Universidad de Antofagasta Facultad de ingeniería Depto. Ingeniería en minas
INFORME Nº 1: ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZAJE DE UNA MUESTRA MINERAL.
Nombre: ……..
Cristian Rojas . Maldonado
Asignatura: Metalurgia Extractiva
…….
……
Profesor(a): Osvaldo Herreros Romero ………………
Antofagasta 10/05/2017
INTRODUCCIÓN
En la presente se pretende realizar un análisis granulométrico por tamizado de una muestra mineral para así caracterizarlo por su tamaño de partícula. El análisis será por tablas calculando tanto el porcentaje pasante y retenido
y un análisis
grafico el cual pretenderá
granulométrica del porcentaje pasante para
representar
la curva
finalmente calcular una malla
teórica P80 o F80.El en proceso se aplicaran varios conceptos involucrados en el tamizaje, tanto para preparar la muestra como para realizar con cálculos respectivos. El equipo que realizara el tamizaje corresponde una un RO-TAP modelo RX-29-10 y
una serie de malla
que va desde la 3/4 a la 100.El
tamizado será a través de la serie Tayler normalizada, menos un tamiz que pertenece a la serie ASTM normalizada correspondiente a la malla 70.
Objetivo general:
Realizar una curva granulométrica del material estudiado
Obtener un P80 o un F80.
Objetivo secundario:
Aplicar los conceptos estudiados de tamizaje y granulometría.
Conocer los elementos necesarios para ejecutar el análisis.
MARCO TEÓRICO Granulometría: Medición
y gradación que se lleva
acabo de los granos se una
formación rocosa, con fines de análisis tanto se su origen como se sus propiedades mecánicas y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno por una escala granulométrica.
Caracterización de una partícula En la mayoría de los sistemas particulados
existen elementos de
diferentes tamaños y formas. Muchos de clasificación de las partículas tienen que considerar la naturaleza dispersa de ellas. Existen principalmente cinco métodos para caracterizarla:
Microscopia
Sedimentación
Elutriacion
Difracción
Tamizaje
Otros.
En este caso que nos compete, utiliza el análisis granulométrico por una serie de tamices. Generalmente es una técnica adecuada si las partículas están en un orden de 125mm a 20mm de diámetro para partículas gruesas
Tamizaje Es el procedimiento de análisis granulométrico más habitual y consiste en someter a las partículas a la fuerza de gravedad pasando por una serie de tamices. El material se separa de acuerdo a su tamaño. Las partículas con un tamaño inferior a la abertura de la malla de estos pasan a través de él denominándose comúnmente pasante, en cambio las de mayor tamaño quedan en su superficie llamándose retenido.
El tamizaje se puede realizar en seco o en húmedo y en forma manual o mecánica. Los factores que influyen en el resultado de un tamizaje son:
La carga de material
la cantidad de material fino
la forma de las partículas
el tiempo de tamizaje
la cohesividad del polvo
la fragilidad de las partículas
Para el caso nuestro, utilizaremos una serie tamices tipo Tayler, este generalmente está compuesto por una tapa y un fondo que cierra la serie.
Figura 1: distribución típica de una serie de tamizaje
Los tamices se identifican por el número de urdimbre por pulgada lineal. La serie de tamices Tayler se distinguen dos series: la serie normal en la que la relación de tamices contiguos tiene una relación de la serie doble lo hace en una relación
4
√ 2 mientras que
√ 2 .A continuación se muestra las
series normalizadas más usuales.
Tabla1: Series más usuales en relación malla-abertura.[1]
RO-TAP Máquina que
imprime sobre la serie escogida un movimiento de
zarandeo( movimiento rotativo excéntrico
horizontal y verticalmente un
movimiento brusco) de manera que las partículas contenidas en la serie sean separadas por su tamaño característico quedando las partículas retenidas en cada una de las mallas que conforman el total y el respectivo pasante se desplace hasta las mallas siguientes finalizando en el fondo de la serie (si es que quedan).El proceso dura un tiempo determinado por el usuario considerando dar el tiempo suficiente para realizar la separación de las partículas. Generalmente mientras mas masa en el sistema, más tiempo durara el proceso de agitación.
