscilación compleja y la sencilla,
destinándose principalmente a la trituración
gruesa y media. En los últimos años, ha
aparecido la trituradora de oscilación mixta,
destinada a la trituración fina; así como la
trituradora fuerte de ferrocromo a micro
carbono, que tiene alta intensidad de
trituración y alta dureza.

Figura 8. Molino de cono.
Ventajas:





De construcción fiable
De alta productividad
Ajuste fácil
Costo de operación bajo

Figura 9. Trituradora de mandíbulas.
Ventajas:





Crea material heterogéneo
Mantenimiento
dispendioso
constante

Su costo varía entre 2000 y 50000 dólares

y

Alta relación de reducción



Desventajas:

Alta producción



Granulosidad homogénea



Estructura sencilla y fiable



Mantenimiento económico y fácil

Desventajas:
-

Trituradora de mandíbulas:



Se limita a trituración media y gruesa



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No se recomienda para materiales
con resistencia a la compresión
mayor a 300MPa

Para igual molienda, a mayor diámetro del
molino o mayor velocidad, menor el diámetro
necesario de bolas.

Su costo oscila entre 12000 y 200000 dólares.

3. Tamaño máximo de los elementos
moledores.

Elementos importantes en la molienda:
1. Velocidad crítica.
La velocidad crítica para un molino y sus
elementos moledores es aquella que hace que
la fuerza centrífuga que actúa sobre los
elementos moledores, equilibre el peso de los
mismos en cada instante. Cuando esto ocurre,
los elementos moledores quedan “pegados” a
las paredes internas del molino y no ejercen
la fuerza de rozamiento necesaria sobre el
material para producir la molienda. El
molino, entonces, deberá trabajar a
velocidades inferiores a la crítica.

2. Relaciones entre los
variables de los molinos.





4. Volumen de carga.
Los molinos de bolas y barras no trabajan
totalmente llenos. El volumen ocupado por
los elementos moledores y el material a moler
referido al total del cilindro del molino, es lo
que se denomina Volumen de Carga:

elementos

El diámetro del molino, su velocidad, y el
diámetro de los elementos moledores son los
elementos variables del proceso. Teniendo en
cuenta que en la molienda se emplean
elementos moledores de distintos tamaños,
las relaciones entre los elementos variables
son:


En los molinos de barras y bolas, los
elementos moledores no tiene todos el mismo
tamaño, sino que a partir de un diámetro
máximo se hace una distribución de los
mismos en tamaños inferiores. Para estos
molinos se alimenta máximo hasta un 80% de
su capacidad.

A mayor diámetro de bolas, mayor es
la rotura de partículas grandes
(percusión).
A menor diámetro de bolas, mayor es
la molienda de partículas pequeñas
por una mayor superficie de los
elementos moledores (fricción).
A mayor diámetro de bolas, mejora la
molienda
de
material
duro
(percusión).

Habitualmente es del 30% al 40%, y de este
volumen, el material a moler ocupa entre una
30% a un 40%.
5. Potencia.
La potencia máxima se desarrolla cuando el
volumen
de
carga
es
del
50%
aproximadamente, sin embargo, generalmente
se trabaja entre un 30% y un 40% ya que
como la curva es bastante plana, la potencia
entregada es similar a la del 50%.
6. Tipos de Molienda: húmeda y seca.
La molienda se puede hacer a materiales
secos o a suspensiones de sólidos en líquido
(agua), el cual sería el caso de la molienda
Húmeda. Es habitual que la molienda sea
seca en la fabricación del cemento Portland y


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que sea húmeda en la preparación de
minerales para concentración. En la molienda
húmeda el material a moler es mojado en el
líquido elevando su humedad, favoreciéndose
así el manejo y transporte de pulpas, que
podrá ser llevado a cabo por ejemplo con
bombas en cañerías. En la molienda húmeda
moderna,
luego
del
proceso
de
desintegración, la clasificación de partículas
se llevará a cabo en hidrociclones y si se
desea concentrar el mineral se podrá hacer
una flotación por espumas. El líquido,
además, tiene un efecto refrigerante con los
calores generados en el interior. (Facultad de
Ingeniría, 2012)
Bibliografía
Balcazar Diaz, M. E., & Guamba Diaz, J. P.
(2009). Diseño de un triturador de
Cacao. Quito.
Codols. (s.f.). Codols, Solids processing.
Obtenido de
http://www.codols.com/tecnologias/p
allmann-reduccion
Facultad de Ingeniría, U. d. (2012). Molienda.
Buenos Aires, Argentina.
ITESCAM. (s.f.). Instituto Tecnológico
Superior de Calkiní en el Estado de
Campeche. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/principal/
sylabus/fpdb/recursos/r60799.PDF
Liming. (s.f.). Trituradora de Construcción.
Obtenido de http://www.trituradorade-construccion.com/
Mecánica, I. (2007).
industrialmecánica.com.ar. Obtenido
de
http://www.industrialmecanica.com.a
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Micron, H. (2013).
www.hmicronpowder.com. Obtenido
de
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es/hammer_es.php?gclid=CM_14s_x
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XSM. (2011). XSM, Mining and
Construction. Obtenido de
http://criba-vibratoria.com/productos/

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