Molino de bolas de rejilla vs de rebose: potencia, capacidad y selección

Lo que aprenderá en esta guía

Un molino de bolas de descarga por rejilla saca la pulpa a través de una rejilla ranurada y unos levantadores de pulpa, a nivel bajo; un molino de descarga por rebose deja salir la pulpa cuando esta rebasa el borde del muñón de descarga. Esta guía compara los dos tipos de descarga del molino de bolas en nivel de pulpa, potencia, capacidad, sobremolienda, mantenimiento y costo, y muestra qué diseño conviene para cada servicio de molienda. Está pensada para ingenieros y compradores que especifican un molino nuevo o revisan un circuito existente, para que usted pueda pedir el tipo de descarga, el nivel de carga y el circuito correctos. Para la estructura básica del equipo, consulte qué es un molino de bolas y cómo funciona.

Cómo funcionan los dos tipos de descarga

Los dos diseños usan el mismo casco, los mismos blindajes, los mismos medios de molienda y el mismo accionamiento, como se describe en la estructura del molino de bolas. La diferencia está en el extremo de descarga. Esa diferencia cambia la cantidad de pulpa que se queda dentro del molino.

Descarga por rebose. El muñón de descarga tiene un diámetro interior mayor que el muñón de alimentación. La pulpa avanza por el molino con una pequeña pendiente hidráulica y sale cuando su nivel llega al borde del muñón de descarga. Un trómel o una espiral inversa dentro del muñón regresa al molino las bolas y los gruesos que escapan. No hay piezas internas de descarga, así que el nivel de pulpa se mantiene alto, cerca del borde del muñón.

Descarga por rejilla (diafragma). Una rejilla con ranuras cubre el extremo de descarga. Detrás de ella, unos levantadores de pulpa radiales suben la pulpa que pasa por las ranuras y la llevan a un cono central de descarga. Como la pulpa sale por la periferia del casco, su nivel baja hacia el extremo de descarga y se mantiene bajo. La rejilla también retiene las bolas y las partículas gruesas. En la industria también se usan los nombres parrilla o diafragma.

Todas las diferencias de desempeño de esta guía vienen de un solo hecho: el molino de rebose tiene una poza de pulpa sobre parte de la carga de bolas, y el de rejilla no. Los demás criterios de clasificación se explican en tipos de molinos de bolas.

Molino de bolas de rejilla vs de rebose: comparación directa

La tabla compara los dos diseños con el mismo tamaño de casco y la misma velocidad. El tamaño del molino se elige antes, como explica el dimensionamiento de molino de bolas.

Nota de la tabla: los rangos son resúmenes de ingeniería de comparaciones publicadas en planta y en piloto; los valores reales dependen del mineral, la densidad de pulpa, el nivel de carga y el área abierta de la rejilla.

La descarga por rebose es el diseño más común en la industria. Muchas veces se especifica por costumbre en molinos nuevos, sin una comparación previa. La descarga por rejilla es menos común, pero obtiene más molienda del mismo casco. El MQ Molino de Bolas cubre capacidades de 0.04 a 400 t/h en versiones húmeda y seca, con cascos desde Ф900×1800 mm (18.5 kW) hasta Ф3600×4000 mm (800 kW) y Ф3000×11000 mm (1250 kW). El tipo de descarga es uno de los datos que conviene indicar en la solicitud. Las cifras completas están en las especificaciones del MQ Molino de Bolas.

Por qué el molino de rejilla consume más potencia y qué se obtiene a cambio

La potencia de un molino rotatorio depende de cómo se levanta la carga y de cuánta carga hace trabajo útil. En un molino de rebose, la poza de pulpa cubre el pie de la carga. Esa poza reduce el peso efectivo de la carga y absorbe energía, así que el molino consume menos potencia. Un molino de rejilla mantiene la carga drenada. Por eso el método clásico de cálculo de potencia multiplica el valor de rebose por cerca de 1.15 en molienda húmeda con rejilla. La guía de operación del molino de bolas explica cómo vigilar la potencia en planta.

