Informe Laboratorio1 (3).docx

MINERÍA Y METALURGIA

MUESTREO Y GRANULOMETRÍA Informe Nº1

INTEGRANTES: DEYVIS MEDINA JONATHAN MIRANDA MARIO MUÑOZ ZAYÉN MUÑOZ THALIA PERÉZ CARRERA: INGENIERÍA EN MINAS ASIGNATURA: OPERACIONES DE CONMINUCIÓN PROFESOR: BRAULIO CARVAJAL FECHA: 28-09-2016

Resumen La ejecución de la experiencia práctica, indica la modelación y análisis de diversos factores a tener en cuenta en la realización efectiva de procesos relacionados con la reducción de muestras. La obtención de resultados en la experiencia, indica que su finalidad es la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo o mineral. Así es posible también su clasificación mediante métodos o sistemas de r educción, tales como los aplicados en los casos de análisis, cono y cuarteo y cortador de Riffles. Para ello, cada uno de los ensayos es importante en su totalidad, ya que gran parte de los criterios de aceptación de cada muestreo, para la utilización en b ases o sub- bases de análisis, interpretación de resultados, cálculos y gráficas, dependen en su totalidad de la información recopilada en cada proceso. La homogenización cuidadosamente mediante la aplicación del

método

correspondiente a cono y cuarteo, la totalidad de la muestra en estado natural (desmenuzando mediante una espátula metálica) y tratando de evitar quebrantar sus partículas individuales, especialmente si se ha tratado de materiales blandos, piedra arenosa u otro de similares condiciones. Para ello, esta se reduce a una cantidad de muestra levemente superior a la mínima recomendada según el tamaño máximo de partículas de lo obtenido inicialmente. La separación mediante tamizado, de la muestras seleccionadas, pasantes o acumuladas, se masan para una correlación o control con cada una de estas, el depósito en la criba superior del tamiz, debe estar limpia y ordenada decrecientemente.

pág. 2

Para que el juego de tamices este completo, se debe contar con una tapa y una bandeja de residuos en la parte inferior, posteriormente la aplicación de un rango de tiempo en conjunto con movimientos oscilatorios y aleatorios (cada vez que se detiene la vibración, el residual se masa y se registra con lo retenido en cada tamiz, en el caso de fracciones pequeñas de muestras en el tamiz de 3/8”, se someten directamente a tamizado, en función al tiempo de vibrado). Alternativamente, el tamizado se podrá realizar de forma manual o mediante brocha para el depósito de muestra en cada tamiz, para ejecutar el pesaje mediante balanza, ordenando en forma decreciente y tomando inclinadamente cada tamiz golpeando por los costados con la palma de la mano en un rango de veces y girando cada cierto tiempo. Las interpretaciones de datos más representativos juegan un papel importante en la selección y confiabilidad de los análisis de muestras realizados, para ello la ejecución de mínimo error y manipulación, se ha realizado de manera consciente, tratando de obtener resultados cercanos a lo real. La creación de tablas e información complementaria, muestran referencias objetivas y comparativas en relación a lo propuesto en la actividad desarrollada.

Contenido Resumen ..........................................................................................................................................2 Objetivos .........................................................................................................................................6 1.1

Objetivo General ............................................................................................................6

1.2

Objetivos Específicos.....................................................................................................6

Introducción ....................................................................................................................................7 2

Marco Teórico .........................................................................................................................8 2.1

Cono y cuarteo.................................................................................................................8

Figura 2.1.1 Primer paso Cono y Cuarteo ...........................................................................9 Figura 2.1.2 Segundo paso Cono y Cuarteo........................................................................9 2.2

Cortador de Riffles .......................................................................................................10

Figura 2.2.1 Primer paso Cortador de Rifle ......................................................................10 Figura 2.2.2 Segundo paso Cortador de Rifle ..................................................................11 2.3

Tamizaje.........................................................................................................................12

2.4

Análisis granulométrico y distribución de productos............................................13

2.5

Representación de datos de un análisis granulométrico .......................................15

