INACAP IQUQUEIngeniera En MinasLaboratorio De Metalurgia Extractiva

Laboratorio De Metalurgia Extractiva, Tcnica De Muestreo y Anlisis Granulomtrico.

Integrantes: Celso Chambe Rodrigo Araya Claudio Charcas

Docente: Luis Ordenes Riquelme Fecha: 1 de Abril, 2015

INTRODUCCINEn el presente laboratorio se realizara un anlisis granulomtrico lo cual es necesario para determinar caractersticas fsicas y qumicas de grandes volmenes de mineral, para lo cual es necesario realizar un muestreo el cual est presente en casi todas las operaciones minero-metalrgicos, el muestreo se realiza extrayendo una fraccin del mineral, es necesario realizar el muestreo para evaluar diferentes procesos.El muestreo es un procedimiento fundamental, ya que ste determinar las caractersticas fsicas y qumicas de la especie mineral las cuales dan a conocer la ley del mineral, la composicin mineralgica, la asociacin de los minerales y su diseminacin en la ganga. En el mbito econmico, en el momento de estudios previos a comenzar un proyecto minero el muestro nos ayuda a tomar casi todas las decisiones desde la explotacin hasta el cierre de mina, significando una gran cantidad de dinero a invertir.Al realizar un mal muestreo, este tendr consecuencias negativas en los resultados metalrgicos y otros procesos, por lo cual se tiene que tener mucho cuidado en la eleccin del mtodo de muestreo y su empleo. Para una ptima caracterizacin de un lote de mineral se requiere tener conocimiento de la mena de inters. El objetico ms importante de un muestreo es que la muestra sea representativa, lo que quiere decir que todas las zonas que componen la muestra, estn en la misma proporcin de mineral. El muestreo de minerales debe ser minuciosamente realizado para no cometer errores graves al momento de poner en marcha el proyecto minero. Hay que tener presente ciertos factores que pueden alterar los resultados del muestreo, como: Variada constitucin mineralgica de la mena. Desigualdad de distribucin respecto a la dureza, densidad y tipos de minerales. Heterogeneidad de distribucin (al existir segregacin de los minerales se debe homogeneizar la muestra ya que es necesario que la seleccin de la muestra sea aleatoria, de lo contrario se producira un alto error de la muestra) Heterogeneidad de composicin (variacin entre fragmentos, comienza a aumentar a medida que disminuya el tamao de las partculas, ya que estas estn liberadas)El objetivo del laboratorio N1 de metalurgia extractiva es aprender de forma prctica la realizacin de obtener una muestra a partir de un lote X; y de forma terica: conocer y calcular el tiempo y peso de muestra ptimo de tamizaje, y la construccin de una tabla de anlisis granulomtrico.

ANTECEDENTES TEORICOS Cono y cuarteo Consiste en mezclar el material para posteriormente apilarlo a la forma de un cono. Este se aplasta y se divide con una pala o esptula en forma de cruz (4 partes iguales). Se retiran 2 cuartos opuestos y los otros 2 restantes, que forman la nueva muestra, se vuelven a mezclar y el proceso se repite varias veces hasta obtener el tamao apropiado de muestra.

Tamizaje Es una de las tcnicas ms usadas para determinar la distribucin de tamaos de las partculas. Puede realizarse en seco y en hmedo o en una combinacin de ambos. Los tamices bsicamente realizan la misma funcin de los harneros, es decir, separan las partculas de una cierta muestra o corriente de partculas segn sus respectivos tamaos. Las partculas se hacen pasar a travs de un conjunto de tamices calibrados, cuyas aberturas van disminuyendo, desde el tamiz superior al inferior. El conjunto de tamices se agita mecnicamente o a veces en forma manual por cierto tiempo, lo que hace que el material se distribuya en una serie de intervalos de tamao o fracciones de tamao. Para cada mineral se debe determinar en forma experimental la cantidad de muestra, nmero de tamices y tiempo de tamizaje. Los estndares ms comunes para aberturas de tamices son las serie Tyler y USA, los que se designan por el nmero de malla, el que corresponde al nmero de aberturas cuadradas por pulgada lineal. Ejemplo: tamiz de malla 100 indica 100 aberturas por pulgada lineal.

