Molino de estampación

Un molino de estampación (o batería de estampación o molino de estampación ) es un tipo de máquina de molienda que tritura el material mediante golpes en lugar de molienda , ya sea para su posterior procesamiento o para la extracción de minerales metálicos. La trituración del material es un tipo de operación unitaria .

Un molino de estampación consta de un conjunto de estampillas de acero pesado (o de madera reforzada con hierro en algunos casos), sujetas verticalmente de forma holgada en un bastidor, dentro del cual las estampillas pueden deslizarse hacia arriba y hacia abajo. Estas se elevan mediante levas en un eje horizontal giratorio . Cuando la leva se mueve desde debajo de la estampilla, esta cae sobre el mineral, triturando la roca, y el proceso de elevación se repite en el siguiente movimiento de la leva.

Cada juego de marcos y estampas se denomina a veces «batería» o, de forma confusa, «estampa», y los molinos se clasifican a veces según el número de estampas que tienen; por ejemplo, un «molino de 10 estampas» tiene 10 juegos. Suelen estar dispuestos linealmente, pero cuando se amplía un molino, se puede construir una nueva línea en lugar de extender la existente. Los emplazamientos de molinos abandonados (como documentan los arqueólogos industriales ) suelen tener filas lineales de juegos de cimientos como su rasgo visible más prominente, ya que el aparato en su conjunto puede superar los 6 metros de altura, lo que requiere cimientos grandes. Las estampas suelen estar dispuestas en juegos de cinco.

Algunas aplicaciones de procesamiento de minerales requerían grandes cantidades de agua, por lo que algunos molinos de estampación se ubican cerca de cuerpos de agua naturales o artificiales. Por ejemplo, la presa de acero de Redridge se construyó para abastecer de agua a los molinos de estampación. El molino de estampación de California hizo su gran debut en la feria de San Francisco de 1894. Fue el primer tipo que generaba electricidad, impulsado por una caldera de vapor alimentada con madera. El vapor ponía en marcha las ruedas y las correas; un generador, también accionado por vapor, suministraba la electricidad para la iluminación superior. Esto representó una gran ventaja para una empresa minera, ya que permitía aumentar el tiempo de producción.

Los componentes principales de los molinos de estampación accionados por agua  —ruedas hidráulicas , levas y martillos—  eran conocidos en la época helenística en la región del Mediterráneo oriental . ^{[ 1 ]} Se encuentran levas antiguas en los primeros autómatas accionados por agua del siglo III a. C. ^{[ 2 ]} Un pasaje de la Historia Natural del erudito romano Plinio (NH 18.23) indica que los morteros accionados por agua se habían generalizado bastante en Italia en el siglo I d. C.: «La mayor parte de Italia utiliza un mortero sin zapata y también ruedas que el agua hace girar al pasar, y un martillo de impacto [mola]». ^{[ 2 ]} Estos martillos de impacto se utilizaban para moler y descascarillar el grano . ^{[ 2 ]} También se atestiguan molinos de grano con morteros, así como molinos de agua comunes , hasta mediados del siglo V en un monasterio fundado por Romano de Condat en la remota región del Jura , lo que indica que el conocimiento de los martillos de impacto continuó hasta principios de la Edad Media . ^{[ 2 ]} Además del procesamiento agrícola, la evidencia arqueológica también sugiere fuertemente la existencia de martillos de troquel en la metalurgia romana. En Ickham , en Kent , se excavó una gran cabeza de martillo de metal con deformaciones mecánicas en un área donde también se han localizado varios molinos de agua romanos y vertederos de desechos metálicos. ^{[ 2 ]}

La aplicación más extendida de los molinos de estampación, sin embargo, parece haber ocurrido en la minería romana, donde el mineral de vetas profundas se trituraba primero en trozos pequeños para su posterior procesamiento. ^{[ 3 ]} Aquí, la regularidad y el espaciado de las grandes hendiduras en los yunques de piedra indican el uso de estampaciones de mineral accionadas por levas, muy parecidas a los dispositivos de la minería medieval tardía . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Se han encontrado yunques deformados mecánicamente en numerosos yacimientos romanos de plata y oro en Europa occidental , incluyendo Dolaucothi ( Gales ) y en la península ibérica , ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} donde los ejemplos datables son de los siglos I y II d. C. ^{[ 6 ]} En Dolaucothi, estos molinos de estampación eran accionados hidráulicamente y posiblemente también en otros yacimientos mineros romanos, donde el uso a gran escala de la técnica de lavado y canalización de tierra significaba que grandes cantidades de agua estaban directamente disponibles para alimentar las máquinas. ^{[ 3 ] [ 7 ]}

Los molinos de estampación eran utilizados por los mineros de Samarcanda ya en el año 973. En la Persia medieval se utilizaban para triturar minerales. En el siglo XI, los molinos de estampación se usaban ampliamente en todo el mundo islámico medieval , desde la España islámica y el norte de África en el oeste hasta Asia Central en el este. ^{[ 8 ]}