Más potencia no es desperdicio si produce más fractura. Las comparaciones disponibles muestran:

• Un molino piloto de 1.25 m × 2.20 m, operado con el mismo mineral y las mismas alimentaciones en las dos configuraciones, consumió en promedio 18% más potencia con rejilla que con rebose. La configuración con rejilla tuvo mayores tasas de fractura y de descarga, y dio un producto mucho más fino.
• Comparaciones antiguas en planta encontraron que una rejilla de nivel intermedio consumía cerca de 11% más potencia por tonelada de bolas y daba cerca de 15% más capacidad. Una rejilla de nivel bajo consumía cerca de 20% más y daba cerca de 25% más capacidad.
• La mejora neta de eficiencia energética es moderada: las estimaciones van de 4–5% a 10% más producto por unidad de energía, y datos de planta reportaron 5–8% más producción por caballo-hora.

De aquí salen dos conclusiones. Primero, un molino de rejilla da más toneladas o una molienda más fina con el mismo casco, pero necesita un motor más grande. Segundo, la idea de que “el molino de rejilla da un producto más grueso” solo es cierta cuando se opera con más alimentación. Con la misma alimentación, su mayor tasa de fractura da un producto más fino.

El nivel de carga de bolas influye en los dos efectos, y se define junto con el diseño de granulometría de bolas de acero.

Sobremolienda, tiempo de residencia y el proceso que sigue

La sobremolienda es la razón principal por la que se pregunta por los molinos de rejilla. Las partículas que ya tienen el tamaño correcto, pero siguen dentro del molino, se rompen en lamas. Las lamas se recuperan mal por gravedad y en muchos circuitos de flotación de oro. Esto pesa en las plantas de flotación de plomo, zinc y plata, comunes en México, porque la galena es frágil y se convierte fácil en finos.

El molino de rejilla reduce este riesgo dentro del molino: los finos pasan las ranuras y salen de inmediato, y los gruesos se quedan en la carga drenada. El molino de rebose retiene más tiempo los finos, así que depende de una clasificación externa. En circuito cerrado, la descarga del molino va a hidrociclones o a un clasificador de espiral; la fracción fina sale como producto y la gruesa regresa. Con un buen clasificador y una carga circulante adecuada, el molino de rebose evita la mayor parte de la sobremolienda, porque cada pasada dura poco.

La elección depende del circuito:

• Circuito abierto o clasificación débil: el molino de rejilla controla mejor la sobremolienda.
• Circuito cerrado con hidrociclones: el molino de rebose es la opción normal, y el ciclón fija el tamaño del producto.
• Minerales de valor frágiles o densos (oro nativo, galena): sacar rápido los finos vale más. Conviene evaluar un molino de rejilla, o uno de rebose con clasificación estricta.

Las opciones de circuito se comparan en circuito abierto y circuito cerrado, y los tipos de clasificador en los tres tipos principales de clasificadores. Para plantas pequeñas de oro, la relación entre tamaño de molienda y recuperación por gravedad se explica en cómo procesar mineral de veta sin mercurio.

Guía de selección: cuándo elegir cada diseño

La decisión empieza por el tamaño de producto y el circuito, no por el molino. Defina primero el producto con los términos de granulometría P80 y malla, y después aplique estas reglas:

1. Molienda fina o remolienda en circuito cerrado con hidrociclones: elija descarga por rebose. El ciclón controla el producto, el molino es más simple y no hay rejilla que se tape o se desgaste.
2. Molienda primaria más gruesa donde se necesita el máximo tonelaje de un casco: elija descarga por rejilla y dimensione el motor para la mayor potencia.
3. Circuito abierto, o minerales que pierden valor como lamas: elija descarga por rejilla, o agregue una clasificación eficaz al molino de rebose.
4. Alimentación con madera, plástico u otro material extraño, o minerales que forman pulpa pegajosa: prefiera la descarga por rebose, porque estos materiales tapan las ranuras.
5. Menor inversión y mantenimiento: descarga por rebose, si el servicio lo permite.