Roleo Es una de la tcnica utilizada para homogenizar una muestra, est consiste en un pao generalmente cuadrado o rectangular de superficie limpia, en la cual el mineral es depositado y homogenizado. Proceso de roleo: El pao roleador es llevado de punta hacia la punta opuesta, este ciclo se repetir las veces que sea necesario.

PROCEDIMIENTO Para iniciar se pes una muestra de 1500 gramos de material heterogneo (material fino y grueso), este material fue pesado en la balanza electrnica.

Posteriormente este material se agreg a un set de tamices, los cuales contaban con los tamices: N #10, #20, #30, #40, #50 y #-50 o (fondo). El set de tamices fue llevado al ROTAP por 10 minutos, esto se hace para que el material sea distribuido en orden a su tamao, aqu obtendremos el material grueso y el fino.

Una vez ya tamizado se pas a pesar cada fraccin de material retenida en cada tamiz.

El material grueso El material grueso ser el que este sobre la #+10 (se obtuvo un peso de material de 890 gramos de los cuales solo se ocuparon 400 gramos de material).

Una vez obtenido los 400 gramos de material fue mezclado con 134 gramos de sal, debido a los requerimientos del laboratorio (400 gramos de material correspondiente al 75% y la sal correspondiente al 25%). La sal es agregada con el fin de calcular el error de muestreo.

Estos 400 gramos representaban el 75% y la sal el 25%.

Tabla Representativa de material grueso.

Material%Gramos

Material grueso75%400

sal25%134

Muestra total100%534

Figura: Muestra homogenizada de material grueso y sal.

El material fino ser el que se encuentre entre la #-28 y #+35, debido a esto se realiza un rango en el cual obtendremos que el material fino ser el que se encuentre entre la #30 (56 gramos) y la #40 (50 gramos), debido a que tenamos que lograr un peso de material de 400 gramos y la suma de material retenido entre el tamiz de #30 y #40 suma un total de 106 gramos, se hizo un nuevo tamizaje en los cuales se obtuvieron nuevos pesos en los tamices los que fueron para el tamiz de #30 (159 gramos) y para el tamiz de #40 (147 gramos) en total en el segundo tamiz se logr una suma de 306 gramos de material, lo que sumado con lo del primer tamizaje da un total de 412 gramos de los cuales ocuparemos 400 gramos de material.

Estos 400 gramos representaban el 75% y la sal el 25%.

Tabla Representativa de material fino.

Material%Gramos

Material fino75%400

sal25%134

Muestra total100%534

Figura: Muestra homogenizada de material fino y sal.

Una vez obtenidas las 2 muestras de materiales se deben realizar 2 procedimientos por separado, uno para material fino y otro para material grueso.

Procedimiento Material grueso

Con el material grueso ms el aadido de sal se utiliz el roleo, el cual sirve para homogenizar la muestra, de tal forma que la muestra sea lo ms representativa posible, para esto el material se roleo levantando las 4 puntas opuestas, este roleo se repiti por 15 veces y una vez finalizado se form un cono, en el cual utilizaremos el mtodo cono y cuarteo, este mtodo sirve para reducir de tamao la muestra en partes iguales, es uno de los mtodos con el menor error fundamental asociado y muy fcil de realizar para muestras de bajo peso, este mtodo consiste en formar un cono el cual posteriormente ser aplastado en forma de torta y ser dividido en 4 partes iguales, de las cuales se retirarn las 2 partes opuestas y con las 2 partes que se quedan se repite el proceso de roleo y posteriormente de nuevo el cono y cuarteo, este proceso se repiti finalmente por 3 ciclos logrando un tamao de muestra de 66 gramos (esta muestra comprende entre material grueso y sal).

La muestra de 66 gramos se deposit en un vaso precipitado que tena un peso de 43 gramos.

Figura: Vaso precipitado (43 gramos) con muestra de 66 gramos en su interior.

Una vez depositada la muestra en el vaso precipitado se le agregaron 15 gramos de agua. Posteriormente el agua depositada se filtr y se llev al horno para evaporar el agua que qued.