3. Desarrollo del Trabajo.............................................................................................................16 Materiales ..................................................................................................................................16 Figura 3.1 Materiales............................................................................................................16 Procedimiento Experimental ..................................................................................................17 Presentación de Resultados ....................................................................................................18 Tabla 3.3.1 Tabla granulométrica muestra N°1 Cono y Cuarteo...................................18 Gráfico 3.3.2 Retenido Acumulado v/s Abertura de Malla (µm) ..................................19 Gráfico 3.3.3 Pasante Acumulado v/s Abertura Malla (µm)...................................................19 Tabla 3.3.2 Tabla granulométrica muestra N°2 Cono y Cuarteo...................................20 Tabla 3.3.3 Tabla granulométrica muestra N°1 Cono y Cuarteo...................................21 Tabla 3.3.4 Tabla granulométrica muestra N°2 Cono y Cuarteo...................................22 Tabla 3.3.5 Tabla granulométrica muestra N°1 Cortador de Rifle ...............................23 Tabla 3.3.6 Tabla granulométrica muestra N°2 Cortador de Rifle ...............................24

Tabla 3.3.7 Tabla granulométrica muestra N°1 Cortador de Rifle ...............................25 Tabla 3.3.8 Tabla granulométrica muestra N°2 Cortador de Rifle ...............................26 4

Discusión y Conclusión.......................................................................................................27 Imagen 4.1 Tamices Ordenados .............................................................................................27

5

Apéndice y Anexos...............................................................................................................28 5.1 Tabla Granulométrica........................................................................................................28

6

Bibliografía............................................................................................................................29

Objetivos 1.1 Objetivo General 

Clasificar partículas mediante aplicación de cono y cuarteo y ensayo de tamizaje, para el posterior análisis granulométrico y la recopilación de datos utilizados en la interpretación de cada parámetro, la recuperación y comparación optima en función a tiempo, perdida en gramaje, y selección de vías en diversas variables.

1.2 Objetivos Específicos 

Representar

cálculo

de

T80,

mediante

la

implementación

de

la

de

procedimientos previamente establecidos. 

Interpretar

graficas

interrelacionadas,

con

aplicación

parámetros obtenidos y modelando mediante el criterio Schumann, si corresponde. 

Representar gráficas, mediante la previa obtención del T80.



Crear tablas granulométricas completadas con información obtenida en la experiencia realizada.



Presentar

resultados,

complementando

mediante

información contextualizada en base a recursos disponibles seleccionados.

Introducción Se conoce que los minerales en la naturaleza se encuentran en forma de minerales en cualquiera de sus formas (sulfuros, óxidos, carbonatos, silicatos, etc.) y que para ser obtenidos será necesario, en algunos casos, aplicar técnicas de concentración para dichos minerales. Es importante saber reconocer la forma en cómo se encuentran en la naturaleza y sus propiedades, y sobre la base de dicha información conocer la tecnología de tratamiento adecuada. La rentabilidad de los procesos y operaciones se basa en aspectos económicos por lo que se justifica una previa concentración de los minerales a fin de que los procesos posteriores sean rentables. Es así como la planta concentradora resulta ser el nexo entre la mina y la fundición y su presencia posibilitara menor cantidad de mineral y con mayor ley, a pesar de las operaciones que involucra. En este laboratorio se realizará un análisis granulométrico mediante 2 técnicas de muestreo que son de cono y cuarteo, y el cortador de rifles, estos métodos después de realizar su técnica nos llevaran al análisis de su tamizaje para obtener el tamaño de partículas que contiene cada muestra en particular, será la forma de determinar

las

propiedades

granulométricas

con

una

serie

de

tamices

correspondientes de una malla más grande a una de menor tamaño. El tamaño de las partículas corresponderá de acuerdo a la malla, mientras mayor sea el número de la malla menor será el tamaño de las aberturas.