Selección de la muestra por roleo (coneo) y cuarteo. Esta es una técnica de muestreo manual de minerales que consiste en disminuir la cantidad de la muestra hasta obtener básicamente una muestra representativa del conjunto volumétrico. Existen dos tipos principalmente: el cuarteo por conos y el cuarteo de Jones. El primero es el que utilizaremos .Complementar con FIGURA 1.El proceso es el siguiente:
1. Se obtiene una muestra característica mediante una pala o espátula. 2. Se procede a verter la muestra en una superficie plana e impermeable de modo que toda la materia sea contenido en ella. 3. Una vez depositado el material en la membrana impermeable, se procede a mezclarlo de manera que todo el material en su volumen tengan una distribución uniforme de gruesos y finos. De ello se forma un cono de material. 4. Aplanar la muestra con ayuda de una espátula de manera que
tanto la
superficie superior como sus bordes obtengan una medida uniforme. La forma quedara como la de un cono cortado o aplanado.
5. Dividir la muestra en cuatro secciones iguales. Se escogen dos partes diagonalmente opuestas (para obtener una muestra de igual distribución y peso). Las otras dos se eliminan del proceso. 6. Se mescla el material restante para su análisis.
FIGURA 1: Coneo y cuarteo de una muestra a considerar. Se escoje A y C o B y D.
P80 Es una abertura de una malla hipotética que dejara pasar el ochenta por ciento del material del producto.
f(x) Es el porcentaje retenido por cada malla.
()
∗
F(x) Es el porcentaje pasante del material de las partículas con un tamaño menor a la abertura de malla x.
()= ()− () Donde
()= %
R(x) Porcentaje retenido
del material de las partículas con un tamaño
mayor a la abertura de malla x.
()= ()− + () Donde
()= %
Observación: con respecto a la malla número 70 que se utilizara en el proceso de tamizaje, esta no es una malla se la serie Tayler, por lo tanto, será utilizada igualmente por no disponen de otra en
el laboratorio. Esta malla se
denominara “malla 70 del departamento de ingeniería de minas” y pertenece a la serie U.S Standard.
MATERIALES Y EQUIPOS
A continuación se presentan los elementos utilizados en el laboratorio para realizar la toma de datos necesarios y así
calcular tanto los pesos ,
distribución de las partículas en los diferentes sistemas y sacar porcentajes pasante y retenido por malla.
Figura 4: Bandeja con el material. Figura 2: Balanza graduada en gramos
Figura 5: Membrana con el material cuarteado.
Figura 3: espátulas y cepillos.
Figura 6: RO-TAP y serie de tamices.
los
PROCEDIMIENTO
1. Primeramente se procede a tomar el peso los instrumentos utilizados, ya sea la bandeja y los tamices. Los pesos se observan en la TABLA 2. 2. Se procederá a tomar una muestra establecida de una granulometría determinada. 3. Se procede hacer el roleo y cuarteo de la muestra. 4. La muestra ya
establecida
se mescla y se pesa, teniendo en
consideración el peso de la balanza. 5. Se procede a tamizar. Se vierte el material en la serie de tamices para obtener tanto el porcentaje pasante como el retenido. 6. Una vez en material en la serie de tamices, se procede a aplicarle una vibración al sistema. Esto se realiza a través de un ROTAP modelo RX29-10. La duración de este proceso de vibración es de cinco minutos. 7. Una vez finalizado el procedo se ROTAP. Se procede a obtener
el
pasante y el retenido. Se pesa cada malla con su retenido y se obtienen el peso de retenido (restando el peso de la malla correspondiente). 8. Se realiza
un análisis de los porcentajes pasante y retenido
obteniéndose finalmente una curva granulométrica.