Procedimiento material fino

Para el material fino, se utiliz el roleo, el cual sirve para homogenizar la muestra, de tal forma que la muestra sea lo ms representativa posible, para esto el material se roleo levantando las 4 puntas opuestas, este roleo se repiti por 15 veces y una vez finalizado se form un cono, en el cual utilizaremos el mtodo cono y cuarteo, este mtodo sirve para reducir de tamao la muestra en partes iguales, es uno de los mtodos con el menor error fundamental asociado y muy fcil de realizar para muestras de bajo peso, este mtodo consiste en formar un cono el cual posteriormente ser aplastado en forma de torta y ser dividido en 4 partes iguales, de las cuales se retirarn las 2 partes opuestas y con las 2 partes que se quedan se repite el proceso de roleo y posteriormente de nuevo el cono y cuarteo, este proceso se repiti finalmente por 3 ciclos logrando un tamao de muestra de 52 gramos.

La muestra de 52 gramos se deposit en un vaso precipitado que tena un peso de 48 gramos.

Figura: Vaso precipitado (48 gramos) con muestra de 52 gramos en su interior.

Una vez depositada la muestra en el vaso precipitado se le agregaron 15 gramos de agua.

Posteriormente el agua depositada se filtr y se llev al horno para evaporar el agua que qued.

DESAROROLLO EXPERIMENTAL

Set de bandejas. Balanza. Pao roleador Brochas Esptula. Serie de tamices (#10,#20,#30,#40,#,50 Y #-50(Fondo) ). Vibrador mecnico (RO-TAP) De 1500 gramos a 2000 gramos de material Agua Sal Vaso precipitado Papel filtro Horno Palas pequeas Embudo de vidrio

DATOS EXPERIMENTALES LABORATORIO N1 Primer ciclo de tamizaje Material depositado (1500 gramos de material homogneo entre grueso y fino)MallasCantidad (Gramos)

#10890

#20159

#3056

#4050

#5046

Fondo299

Total1500

Material Perdido0

En el primer tamizaje no se perdi ningn gramo de material. La finalidad del primer tamizaje era obtener una muestra de grueso (sobre la #+10) de 400 gramos de lo cual este fue logrado con xito, pero otra de las finalidades de este tamizaje era obtener tambin una muestra de fino (entre la #-28 y #+35) de la cual lamentablemente no se logr.

MallasCantidad (Gramos)Requerido(Gramos) Falta(Gramos)

#108904000

#2015900

#3056400294

#4050

#504600

Fondo29900

Total150000

Material Perdido0

A razn de que no se obtuvo la cantidad de fino requerida se tuvo que realizar un nuevo ciclo de tamizaje para as poder obtener los gramos de fino que faltaron.

Segundo Ciclo de Tamizaje Material depositado (2000 gramos de material homogneo entre grueso y fino).MallasCantidad (Gramos)

#101018

#20390

#30159

#40147

#5088

Fondo196

Total1998

Material perdido2

En el segundo tamizaje hubo una prdida de 2 gramos de material. La finalidad del segundo tamizaje era obtener la muestra de fino faltante (294 gramos) de los cuales de obtuvo 306 gramos.

MallasCantidad (Gramos)Suma Horizontal(Gramos)Requerido(gramos)Falta(Gramos)

#101018101800

#2039039000

#301593062940

#40147

#50888800

Fondo19619600

Total1998

Material perdido2

Material Grueso1. Primer ciclo aplicando el mtodo de cono y cuarteo. El material grueso ms el aadido de sal dio un total de 534 gramos. Material Grueso + sal = Nueva muestra X = Material desechado X+X = 252 gramos Nueva muestra 534 Gramos Material desechado -- 252 Gramos Material restante 282 Gramos

2. Segundo ciclo aplicando el mtodo de cono y cuarteo. El material restante (282 gramos de nueva muestra) obtenido en el ciclo anterior se utiliza para este nuevo ciclo.

X = Material desechado X+X = 136 gramos

Nueva muestra 282 Gramos Material desechado -- 136 Gramos Material restante 146 Gramos

3. Tercer ciclo aplicando el mtodo de cono y cuarteo. El material restante (146 gramos de nueva muestra) obtenido en el ciclo anterior se utiliza para este nuevo ciclo.

