Guía 1 Muestreo de Minerales.pdf

Guía de Laboratorio

Área Minería y Metalurgia Título: Muestreo de Minerales

Número: 01

Carrera:

Asignatura:

Ingeniería en Minas. Ingeniería en Metalurgia.

Preparación Mecánica de Minerales.

LABORATORIO DE PREPARACIÓN MECÁNICA DE MINERALES EXPERIENCIA N° 1. Muestreo de Minerales.

Integrantes:

Profesor: ____________________________________

Puntaje Obtenido

Puntaje Ideal

NOTA FINAL

1

Número: 01



Carrera:

Asignatura:



1. OBJETIVOS. 

Seleccionar la técnica de muestreo con la cual se obtienen muestras más cercanas a las características físicas y químicas del lote.



Evaluar el efecto de la técnica de muestreo sobre los resultados del muestreo.



Evaluar el efecto del desarrollo del muestreo por un operador sobre los resultados de éste.

2. ANTECEDENTES GENERALES. El muestreo de minerales se realiza ante la necesidad de conocer las características físicas y/o químicas de grandes lotes de material que se presenta en casi todas las operaciones y proceso minero-metalúrgicos tales como etapas de chancado y molienda. Por razones económicas y prácticas el conocimiento de los lotes se obtiene a través del análisis realizado sobre una muestra o fracción de material. Es así como se necesitan muestras para evaluar un depósito de mineral, para programar la producción de distintos frentes de explotación de una mina. Para evaluar la operación global y el control metalúrgico en una planta de procesamiento de minerales, para valorar los concentrados finales. Es cierto entonces, que una mala práctica de muestreo tendrá consecuencias muy molestas, como por ejemplo una mala evaluación de los parámetros de control de las etapas metalúrgicas. En general los errores de muestreo, preparación y análisis mineralógico, se puede realizar mediante diversas técnicas. Sin embargo, un requisito previo es una buena mezcla del material, que a nivel de laboratorio se denomina roleo.



Número: 01

Carrera:

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Cuando el lote de material a muestrear está mezclado uniformemente (es homogéneo) el error de muestreo se reduce al mínimo. Este error de muestreo denominado error fundamental, se puede calcular a priori conociendo las características del material a muestrear. Todo error de muestreo puede ser atribuible a algún tipo de heterogeneidad que se puede presentar en dos formas:



Heterogeneidad de composición: Es causada debido a las diferentes composiciones de los fragmentos de la muestra.



Heterogeneidad de distribución: Se produce debido a que los fragmentos no se distribuyen al azar en todo el volumen, lo que da lugar a la segregación del material.

La mezcla se efectúa frecuentemente con un paño roleador, el cual varía de tamaño considerando el tamaño de la muestra.

Dentro de los métodos y dispositivos de muestreo y partición manual se tienen:

Número: 01





Carrera:

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Cono y Cuarteo: en donde el mineral se extiende sobre una superficie plana, fácil de limpiar; si la cantidad de material a muestrear es muy grande, se apila en forma cónica por medio de una pala. Posteriormente el material se distribuye para formar primero un cono truncado y después una “torta” circular plana, respetando lo más posible la simetría lograda en el paso anterior. Finalmente la “torta” circular se divide en 4 partes a lo largo de 2 diagonales perpendiculares entre si. Dos cuartos opuestos se separan como muestras y el par restante constituye el rechazo.



Paleo Fraccionado Verdadero: las palas extraídas de un lote se depositan en la parte superior de N distintos montones, los cuales, al terminar con el lote “L”, se convierten en “N” muestras potenciales de igual volumen.



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Paleo Fraccionado Degenerado: cada n-esima palada se deposita en el montón Nº1 y el resto, (n-1) paladas del ciclo, se depositan en el montón Nº2. Por lo tanto, el montón Nº1 es la muestra predeterminada y el montón Nº2 es el rechazo predeterminado.



Paleo Alternado: es un paleo fraccionado caracterizado por N=2 y una relación de muestreo t=1/2. En este método existe la posibilidad de una desviación mayor cuando se muestrean materiales gruesos, ya que una porción mayor o menor de ellos puede quedar en una de las fracciones.





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Riffleado: la muestra debe ser mezclada y alimentada desde una bandeja al Riffle para obtener dos muestras, cualquiera de las cuales puede ser seleccionada al azar como muestra dividida.

3. TERMINOLOGIA. 

Roleo: Homogenización del lote de mineral, mediante movimientos que provoquen un efecto cascada.



Riffle: Cortador de muestras con el cual se obtienen dos de aproximadamente la misma masa, el cual consta de al menos 12 canales (número par), abertura de canales mayor que dos veces el diámetro máximo de las partículas.

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4. EQUIPOS Y MATERIALES. Mineral

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

Sal común



Balanza electrónica

Brochas



Espátulas



Paño roleador



Cortador Riffles



5. PROCEDIMIENTO. 1. Desde un lote inicial de

2000g. de mineral, homogenizar y obtener 10

muestras de 200 g c/u. 2. Masar 10 muestras de NaCl de 50g c/u 3. Depositar junto con los 200g. de mineral los 50g. de NaCl en el paño roleador, para homogenizar mediante la técnica del roleo. 4. Realizar esta operación para cada uno de los lotes. La muestra total de 250 g está constituida de un 20% de NaCl. 5. Luego de homogenizar el mineral, proceder a elegir el método de muestreo con el cual se obtendrá la muestra más representativa del lote, la cual tendrá un peso aproximado de 15g. 6. Realizar análisis químico a las muestras para determinar la conductividad del mineral. 7. Realizar el muestreo con los 5 distintos métodos, 1 método cada 2 lotes de mineral de 250g.

