Un molino de sello (o batería de sello o molino de estampado ) es un tipo de molino que tritura material machacándolo en lugar de moliéndolo, ya sea para su posterior procesamiento o para la extracción de minerales metálicos. La descomposición del material es un tipo de operación unitaria .
Una fábrica de sellos consta de un conjunto de sellos de acero pesado ( en algunos casos, madera forrada con hierro ), sostenidos verticalmente sin apretar en un marco, en el que los sellos pueden deslizarse hacia arriba y hacia abajo. Se levantan mediante levas sobre un eje giratorio horizontal . A medida que la leva se mueve desde debajo del sello, el sello cae sobre el mineral que se encuentra debajo, aplastando la roca y el proceso de elevación se repite en la siguiente pasada de la leva.
Cada conjunto de marco y sello a veces se denomina "batería" o, de manera confusa, "sello" y las fábricas a veces se clasifican según la cantidad de sellos que tienen, es decir, una "fábrica de 10 sellos" tiene 10 juegos. Por lo general, están dispuestos linealmente, pero cuando se amplía un molino, se puede construir una nueva línea de ellos en lugar de extender la línea. Los sitios de molinos abandonados (según lo documentado por arqueólogos industriales ) generalmente tendrán hileras lineales de cimientos como característica visible más destacada, ya que el aparato general puede exceder los 20 pies de altura, lo que requiere cimientos grandes. Los sellos suelen estar dispuestos en juegos de cinco.
Algunas aplicaciones de procesamiento de minerales utilizaban grandes cantidades de agua, por lo que algunos molinos de sellos están ubicados cerca de cuerpos de agua naturales o artificiales. Por ejemplo, la presa Redridge Steel se construyó para suministrar agua de proceso a las fábricas de sellos. El sello de California hizo su gran debut en la feria de verano de San Francisco de 1894. Fue el primer tipo que generó electricidad, impulsado por una caldera de vapor de leña. El vapor hizo girar las ruedas y las correas; un generador que también funcionaba con vapor suministraba electricidad para la iluminación del techo. Esta fue una gran ventaja para la empresa minera, ya que permitió más tiempo de producción.
Los componentes principales de los molinos de sellos accionados por agua ( ruedas hidráulicas , levas y martillos) eran conocidos en la era helenística en la región del Mediterráneo oriental . [1] Se encuentran evidencias de levas antiguas en los primeros autómatas impulsados 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 impulsados por agua se habían extendido bastante en Italia en el siglo I d. C.: "La mayor parte de Italia utiliza un mortero sin herrar y también ruedas que el agua gira al pasar, y un martillo viajero [mola]". [2] Estos martillos tripulantes se utilizaban para machacar y descascarar el grano . [2] Los machacadores de grano con morteros, así como los molinos de agua ordinarios , también están atestiguados 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 viaje continuó en la Alta Edad Media . [2] Además del procesamiento agrícola, la evidencia arqueológica también sugiere fuertemente la existencia de martillos de viaje en el trabajo del metal romano. En Ickham , Kent , se excavó una gran cabeza de martillo de metal con deformaciones mecánicas en una zona donde también se han encontrado varios molinos de agua romanos y vertederos de desechos metálicos. [2]
Sin embargo, la aplicación más amplia de los molinos de sellos parece haber ocurrido en la minería romana, donde el mineral de las vetas profundas se trituraba por primera vez en pequeños trozos para su posterior procesamiento. [3] Aquí, la regularidad y el espaciado de las grandes hendiduras en los yunques de piedra indican el uso de sellos de mineral accionados por levas, muy parecidos a los dispositivos de la minería medieval posterior . [3] [4] Estos yunques deformados mecánicamente se han encontrado en numerosos sitios mineros romanos de plata y oro en Europa occidental , incluso en Dolaucothi ( Gales ) y en la península ibérica , [3] [4] [5] donde los datables los ejemplos son del siglo I y II d.C. [6] En Dolaucothi, estos molinos de sello eran accionados hidráulicamente y posiblemente también en otros sitios mineros romanos, donde el uso a gran escala de la técnica de silenciamiento y drenaje del suelo significaba que grandes cantidades de agua estaban disponibles directamente para alimentar las máquinas. [3] [7]