X = Material desechado X+X = 80 gramos

Nueva muestra 146 Gramos Material desechado -- 80 Gramos Material restante 66 Gramos

Material Fino1. Primer ciclo aplicando el mtodo de cono y cuarteo. El material fino ms el aadido de sal dio un total de 534 gramos. Material Grueso + sal = Nueva muestra X = Material desechado X+X = 284 gramos Nueva muestra 534 Gramos Material desechado -- 284 Gramos Material restante 250 Gramos

2. Segundo ciclo aplicando el mtodo de cono y cuarteo. El material restante (250 gramos de nueva muestra) obtenido en el ciclo anterior se utiliza para este nuevo ciclo.

X = Material desechado X+X = 132 gramos

Nueva muestra 250 Gramos Material desechado -- 132 Gramos Material restante 118 Gramos

3. Tercer ciclo aplicando el mtodo de cono y cuarteo. El material restante (118 gramos de nueva muestra) obtenido en el ciclo anterior se utiliza para este nuevo ciclo.

X = Material desechado X+X = 80 gramos

Nueva muestra 118 Gramos Material desechado -- 80 Gramos Material restante 52 Gramos

RESULTADOS CALCULADOS (LABORATORIO N1)

La muestra de material grueso que quedo despus del procedimiento fue de 66 gramos (este comprende el material grueso slido).

Las muestra de material fino que quedo despus del procedimiento fue de 52 gramos (este comprende el material grueso slido).

Tabla de resultados obtenidosMaterialPeso muestra (Gramos)Peso Vaso precipitado (Gramos)Peso de muestra ms agua(Gramos)Peso muestra final (Gramos)Peso de material evaporado (gramos)

Material Grueso 6643109624

Material Fino5248100511

CONCLUSIONES LABORATORIO N1

El mtodo cono y cuarteo es el mtodo con el menor error fundamental asociado debido a que se genera un cono con el mineral y posteriormente se aplasta como una torta y se divide en cuatro partes iguales eliminando las 2 puntas opuestas

Obtener una muestra representativa es fundamental para tomar una buena determinacin en futuras decisiones que podran costar millones de dlares.

Al agregar sal a al material fino y grueso, se logr una mejor homogenizacin de la muestra, reduciendo de esta manera el error fundamental de todo muestreo al mnimo.

Al agregar agua a la muestra, la sal fue disuelta, quedando de esta manera la muestra solamente con mineral.

INTRODUCCION LABOTORIO N2

ANTECENTES TEORICO LABORATORIO N2

TECNICAS DE MUESTREO INCREMENTAL

a).- Estratificado en base a tiempo constante: En este caso el mecanismo cortador de muestra se activa a intervalos regulares de tiempo. Se supone aqu que el flujo msico del material es constante.

b).- Estratificado en base a peso constante: Se usa la seal de masa integrada de una balanza de correa u otro dispositivo para activar el cortador de muestra cuando una masa predeterminada ha pasado por el sistema. Este mtodo se emplea cuando el flujo de material es irregular y el peso se puede medir con exactitud suficiente para asegurar que se lograran muestras confiables de acuerdo al flujo msico.

c).- Estratificado aleatorioSe realiza eligiendo un intervalo aleatorio para la operacin del cortador. Este mtodo se usa cuando ocurren variaciones peridicas del flujo msico o del parmetro a medir y se incurrira en error si se tomaran muestras correspondientes a la periodicidad de la variacin.

Forma de las partculas

Para caracterizar totalmente las partculas se debe indicar la forma que tienen. En efecto, la forma de las partculas puede afectar fuertemente la clasificacin por tamaos.

FRACCION RETENIDA PARCIAL (f3i)

Se calcula de la siguiente manera:

f3i= grs retenidos en la malla igrs totales tamizados

La representacin de todas las partculas mayores que el tamiz i, esta dada por:

FRACCION RETENIDA ACUMULADA (R3i)

Matemticamente R3i, se define como la sumatoria de fracciones parciales desde el primer tamiz hasta el tamiz i:

R3i= f3i

Nota: Tambin los resultados de R3i pueden ser expresados en %. Siempre para el fondo el valor de R3i debe ser 1, si se expresa como fraccin o 100% si se expresa como porcentaje.