La molienda en seco es un caso aparte: los molinos secos normalmente descargan con aire y un clasificador externo, como explica molino de bolas húmedo vs seco.

Mantenimiento y revisiones de operación para cada diseño

El tipo de descarga cambia el plan de mantenimiento. Las rutinas generales están en mantenimiento del molino de bolas; las revisiones siguientes son propias de cada tipo de descarga.

Molino de descarga por rejilla:

• Revise las ranuras en cada paro. Las bolas gastadas y las piedras las tapan. Las ranuras tapadas suben el nivel de pulpa y anulan la ventaja de la rejilla.
• Mida el ancho de las ranuras. Las ranuras gastadas dejan salir bolas chicas y gruesos.
• Revise el desgaste de los levantadores de pulpa y si la pulpa regresa al molino. La capacidad de los levantadores limita cuánta pulpa saca la rejilla.
• Apriete los tornillos de rejillas y levantadores al par indicado; las placas flojas se rompen pronto.

Molino de descarga por rebose:

• Vigile el trómel. Una salida constante de bolas indica pulpa muy diluida o carga de bolas muy alta.
• Controle la densidad de pulpa. La pulpa muy diluida arrastra bolas; la muy densa sube la viscosidad y baja la molienda.
• No suba la carga de bolas por encima del límite práctico, cerca de 40–45% del volumen del molino.
• Revise el desgaste del trómel y de la espiral inversa.

Las bolas que se pierden por rejillas gastadas o por un trómel sobrecargado se ven directo en el costo de medios, que se controla con el consumo unitario de bolas de acero.

Preguntas frecuentes

¿Qué es más común, el molino de rejilla o el de rebose?

El molino de rebose es más común, sobre todo en concentradoras grandes donde trabaja en circuito cerrado con hidrociclones. El de rejilla se usa donde sacar más molienda de un casco, o sacar rápido los finos, tiene un valor claro. La clasificación general está en tipos de molinos de bolas.

¿El molino de rejilla siempre da un producto más grueso?

No. Solo da un producto más grueso cuando trabaja con más alimentación. Con la misma alimentación, consume más potencia y rompe más rápido, así que su producto es más fino que el de un molino de rebose del mismo tamaño.

¿Se puede convertir un molino de rebose a descarga por rejilla?

Sí, pero es un cambio de diseño, no un simple cambio de pieza. La rejilla y los levantadores ocupan parte del largo del molino, el motor debe cubrir la mayor potencia y la tapa y el muñón de descarga deben ajustarse al nuevo arreglo. Revise la potencia del motor y la capacidad objetivo antes de pedir la conversión.

¿Qué tipo de descarga conviene para mineral de oro y plata?

Se usan los dos. En circuito cerrado con hidrociclones, lo normal es el rebose. Donde el oro es grueso y la recuperación por gravedad importa, un molino de rejilla o una clasificación estricta ayudan a reducir las lamas. El MQ Molino de Bolas se usa para minerales de oro, plata, cobre, plomo y zinc; indique la molienda objetivo y el circuito al pedir un diseño. La molienda para oro se trata en selección de molino de bolas para flotación de oro.

Referencias y fuentes

Para el contexto de tamaño de molino y medios de molienda, consulte el dimensionamiento de molino de bolas.

1. Mwale, A. N. (2023). Developing a ball mill model that incorporates grate and overflow discharge configurations. Tesis doctoral, University of Cape Town
2. Makni, S. y McIvor, R. Effects of the discharge design on wet grinding mill performance. Memorias del XXXI International Mineral Processing Congress 2024, SME
3. Golpayegani, M. H. y Rezai, B. (2022). Modelling the power draw of tumbling mills: a comprehensive review. Physicochemical Problems of Mineral Processing 58(4)
4. Universidad Politécnica de Cartagena (OCW). Plantas de tratamiento de recursos minerales, Tema 5: Molinos de bolas

Lectura relacionada: molino de bolas húmedo vs seco.