2 Marco Teórico 2.1 Cono y cuarteo Operación que consiste en llegar a obtener una porción de muestra pequeña, representativa del total de la muestra inicial. La obtención de granulométricos,

una

muestra

de

laboratorio

para

realizar

análisis

análisis químicos y/o mineralógico, se puede realizar mediante diversas técnicas, sin embargo, un requisito previo es una buena mescla del material. La mescla previa se efectúa frecuentemente con un paño roleador, este paño varía en tamaño de acuerdo con el tamaño de la mescla, para muestras de mayor peso, el roleo es realizado por dos personas que sujetan el paño, que descansa en el suelo por dos de sus extremos de una esquina a la otra, la operación se repite durante varios minutos. El mineral se extiende sobre una superficie plana, fácil de limpiar; si la cantidad de material a muestrear es muy grande, se apila de forma cónica a través de una pala, haciendo caer cada palada exactamente en la punta del cono, esta operación se repite 2 o 3 veces con el propósito de dar a las partículas una distribución homogénea. En caso que la cantidad de mineral sea menor, la homogenización se realiza por el roleo, posteriormente el material se distribuye para formar primero un cono truncado y después una “torta” circular plana, respetando lo máximo posible la simetría lograda en el paso anterior, finalmente la tora circular se divide en 4 partes a lo largo de 2 diagonales perpendiculares entre sí. Dos cuartos opuestos se separan como muestras y el par restante constituye el rechazo.

Figura 2.1.1 Primer paso Cono y Cuarteo La muestra se divide en 4 partes.

Figura 2.1.2 Segundo paso Cono y Cuarteo Se escogen solo 2 muestras del cuarteo que se obtuvo en un principio transformándose en la mitad de la anterior y se vuelve a realizar.

Figura 2.1.3 Tercer paso Cono y Cuarteo Después de realizar los cuarteos necesarios se llega a la muestra requerida y se puede comenzar a realizar el tamizaje.

2.2 Cortador de Riffles El cortador de Riffles, también conocido como partidor iones, consiste en un ensamble de un número par de chutes idénticos y adyacentes normalmente entre 12 a 20. Los chutes forman un Angulo de 45 grados o más, con el plano horizontal y se colocan alternadamente opuestos para que dirijan a dos recipientes ubicados bajo ellos. El material se alimenta por medio de una bandeja rectangular después de haberlo distribuido uniformemente sobre su superficie. El procedimiento recomendado cuando se emplea este tipo de partidor es el siguiente: Emplear el rifle adecuado de acuerdo al tamaño máximo de partículas. La muestra debe ser homogenizada y alimentada desde una bandeja al rifle para obtener dos muestras, cualquiera de las cuales puede ser seleccionada al azar como muestra dividida. En el cortador salen 2 muestras, cualquiera de las 2 se puede considerar, como también así descartar.

Figura 2.2.1 Primer paso Cortador de Rifle

pág. 10

Con la muestra escogida se vuelve al cortador y se repite la secuencia hasta llegar a la muestra necesaria.

Figura 2.2.2 Segundo paso Cortador de Rifle

pág. 11

2.3 Tamizaje Las tamizadoras y tamices analíticos son universalmente utilizadas para el análisis granulométrico o análisis de tamaño de partícula, en el control de calidad del laboratorio. Este método es sencillo y económico y la interpretación de los resultados es fácil. Varias normas internacionales de normalización ASTM e ISO entre otras, se refieren a análisis por tamizado. La distribución del tamaño de las partículas / gránulos de un polvo, de un producto granular o de material a granel, tiene un efecto directo sobre sus propiedades físicas y químicas. El análisis granulométrico requiere de una tamizadora, un conjunto de tamices de diferentes tamaños de malla y una balanza.