Los mineros de Samarcanda ya utilizaban molinos de sellos en el año 973. En la Persia medieval se utilizaban para triturar minerales. En el siglo XI, las fábricas de sellos eran de uso generalizado 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 viaje mecanizados y accionados por agua reaparecieron en la Europa medieval en el siglo XII. Su uso fue descrito 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 sellos verticales para triturar minerales. Fuentes francesas medievales de los años 1116 y 1249 registran el uso de martillos de viaje mecanizados utilizados en la forja de hierro forjado . [9] Los martillos de viaje medievales europeos en el siglo XV tenían con mayor frecuencia la forma de un molino de sello vertical. [10] El conocido artista e inventor del Renacimiento Leonardo da Vinci a menudo dibujaba martillos de viaje para su uso en forjas e incluso maquinaria de corte de archivos, los del tipo molino de sello de mortero vertical. La ilustración europea más antigua representada de un martinete -martillo de forja se encuentra quizás en la Historia de Gentibus Septentrionalibus de Olaus Magnus , que data de 1565 d.C. Esta imagen grabada en madera representa tres martinetes y una rueda hidráulica trabajando los fuelles de madera y cuero de un horno de flores de osmund (sv) . El martillo viajero yacente se representó por primera vez en una obra de arte europea en una ilustración de Sandrart y Zonca (fechada en 1621 d.C.). [11]
Los molinos de sellos accionados por agua se ilustran en el libro 8 de De Re Metallica de Georg Agricola , publicado en 1556. [12] Los molinos que muestra Agricola eran en gran parte de madera, excepto el uso de herrajes de hierro en el extremo de cada sello. El árbol de levas se colocaba directamente sobre el eje de la rueda hidráulica y los sellos normalmente se disponían en grupos de tres, con cada rueda impulsando uno o dos grupos.
La primera fábrica de sellos en Estados Unidos 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 era triturado como preludio 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 significó que se utilizaran en áreas remotas para el procesamiento de minerales hasta bien entrado el siglo XX. (Los anuncios del siglo XIX de algunos molinos destacaban que podían desmontarse, empaquetarse en mulas en pedazos y ensamblarse en el sitio con sólo herramientas simples). Los mineros artesanales todavía utilizan molinos de sellos en Colombia, impulsados por motores eléctricos.
Los sellos de Cornualles son molinos de sellos que se desarrollaron en Cornualles para su uso en la minería de estaño alrededor de 1850. Los sellos de Cornualles se utilizaban para triturar pequeños trozos de mineral hasta convertirlos en un material similar a la arena. El sello fue construido con madera pesada con una "cabeza" de hierro en la parte inferior. Se levantaba mediante levas sobre un eje giratorio y caía sobre la mezcla de mineral y agua, introducida en una caja situada debajo. Las cabezas normalmente pesaban entre 4 y 8 quilates (alrededor de 200 a 400 kg) cada una, y generalmente estaban dispuestas en grupos de cuatro, en marcos de madera. Los sellos pequeños solían funcionar con ruedas hidráulicas y los más grandes con máquinas de vapor.
Los sellos californianos se basaron en los sellos de Cornualles y se utilizaron para las minas de oro de California . En estos sellos la leva está dispuesta para levantar el sello desde un lado, de modo que hace que el sello gire. Esto nivela el desgaste del zapato al pie del sello. Eran más rápidos en acción y una sola cabeza podía triturar 1,5 toneladas de mineral, a diferencia de los sellos de Cornualles que sólo podían triturar 1 tonelada. [ se necesita aclaración ]
Las fábricas de sellos se utilizaban en la fabricación temprana de papel para preparar el material del papel ( pulpa ), antes de la invención del batidor holandés , y podrían haber derivado de las utilizadas en la lana de batán . [14] Se utilizaban en el procesamiento de semillas oleaginosas antes de prensar el aceite de las semillas molidas. Los primeros molinos funcionaban con agua, pero también podían funcionar con vapor o electricidad.
Una fábrica de estampado puede referirse a una fábrica que realiza estampado.
