Selección de cámara de trituración según la dureza del mineral en trituradoras cónicas hidráulicas monocilíndricas

Sindicato Minero
2026-02-24
Consejos de aplicación
Este artículo analiza cómo la dureza del mineral condiciona la elección del diseño de la cámara de trituración en trituradoras cónicas hidráulicas monocilíndricas. A partir de las propiedades físicas del material y de los objetivos de reducción (capacidad, granulometría y forma del producto), se explican los criterios técnicos para seleccionar cavidades de tipo grueso, medio o fino, y su relación con parámetros clave como el ajuste del lado cerrado (CSS), la excentricidad y la cinemática del cono. Se incluyen referencias a prácticas habituales de la industria (p. ej., clasificaciones de dureza y abrasividad usadas en la selección de equipos, y recomendaciones de seguridad y mantenimiento alineadas con marcos como ISO 21873 para maquinaria de minería). Además, se presentan orientaciones basadas en casos de aplicación para distintos escenarios de mineral, destacando impactos en eficiencia de trituración, calidad del árido/mineral y costes de operación y mantenimiento. El contenido está dirigido a responsables técnicos y de compras que buscan una guía práctica para reducir paradas, mejorar la estabilidad del proceso y tomar decisiones de selección con mayor retorno operativo, con la opción de solicitar una consulta para una propuesta de cámara y parametrización adaptada a su yacimiento.
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Por qué la dureza del mineral cambia por completo la elección de cavidad

En una trituradora de cono hidráulica de cilindro único, la cavidad de trituración no es un “accesorio”: define el ángulo de agarre, el grado de reducción, la estabilidad de la carga y, en consecuencia, la calidad del producto final. Cuando la dureza del mineral aumenta, la energía específica requerida sube con rapidez y la línea puede pasar de operar de forma estable a sufrir estrangulamientos, sobrepresión hidráulica y desgaste acelerado. Por eso, una selección de cavidad guiada por dureza (y no solo por tamaño de alimentación) suele ser la forma más directa de mejorar productividad y reducir costo por tonelada.

Cómo leer la dureza: del “dato de laboratorio” a la decisión de diseño

Para convertir la dureza en un criterio de selección útil, la práctica industrial suele combinar Mohs, resistencia a compresión uniaxial (UCS) y, cuando se dispone, índice de trabajo Bond (Wi). En minería y áridos, estas referencias ayudan a predecir carga de trituración, probabilidad de laminación efectiva y tendencia a generar finos.

Rango de dureza (referencia) Ejemplos típicos Implicación operativa Cavidad recomendada (tendencia)
Mohs 3–4 / UCS 40–80 MPa / Wi 8–12 kWh/t caliza, dolomita, fosfatos alta fluidez, menor riesgo de atascos Coarse para capacidad; Medium si se prioriza cúbico
Mohs 4–5.5 / UCS 80–150 MPa / Wi 12–16 kWh/t granito, basaltos, minerales polimetálicos equilibrio entre reducción y estabilidad Medium o Fine según objetivo de tamaño y recirculación
Mohs 6–7 / UCS 150–250 MPa / Wi 16–22 kWh/t cuarcita, hematita dura, gabro alta carga, riesgo de sobrepresión, desgaste rápido Medium con control de choke; Fine solo con alimentación estable

Nota práctica: muchas operaciones alinean sus criterios con marcos como ISO 21873 (máquinas y equipos para minería) y buenas prácticas de seguridad ISO 12100 (diseño seguro). No sustituyen el ensayo del mineral, pero ayudan a estandarizar evaluación y documentación técnica.

Relación entre dureza del mineral y selección de cavidad en trituradora de cono hidráulica de cilindro único

Cavidades y objetivos: capacidad, forma cúbica y control de finos

En términos operativos, la cavidad define el perfil de trituración y el volumen útil. De forma general: cavidades más “abiertas” toleran mejor alimentación gruesa y variable; cavidades más “cerradas” elevan la proporción de trituración por laminación, mejoran la cubicidad, pero exigen una alimentación más uniforme y control fino de potencia/presión.

Cavidad Coarse (C)

En minerales de dureza baja a media, suele maximizar t/h y estabilidad frente a variación de tamaño de alimentación. Es común en etapas secundarias cuando el objetivo es “desbloquear” capacidad aguas abajo.

Cavidad Medium (M)

Es la opción más versátil para dureza media y media-alta, equilibrando reducción, consumo y forma. En muchas canteras, reduce el riesgo de “picos” de presión hidráulica respecto a cavidades finas.

Cavidad Fine (F)

Prioriza tamaño final y cubicidad por mayor laminación, pero requiere choke feed y alimentación estable. En minerales duros, conviene validar potencia disponible, recirculación y estrategia anti-desgaste.