2.4 Análisis granulométrico y distribución de productos El progreso y el producto del proceso de reducción de tamaño son caracterizados mediante la medida del tamaño de las partículas generadas como producto de la conminación. A esta medida se le denomina análisis granulométrico. La determinación de tamaño de partículas generadas por conminación de los minerales, se efectúa comúnmente por tamizaje (en seco o en húmedo), sobre una serie de tamices de aberturas cuadradas, montadas en un aparato vibrador. La progresión de aberturas entre los diversos tamices, obedece a ciertas normas internacionales o de uso común. Los tamices normados son construidos con diámetros y con grosores de alambres estándar y su abertura entre un tamiz y el inmediatamente siguiente de la serie, tiene una razón de “raíz de 2”. Las aberturas se expresan en mm (milímetros), micrones (milésimas de milímetro), en pulgadas o en número de malla de las series Tyler (de aplicación frecuente), ASTM o a veces USBS. Para fines prácticos, se utiliza muy raramente la serie completa de tamices, en cambio se usa

únicamente aquellos

tamaños

de importancia

para

la

aplicación correspondiente. En todo caso, se dispone los tamices en orden decreciente de abertura, colocando el más grueso en la parte superior del aparato y el más fino al fondo. Los tamices más finos empleados para tamizaje de productos de molienda fina son de 200 mallas, 325 mallas, o rara vez, de 400 mallas por pulgada lineal, equivalente a 37 micrones. Estas mallas finas, que requieren rutinariamente un tamizaje húmedo y una manipulación relativamente engorrosa para evitar que las partículas se peguen al tamiz, son de poco uso en el estudio de la granulometría de productos de chancado intermedio, salvo para el producto final del chancado fino que será alimento a los molinos.

El resultado de las determinaciones granulométricas, como los pesos de las fracciones retenidas sobre un tamiz experimental, son tabulados y frecuentemente, se calcula y tabula los pesos acumulativos que pasan por o alternativamente quedan encima de una malla determinada. En la tabla análisis

siguiente

se

muestra

un

ejemplo

de

representación

del

granulométrico: En la primera columna se presenta mallas mientras que, en la segunda, las aberturas de malla x. La tercera corresponde a los porcentajes en peso de material retenido en cada malla, f(x). La cuarta columna representa los porcentajes acumulados G(x) y la quinta los porcentajes acumulados pasantes F(x). Cada fila presenta los datos obtenidos para un tamiz de abertura x. En este arreglo relaciones:

se

cumplen

las

siguientes

2.5 Representación de datos de un análisis granulométrico 1 Malla

pág. 15

3. Desarrollo del Trabajo Materiales

-

Cotona

-

Zapatos de seguridad

-

Bandeja Metálica

-

“Material” Rocoso

-

Paño Roleador

-

Espátula

-

Brocha

-

Bolsa Plástica

EQUIPOS -

Balanza

-

Tamiz

Figura 3.1 Materiales

pág. 16

Procedimiento Experimental Para empezar con el proceso de cono y cuarteo se debe retirar el material de la bandeja para posicionarlo sobre el paño roleador en el suelo. Luego comenzar a rolear entre 2 personas; se toma cada esquina del paño y se empieza a rolar de una esquina a otras 10 veces. Al término de este paso se procederá a apilarlo en forma de cono para después esparcirlo y dividirlo en cuatro partes y luego retirar 2 esquinas opuestas. Las dos esquinas una vez retiradas se debe repetir el mismo procedimiento con lo que quedo hasta lograr el tamaño adecuado Ya obtenido el tamaño apropiado se debe llevar hasta la balanza para mazarlo. Anotados los datos de lo que pesa cada bastidor se procederá a verter el material sobre el tamiz para comenzar con la mezcla la cual durará 6 minutos. Transcurrido el tiempo se debe masar cada bastidor del tamiz con la masa que quedara en cada una. Una vez terminado el primer tamizaje se debe realizar el mismo procedimiento una vez más para poder corroborar y comparar ambos resultados.

Presentación de Resultados

Tabla 3.3.1 Tabla granulométrica muestra N°1 Cono y Cuarteo N° Malla 1 2 3 4 5 6

Abert. (um) 12500

Fondo SUMATORIA

LOG10 LOG10 T80 (um) T80 (um) T80 (um)

0,091015027

10136,662480 10136,7

Análisis: Muestrario de cada bastidor con su respectiva abertura de malla y la masa retenida, finalizando con el cálculo del T80. Según método de reducción cono y

% retenido parcial

cuarteo.