TABLA 2: pesos de la bandeja y mallas con sus respectivos pesos asociados.
ELEMENTO
PESO (GRAMOS)
PESO CON RETENIDO(GRAMOS)
PESO RETENIDO (GRAMOS)
Bandeja
424.7
-
-
MALLA (PULGADAS)
-
-
-
3/4
-
-
-
3/8
549,7
764,0
214,3
4
518,5
832,3
313,8
8
756,1
885,7
129,6
14
434,7
485,8
51,1
35
376,7
400,8
24,1
70
355,8
369,4
13,6
100
340,2
344,7
4,5
-100
305,6
326,4
20,8
TOTAL
4409,1
3637,3
771,8
Observando la tabla 2 . Se corresponde con el peso del material que fue de 1198,8 gramos, lo cual restando el peso de la bandeja obtenemos el peso de 771,9, éste corresponde con una variación de 0,1 gramos lo cual pudiese ser que quedo adherido a las mallas, ya que este proceso se realizó en seco. La distribución del material se observa en la figura 7.
Figura 7: Distribución de los retenidos finalizado el tamizaje.
CÁLCULO Y RESULTADOS
Calculo de los porcentajes pasantes y retenidos. Una vez obtenido el peso del retenido se procede a realizar la tabla 3 la cual considera el peso o masa y el porcentaje pasante y retenido de la muestra en los tamices.
TABLA 3: obteniendo el porcentaje pasante y retenido del sistema.
i
Malla
Abertura
Abertura(mm) Masa
f(x)
F(x)
R(x)
(pulgadas) 0
3/4
0,748
19.000
0.0
0.0
100.0
0.0
1
3/8
0,375
9.500
214.3
27.77
72.23
27.77
2
4
0.185
4.699
313.8
40.66
31.57
68.43
3
6
0.131
3.327
129.6
16.79
14.78
85.22
4
14
0.046
1.160
51.1
6.62
8.16
91.84
5
35
0.0164
0.417
24.1
3.12
5.04
94.96
6
70
0.0083
0.210
13.6
1.76
3.28
96.72
7
100
0.0058
0.147
4.5
0.58
2.7
97.30
8
-100
20.8
2.70
0.0
100
Calculo de un F80 Para calcular un F80 y encontrar la abertura de malla que deja pasar el 80 por ciento del material, se procese a realizar un gráfico
de porcentaje
pasante con respecto al tamaño máximo de la partícula pasante o diámetro de malla. Para ello ocuparemos la columna tres y siete de la tabla anterior.
Curva granulometrica dada en el laboratorio 120 ) x100 ( F e t n 80 a s a p 60 e j a t n 40 e c r o 20 P
F(x)
0 0
0.0058 0.0083 0.0164
0.046
0.131
0.185
0.375
0.748
Abertura (pulgadas )
Dado el grafico anterior y considerando
un cálculo simplificado se
obtiene la ecuación de la recta para la sección de abertura de malla 0.375 y 0.748.
Ecuación de recta: Y=74,45X + 44.31
Si consideramos un Y80= 80 entonces la abertura de malla que deja pasar el ochenta por ciento del material corresponde a 0, 480 pulgadas.
CONCLUSIÓN
Al analizar el material particulado se determinó que alrededor del 97.2 por ciento tenía una granulometría no menor a 0,147 milímetros y con
un máximo de partícula de alrededor de 19 milímetros. Las partículas bajo
los 0,147 milímetros si es requerido puede realizarse un tamizaje
para finos.
La malla que deja pasar el ochenta por ciento corresponde a una malla de abertura de 0,480 pulgadas o 12,19 milímetros.
Este valor puede utilizarse para sacar una razón de reducción para determinar fallas en los equipos, ver si no están entregando la granulometría especificada.
BIBLIOGRAFÍA
[1] Apuntes de clases Apuntes Hidrometalurgia. O.Herreros y R Quiroz. Universidad Antofagasta.