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8. A los resultados obtenidos por cada grupo, deberán ser analizados estadísticamente

mediante:

El

valor

medio,

Desviación

estándar

y

covarianza.

Los métodos utilizados fueron los siguientes:



Cono y Cuarteo.



Paleo Fraccionado Verdadero.



Paleo Fraccionado Degenerado.



Paleo Alternado.



Cortador Riffle.

Cono y Cuarteo. Mediante esta técnica de muestreo se desea obtener dos muestras representativas de aproximadamente 15g. cada una, de los lotes formados por 200g. de mineral y 50g. de sal. Para realizar el método de cono y cuarteo, primero se depositó el lote previamente homogeneizado en una superficie plana, formando una especie de pirámide, la que se aplastó con una superficie plana, para formar un cono truncado. Posteriormente con una espátula se dividió en cuatro partes lo más simétricas posibles, se eligieron dos mitades opuestas y las otras dos se rechazaron.



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A partir de los dos cuartos elegidos se repite el proceso 3 veces más, obteniendo aproximadamente 15 g. de muestra, la cual será analizada para determinar su conductividad.

Paleo Fraccionado Verdadero.

Por medio de este método de muestreo se desea obtener dos muestras, de aproximadamente 15g. de dos lotes compuestos por 200g de mineral y 50g. de sal, cada uno. En primer lugar se mezcla el mineral y la sal del lote Nº1 con un paño roleador de plástico, haciendo rodar el material de una esquina a otra unas 20 vueltas, obteniendo así una buena homogeneización. Luego con una pala de metal se divide el lote en 17 montones, de los cuales es elegido el que se cree es el mejor mezclado, obteniéndose una muestra final de aproximadamente 15g. Este procedimiento se repite para el segundo lote de mineral.

Paleo Fraccionado Degenerado.

A partir del lote de 250g. de mineral y sal previamente roleado para dejarlo homogeneizado. Con una espátula se procedió a extraer montones cuidando que la profundidad en la espátula y la cantidad de mineral sean siempre las mismas, cinco para desechar y una como parte de la muestra a analizar. Este proceso se realizó hasta que fue necesaria otra relación, esta vez de 3 es a 1 para poder dejar aproximadamente los 15g.



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Paleo Alternado. Para realizar este método, primero se tomaron los 250g. (200g. de mineral y 50g. de sal) y se rolearon para lograr una mezcla homogénea. Luego se deposito el lote sobre una superficie y se procedió a sacar paladas de aproximadamente 25g. cada una, las cuales se depositaron en dos montones alternadamente, hasta terminar el lote. Una vez terminada esta operación, se elige uno de los dos montones y el otro se rechaza. Esta operación se repite tres veces hasta conseguir la muestra final de 15g. aproximadamente. Riffle. Nuevamente se tomaron los 200g. de mineral y los 50g. de sal y se rolearon para homogeneizarla. A continuación el lote del mineral se deposita en una bandeja con la cual se procederá a verter el mineral en el Riffle. El Riffle divide el lote en dos, de los cuales se elige uno de ellos. Este proceso se repite 3 veces más, y la selección de los montones después de cada operación se realiza alternadamente.

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6. CÁLCULOS Tabla 6.1: Resultado de las diferentes técnicas de muestreo. Técnica de muestreo

Muestra 1 [gr.]

Muestra 2 [gr]

Cono y Cuarteo Cortador Riffle Paleo Alternado Paleo Verdadero Paleo Degenerado

Tabla 6.2: Gramos de sal en muestras representativas reales Técnica de muestreo

Muestra 1

Muestra 2

Cono y Cuarteo Cortador Riffle Paleteo Alternado Paleteo Verdadero Paleteo Degenerado

Tabla 6.3: Conductividad agua pura 1.5ms/cm. Técnica de muestreo Cono y Cuarteo Cortador Riffle Paleo Alternado Paleo Verdadero Paleo Degenerado

Muestra 1

Muestra 2

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Carrera:

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Tabla 6.4: Gramos de sal en muestras representativas calculados Técnica de muestreo

Muestra 1

Muestra 2

Cono y Cuarteo Cortador Riffle Paleo Alternado Paleo Verdadero Paleo Degenerado

Tabla 6.5: Análisis estadístico de cada método de muestreo Técnica de muestreo Cono y Cuarteo Cortador Riffle Paleo Alternado Paleo Verdadero Paleo Degenerado

Porcentaje de error Promedio

Desviación estándar

Coeficiente de variación



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7. RESULTADOS.



Cálculos utilizados en la determinación de la concentración de sal existente en la muestra representativa e identificación en el gráfico de conductividad versus concentración de sal de los resultados obtenidos.



Gráfico de conductividad versus concentración de sal, cuyos datos serán entregados.

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Gráfico comparativo de “Concentración de sal en muestra representativa versus técnica de muestreo”



Análisis estadístico para cada método de muestreo y determinación de la técnica con mayor y menor error de muestreo logrado.



Análisis y discusión de resultados.

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