% Retenido Parcial

Seri…

80.00 60.00 40.00 20.00 0.00

14000 Abertura de malla (µm)

Gráfico 3.3.1 Retenido Parcial v/s Abertura de Malla (µm)

%retenido acumulado

% Retenido Acumulado

120.0

100.00 80.00 60.00

Series1

40.00 20.00 0.00

14000

Abertura de malla (µm)

% Pasante Acumulado

Gráfico 3.3.2 Retenido Acumulado v/s Abertura de Malla (µm)

Pasante Acumulado 120.00 100.00

80.00 60.00 40.00 20.00 0.00

Series1

0

5000

10000

15000

Abertura Malla (µm)

Gráfico 3.3.3 Pasante Acumulado v/s Abertura Malla (µm)

Tabla 3.3.2 Tabla granulométrica muestra N°2 Cono y Cuarteo N° Malla

Abert. (um) 1

12500

2 3 4 5 6 Fondo SUMATORIA

LOG10

0,088046364

LOG10 T80 (um) T80 (um)

10206,190001

T80 (um)

10206,2

Análisis: Muestrario de cada matiz con su respectiva abertura de malla y la masa retenida, como se nota en este segundo muestreo hubo una pérdida de 10 gramos, lo que significa que es menos del 5% por ende está dentro del margen de error, se finaliza con el cálculo del T80. Según método de reducción cono y cuarteo. Según método de reducción cono y cuarteo. En este muestreo, los tamices de más abajo están desordenados ya que hay uno de mayor tamaño en la zona de más abajo.

Grupo 2 Tabla 3.3.3 Tabla granulométrica muestra N°1 Cono y Cuarteo N° Malla 1 2 3 4 5 6

Abert. (um) 12500

Fondo SUMATORIA

LOG10 LOG10 T80 (um) T80 (um) T80 (um)

0,136428484

9130,226036 9130,2

Análisis: Mostrar las diferentes masas retenidas en cada tamiz se denota la pérdida de masa que fueron 10 gramos del total, lo cual es menos del 5 % de pérdida. Se muestra el cálculo del t80 según fórmulas de Excel. Según método de reducción cono y cuarteo. En este muestreo, los tamices de más abajo están desordenados ya que hay uno de mayor tamaño en la zona de más abajo.

Tabla 3.3.4 Tabla granulométrica muestra N°2 Cono y Cuarteo N° Malla

Abert. (um) 1

12500

2 3 4 5 6 Fondo SUMATORIA

LOG10

0,114139191

LOG10 T80 (um) T80 (um)

9611,049687

T80 (um)

9611,0

Análisis: Mostrar las masas retenidas en cada tamiz, cálculo de retenido parcial, retenido acumulado y pasante acumulado y con esto poder calcular el t80 con las formulas en Excel. Según método de reducción cono y cuarteo.

Grupo 3 Tabla 3.3.5 Tabla granulométrica muestra N°1 Cortador de Rifle

N° Malla 1 2 3 4 5 6

Abert. (um) 19000

Fondo SUMATORIA

LOG10 LOG10 T80 (um) T80 (um) T80 (um)

0,055584123

16717,428627 16717,4

Análisis: según método de reducción cortador de rifles dar a conocer las masas retenidas en cada bastidor, cálculos de retenido parcial, retenido acumulado y pasante acumulado, para poder obtener el cálculo del t80.

Tabla 3.3.6 Tabla granulométrica muestra N°2 Cortador de Rifle N° Malla 1 2 3 4 5 6

Abert. (um) 19000

Fondo SUMATORIA

LOG10 LOG10 T80 (um) T80 (um) T80 (um)

0,067691099

16257,827144 16257,8

Análisis: a diferencia de cono y cuarteo se utilizan diferentes aberturas, de muestra las masas y el cálculo de cada uno de los porcentajes. Y el cálculo del t80 según fórmulas de Excel

Grupo 4 Tabla 3.3.7 Tabla granulométrica muestra N°1 Cortador de Rifle N° Malla 1 2 3 4 5 6

Abert. (um) 19000

Fondo SUMATORIA

LOG10 LOG10 T80 (um) T80 (um) T80 (um)

0,044214672

17160,855268 17160,9

Análisis: Mostrar cantidad de masas retenidas según cada bastidor y el cálculo posterior del t80. Método de reducción de cortador de rifles.