Parámetros clave en cono hidráulico de cilindro único (y cómo se conectan con la dureza)

En equipos de cilindro único, el sistema hidráulico aporta ajuste de CSS y protección frente a sobrecargas, pero la dureza del mineral determina cuánta “ventana” existe antes de entrar en zona de inestabilidad. Estos son los parámetros que más se correlacionan con rendimiento real:

  • CSS (Closed Side Setting): en mineral más duro, una reducción excesiva del CSS eleva corriente/potencia y aumenta probabilidad de finos por trituración forzada. En canteras, ajustes típicos de trabajo suelen ubicarse entre 12–38 mm en secundaria y 6–22 mm en terciaria, según objetivo de producto.
  • Choke feed (alimentación “ahogada”): para cavidades M/F, mantener una cámara llena y estable suele mejorar la cubicidad y reducir saltos de presión. Operativamente, se busca una variación de caudal inferior a ±10% para evitar ciclos de descarga-carga que degradan el rendimiento.
  • Excentricidad y cinemática: mayor excentricidad incrementa la amplitud de trituración (potencial de capacidad), pero en mineral duro puede disparar cargas pico y desgaste de manto/cóncavo. La selección debe considerar potencia instalada y margen de protección hidráulica.
  • Potencia específica (kWh/t): como referencia de campo, rocas blandas suelen operar alrededor de 0.6–1.2 kWh/t, dureza media 1.0–2.0 kWh/t y rocas duras/minerales abrasivos 1.8–3.2 kWh/t, dependiendo de reducción y recirculación.
  • Desgaste y abrasividad: la dureza no siempre equivale a abrasividad. Un mineral con sílice alta puede elevar el consumo de piezas incluso si el UCS no es extremo. La estrategia de liners (perfil/material) debe validarse con datos de vida útil por tonelada.
Objetivo de planta Indicador de control Rango guía (campo) Riesgo si se ignora
Maximizar capacidad estable % de choke feed 70–100% de cámara llena oscilación de potencia, producto irregular
Mejorar cubicidad recirculación / laminación control de retorno 15–35% exceso de lajas o finos
Reducir finos no deseados CSS y distribución de alimentación alimentación uniforme, sin “picos” multas elevadas, colmatación de cribas
Tabla comparativa de cavidades Coarse Medium Fine para diferentes niveles de dureza de mineral en cono hidráulico

Casos reales (patrones que se repiten en diferentes regiones)

Sin importar si se trata de una cantera de áridos o de una planta de beneficio, los resultados suelen depender menos de la “cavidad perfecta” y más de la consistencia entre mineral, alimentación y ajuste hidráulico. Tres escenarios habituales:

1) Caliza (Mohs ~3–4): priorizar capacidad sin perder control

Se observa que cavidades Coarse en secundaria, con CSS moderado, mantienen alto rendimiento y reducen eventos de bloqueo en tolvas. En líneas bien balanceadas, la mejora de producción suele ser del orden de 8–15% frente a configuraciones demasiado finas que “ahogan” la cámara y generan finos innecesarios.

2) Granito/basalto (Mohs ~5–6): equilibrio con Medium y choke feed

En dureza media-alta, cavidad Medium suele estabilizar corriente/potencia y mejorar la forma de grano si la alimentación se mantiene uniforme. Un ajuste típico es reforzar control de nivel en tolva y distribución por alimentador, lo que puede reducir la variación de potencia a ±5–8% y mejorar la consistencia de producto.

3) Cuarcita/hematita dura (Mohs ~6–7): Fine solo con disciplina operativa

Cuando se usa cavidad Fine en mineral duro, el éxito suele depender de evitar alimentación “a golpes”, mantener choke feed y respetar márgenes de protección hidráulica. Si no se controla la recirculación, el consumo de energía y el desgaste pueden aumentar de forma visible; como referencia práctica, la vida de manto/cóncavo puede variar 1.5–2.5× entre dos plantas con el mismo mineral solo por diferencias de alimentación y CSS.

Curva de eficiencia de trituración y calidad de forma del árido según dureza del mineral y ajuste de CSS en cono hidráulico

Herramienta rápida para compras: 7 preguntas que evitan errores caros

Para responsables técnicos y de adquisición, la cavidad correcta es una decisión de sistema. Antes de cerrar especificaciones, conviene revisar este checklist (sirve también para comparar proveedores):

  1. ¿Cuál es el rango real de dureza (Mohs/UCS) y la variabilidad por banco o frente de mina?
  2. ¿La alimentación a la trituradora será estable (±10%) o por ciclos? ¿Hay pulmón suficiente?
  3. ¿Se busca capacidad (t/h) o forma cúbica? ¿Cuál es la especificación de % lajas/fino aceptable?
  4. ¿La etapa (secundaria/terciaria) y el circuito (abierto/cerrado) justifican una cavidad Fine?
  5. ¿La potencia instalada y el sistema hidráulico soportan picos de carga del mineral más duro del mix?
  6. ¿Cómo se gestionará desgaste: perfiles de liners, plan de inspección, y métricas de vida útil (t por juego)?
  7. ¿Qué datos ofrece el proveedor: curvas de capacidad, recomendación por dureza, y experiencia verificable en condiciones similares?

CTA técnico: convertir la dureza del mineral en una cavidad y parámetros listos para operar

Para equipos de planta que buscan estabilidad, t/h sostenidas y control de desgaste, una recomendación basada en dureza funciona mejor cuando se traduce a cavidad (C/M/F), CSS, estrategia de choke feed y plan de liners. Con datos mínimos del mineral y del circuito, es posible preparar una propuesta operativa con rangos y riesgos.

Obtener una consultoría personalizada de selección de cavidad para trituradora de cono hidráulica de cilindro único

Recomendado para: responsables de mantenimiento, jefes de planta, ingenieros de proceso y compradores que necesitan justificar técnicamente la decisión.

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