Molienda y Trituración: Procesos de Reducción de Tamaño
Introducción a la Molienda
La molienda es un proceso de desintegración mecánica que reduce el tamaño de las partículas sólidas. Los equipos utilizados para este propósito se denominan quebrantadores y molinos. Un equipo ideal debería:
- Tener una gran capacidad de procesamiento.
- Requerir un bajo consumo de energía por unidad de producto.
- Generar un producto con un tamaño de partícula uniforme o una distribución de tamaño específica.
El objetivo principal de la trituración y molienda es producir partículas más pequeñas a partir de otras más grandes. Las partículas pequeñas son deseables debido a su mayor superficie o por su forma, tamaño y número.
Tipos de Molinos
Existe una amplia variedad de máquinas de reducción de tamaño, cada una con sus características y aplicaciones específicas:
Molinos de Martillo e Impactadores
Estos molinos utilizan un rotor que gira a alta velocidad dentro de una carcasa cilíndrica. La alimentación entra por la parte superior, se tritura y cae a través de una abertura en el fondo, donde es impactada por martillos giratorios.
Molinos de Rodillos
En estos molinos, las partículas sólidas son trituradas entre rodillos y un anillo giratorio. Los trozos de sólidos son desplazados desde la solera del anillo y llevados entre el anillo y los rodillos, donde tiene lugar la molienda.
Molinos de Fricción
Estos molinos utilizan discos circulares rotatorios con caras planas estriadas para frotar y triturar partículas de sólidos blandos.
Molinos de Volteo
Estos molinos consisten en una carcasa cilíndrica que gira lentamente y está llena de un medio de molienda sólido, como barras metálicas. Son adecuados para la reducción intermedia y fina de materiales abrasivos.
Molienda en Seco y en Fase Líquida
La molienda en seco se utiliza para materiales con bajo contenido de humedad. La molienda en fase líquida, también conocida como molienda húmeda, se utiliza para materiales que tienden a aglomerarse o son difíciles de triturar en seco. La adición de un líquido, generalmente agua, facilita la fragmentación y reduce el polvo.
Factores que Influyen en la Molienda
- Alimentación: Una alimentación lenta facilita la descarga y reduce el porcentaje de finos, mientras que una alimentación forzada aumenta el tiempo de residencia de las partículas en la cámara de molienda.
- Tipo de Aparato: Los aparatos de cizallamiento, como los molinos de cuchillas, cortan los materiales, mientras que los aparatos de aplastamiento, como los molinos de rodillos, trituran las partículas por compresión.
Trituradores
Los trituradores son equipos de reducción de tamaño similares a los molinos, pero generalmente se utilizan para la etapa inicial de trituración de materiales más grandes. Un triturador ideal debe tener una gran capacidad, bajo consumo de energía y producir un producto con un tamaño de partícula uniforme o una distribución de tamaño específica.
Extracción Líquido-Líquido
La extracción líquido-líquido es un proceso que separa uno o más componentes de una mezcla líquida utilizando un segundo líquido inmiscible (disolvente). El disolvente extrae selectivamente los componentes deseados de la mezcla original.
Métodos de Extracción Líquido-Líquido
- Contacto Sencillo: El disolvente y la alimentación se mezclan una sola vez y luego se separan las dos fases formadas.
- Contacto Múltiple: El disolvente se divide en varias partes y se utiliza para tratar la alimentación sucesivamente.
- Contacto Múltiple en Contracorriente: La alimentación y el disolvente fluyen en direcciones opuestas, lo que mejora la eficiencia de la extracción.
- Contacto Diferencial en Contracorriente: Se utiliza la diferencia de densidad entre las dos fases para lograr un flujo en contracorriente.
Equipos de Extracción Líquido-Líquido
Existen diferentes tipos de equipos de extracción líquido-líquido, como mezcladores-sedimentadores, columnas de pulverización, columnas de relleno, columnas de platos perforados, columnas de placas y torres agitadas.
Extractor Líquido-Líquido
Un extractor líquido-líquido es una unidad que calcula los balances de materia y energía de un proceso de extracción. Permite la entrada de múltiples alimentos y la extracción de varios productos. El líquido utilizado como disolvente debe ser inmiscible con la mezcla original y tener una alta solubilidad para los componentes que se desean extraer.
Después de la extracción, se obtienen dos fases líquidas: el extracto, que contiene los componentes extraídos, y el refinado, que contiene los componentes que no se extrajeron.