Tabla 3.3.8 Tabla granulométrica muestra N°2 Cortador de Rifle N° Malla 1 2 3 4 5 6

Abert. (um) 19000

Fondo SUMATORIA

LOG10 LOG10 T80 (um) T80 (um) T80 (um)

0,036706741

17460,105373 17460,1

Análisis: Mostrar las masas retenidas en cada tamiz, cálculo de retenido parcial, retenido acumulado y pasante acumulado y con esto poder calcular el t80 con las formulas en Excel. Según método de reducción cortador de rifles.

4

Discusión y Conclusión

Como podemos observar en cada Tabla los resultados finales no fueron exactos ya que se debe considerar el error de balanza que se encuentra calibrada a 5 gramos lo que en sumatoria puede ser de real importancia considerando posibles errores. Cabe recalcar que es de real importancia el orden del tamiz, este debe ser de mayor tamaño arriba y el de menor tamaño abajo ya que si no se toman en consideración arrojará datos erróneos quedando una distribución errónea de partículas. Una granulometría buena se considera cuando está conformada por diversos tamaños de partículas, de modo que los vacíos dejados por otras de mayor tamaño son ocupados por las de menor tamaño y así sucesivamente. Se debe considerar que las granulometrías ideales y “perfectas” solo existen a nivel teórico difícilmente aplicables, sobre todo si no se tiene la experiencia ni el cuidado suficiente . Como discusión final determinamos que el método más confiable después de comparar todos los T80 es el de “Cortador de riffles”, porque su método de separación de las muestras es más preciso y sus resultados más certeros.

Imagen 4.1 Tamices Ordenados

5 Apéndice y Anexos 5.1 Tabla Granulométrica

Masa total % Retenido Parcial = ( ������

���������

*Entre = Pob. Total�����.�����. ∗( )

) ∗ 100

100

*Sobre = Pob. Total ∗

% Retenido Acumulado = %������ ��1

(

��� � .� � �� . 100

)

%������ ��1 + ������ ��2…

% Pasante Acumulado = 100% − %�����. ������. 1 100% − %�����. ������. 2

T80

*Bajo = Pob. Total ∗ (

T80 ⇒ Abertura De Malla �2 �1 ⇒ Pasante Acumulado �2 �1 � � � �2 −� � ���1 � � � �2 −80

������2 −��� ���1

=

������2 −��80

���� ��80 = �����2 − (

( � �����2 − � ��80) ∗ ( � ����2 − � �� �1 ) ) (�����− ����1 ) 2

= 10��8

��� �.� � �� .

100

)

0

6 Bibliografía 

Carlos. (21 de Diciembre de 2009). Procesos de Concentracion de Minerales. Obtenido de Blogspot: http://concentraciondemineralescom.blogspot.cl/



Laval

(2016).

Lav.

Obtenido

de

http://lavallab.com/es/all- products/tamizadores-y-tamices-analiticos/ 

Procesamiento

de

(s.f.).

Minerales.

Obtenido

de

http://procesaminerales.blogspot.cl/2012/05/tecnicas -experimentalesen.html 

Salager,

J.-L.

(2007).

Obtenido

Firp.

de

www.firp.ula.ve/archivos/cuadernos/S554A.pdf 

Salas,

K.

(1

de

Abril

de

2015).

Prezi.

Obtenido

de

https://prezi.com/hco9xpn6b44b/laboratorio-n1/ 

Sanchez,

N.

L.

(2013).

Civil

Geeks.

Obtenido

de

http://civilgeeks.com/2013/11/25/granulometria -suelos-ing-nestor-luissanchez/