Los martillos de impacto hidráulicos y mecanizados reaparecieron en la Europa medieval hacia el siglo XII. Su uso se describe en fuentes escritas medievales de Estiria (en la actual Austria), una de 1135 y otra de 1175. Ambos textos mencionan el uso de molinos de estampación verticales para triturar mineral. Fuentes francesas medievales de los años 1116 y 1249 registran el uso de martillos de impacto mecanizados en la forja de hierro forjado . ^{[ 9 ]} Los martillos de impacto europeos medievales hacia el siglo XV eran con mayor frecuencia en forma de molino de estampación de mortero vertical. ^{[ 10 ]} El conocido artista e inventor renacentista Leonardo da Vinci a menudo esbozó martillos de impacto para su uso en forjas e incluso en maquinaria de corte de limas, del tipo molino de estampación de mortero vertical. La ilustración europea más antigua que representa un martillo de forja tipo martinet se encuentra quizás en la Historia de Gentibus Septentrionalibus de Olaus Magnus , fechada en 1565 d. C. Esta xilografía muestra tres martinets y una rueda hidráulica que accionan los fuelles de madera y cuero de un horno de refinación osmund ( sv ) . El martillo de trompeta reclinado fue representado por primera vez en el arte europeo en una ilustración de Sandrart y Zonca (fechada en 1621 d. C.). ^{[ 11 ]}

En el libro 8 de De Re Metallica de Georg Agricola , publicado en 1556, se ilustran molinos de estampas accionados por agua. ^{[ 12 ]} Los molinos que muestra Agricola eran en su mayoría de construcción de madera, a excepción del uso de zapatas de hierro en el extremo de cada estampa. El árbol de levas estaba colocado directamente sobre el eje de la rueda hidráulica , y las estampas se disponían típicamente en grupos de tres, con cada rueda accionando uno o dos grupos.

Siglos XIX y principios del XX

El primer molino de estampación en los EE. UU. se construyó en 1829 en la mina Capps, cerca de Charlotte, Carolina del Norte . ^{[ 13 ]} Eran comunes en las regiones mineras de oro , plata y cobre de los EE. UU. a finales del siglo XIX y principios del XX, en operaciones donde el mineral se trituraba como paso previo a la extracción de los metales. Fueron reemplazados en la segunda mitad del siglo XIX en muchas aplicaciones por métodos más eficientes. Sin embargo, su simplicidad hizo que se utilizaran en áreas remotas para el procesamiento de mineral hasta bien entrado el siglo XX. (Los anuncios del siglo XIX de algunos molinos destacaban que podían desmontarse, transportarse en piezas con mulas y ensamblarse en el sitio con solo herramientas simples). Los molinos de estampación todavía se utilizan en Colombia por mineros artesanales, impulsados ​​por motores eléctricos.

Los molinos de estampación de Cornualles se desarrollaron enla regiónpara su uso endel estañoalrededor de 1850. Estos molinos se utilizaban para triturar pequeños terrones de mineral hasta convertirlos en un material similar a la arena. El molino estaba construido con madera maciza y tenía una cabeza de hierro en la parte inferior. Esta se elevaba mediante levas en un eje giratorio y caía sobre la mezcla de mineral y agua, que se alimentaba a una caja situada debajo. Cada cabeza solía pesar entre 200 y400 kg (entrequintales ) y generalmente se agrupaban en conjuntos de cuatro, en estructuras de madera. Los molinos pequeños solían funcionar conruedas hidráulicasy los más grandes con máquinas de vapor.

Los punzones californianos se basaban en los punzones de Cornualles y se utilizaban en las minas de oro de California . En estos punzones, la leva está diseñada para levantar el punzón lateralmente, provocando su rotación. Esto uniformiza el desgaste de la zapata en la base del punzón. Eran más rápidos y un solo cabezal podía triturar 1,5 toneladas de mineral, en comparación con los punzones de Cornualles, que solo podían triturar 1 tonelada.

A principios del siglo XX, se desarrollaron en California máquinas rotativas para estampar sellos, con diseños que iban desde cinco hasta catorce sellos.

Los molinos de estampación se utilizaban en la fabricación temprana de papel para preparar la pulpa , antes de la invención del batidor Hollander , y podrían derivar de los utilizados en el batanado de la lana. ^{[ 14 ]} Se utilizaban en el procesamiento de semillas oleaginosas antes de prensar el aceite de las semillas molidas. Los primeros molinos funcionaban con energía hidráulica, pero también pueden funcionar con vapor o electricidad.

Una planta de estampado puede referirse a una fábrica que realiza trabajos de estampado.

• Molino de bolas : un cilindro horizontal que contiene bolas de metal para triturar el material.
• Dhenki : un molino de arroz indio
• Molino de martillos : un dispositivo más moderno que también puede triturar material hasta convertirlo en finos.
• Molino de martillos : una fragua histórica que utiliza martillos de impacto.
• Arena de estampación : producto de las plantas de procesamiento de mineral.
• Usu (mortero) - un molino de estampación japonés

• Needham, Joseph: Ciencia y civilización en China: Volumen 4, Parte 2. (Taipéi: Caves Books Ltd 1986)
• Wilson, Andrew (2002): "Máquinas, poder y la economía antigua", The Journal of Roman Studies , vol. 92, págs.  1–32 (16, 21 y ss.)

• Fábrica de sellos Paymaster cerca de Lewiston, California
• Paymaster Stamp Mill , reubicado en el Museo Jake Jackson, Weaverville, California.
• Molino de estampación y museo de la mina Kentucky , cerca de Sierra City, California.
• Molino de estampación de 30 m² cerca de Cordova, Ontario
• Ilustraciones sobre la historia de la minería: 5 dibujos en sección transversal de molinos producidos por la compañía Joshua Hendy Iron Works a principios del siglo XX.
• Museo Occidental de Minería e Industria. Aquí se encuentra el histórico molino de estampación "Yellow Jacket". Está abierto todo el año y se pone en funcionamiento varias veces al año para los visitantes.
• Museo de Superstition Mountain, Molino de 20 estampas cerca de Apache Junction , Arizona