La funcin que representa a todas las partculas inferiores al tamao de la abertura del tamiz i es:

FRACCION PASANTE ACUMULADA (F3i)

Est funcin corresponde a lo contrario de R3i, es decir, representa la totalidad del material pasante a travs de cierta malla o tamiz. Matemticamente:

F3i = 1- R3i

La cuales son esenciales para construir las tablas de anlisis granulomtrico y aplicar la funcin de gaudin -schumman, la cual nos indican el tiempo ptimo de tamizaje.

Funcin de gaudin -schumman Log F(x) = Log 100 + n*Log (di/dimax)

PROCEDIMIENTO LABORATORIO N2

Se pes una muestra de 400 gramos.

Luego se llev al set de tamices por 4 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 400 gramos.

A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 800 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 4 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 800 gramos.

A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 1200 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 4 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 1200 gramos

A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 1600 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 4 minutos Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 1600 gramos.

Se pes una muestra de 400 gramos Luego se llev al set de tamices por 8 minutos

Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 400 gramos

A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 800 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 8 minutos Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 800 gramos.

A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 1200 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 8 minutos Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices

Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 1200 gramos. A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 1600 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 8 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 1600 gramos. Se pes una muestra de 400 gramos. Luego se llev al set de tamices por 12 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices. Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 400 gramos. A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 800 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 12 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 800 gramos.

A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 1200 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 12 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que La muestra obtenida pesara 1200 gramos.

A la misma muestra se le agregaron 400 gramos de material en total 1600 gramos de muestra, las cuales fueron llevados al set de tamices por 12 minutos. Posteriormente se pes el retenido de cada malla de los tamices Despus de eso se pes nuevamente la muestra para verificar que la muestra obtenida pesara 1600 gramos.

DESAROROLLO EXPERIMENTAL LABORATORIO N2

Set de bandejas. Balanza. Brochas Serie de tamices (#16, #30, #50, #70, #100, #140, #200,#-200). Vibrador mecnico (RO-TAP) Muestras de 400 gramos, 800 gramos, 1200 gramos y 1600 gramos Agua Palas pequeas

DATOS EXPERIMENTALES LABORATORIO N24 Minutos

Malla400 Gramos800 Gramos1200 Gramos1600 Gramos

#163836238941133

#30656107162

#5034683130

#701203456

#1001162643

#1401122031

#2001121820

#-2003121725

Total39979711991600

Prdida1310

8 Minutos

Malla400 Gramos800 Gramos1200 Gramos1600 Gramos

#162875087951111

#3031118117147

#503566110135

#7014394755

#1008314046

#1408133138

#200562935

#-20011173130

Total39979812001597

Prdida1203

12 Minutos

Malla400 Gramos800 Gramos1200 Gramos1600 Gramos

#162185087921098

#308018118151

#503966109140

#7023394657

#10016314050

#1407133040

#200352741

#-20013183528

Total39969811971605

Prdida1235

RESULTADOS OBTENIDOS LABORATORIO N2

NMATERIAL(Gramos) TIEMPO(MINUTOS)RESULTADO FUNCION GATES GAUDIN SCHUMANN

14004R=0,9937

24008R=0,9826

340012R=0,9858

48004R=0,9544

58008R=0,9739

680012R=0,9743

712004R=0,9544

812008R=0,9494

9120012R=0,9602

1016004R=0,9638

1116008R=0,9394

12160012R=0,9222

CONCLUSIONES LABORATORIO N2

Mientras mayor es el tiempo que se le da al material en el RO-TAP, mejor se distribuir este por el set de tamices.

Al agregar demasiado material a los primeros tamices, este podra no decantar con normalidad, debido a que el material no se podr mover lo suficiente para que las partculas de menor tamao pasen al tamiz inferior.

Mientras menor sea el tiempo de tamizaje, menor ser la eficiencia de este y el material no de distribuir normalmente por el set de tamices, de esta manera no se obtendrn los resultados ptimos.

La eficiencia ptima se alcanzar realizando el procedimiento de la mejor manera, realizando cada paso con cautela y precaucin, realizando el pesaje de la muestra minuciosamente para no cometer errores.