Universidad Nacional Mayor De San Marcos (Universidad Del Perú, DECANA DE AMÉRICA )
Departamento Académico de Ingeniería de Minas
Informe #2 “Técnicas “Técnicas de muestreo y análisis granulométrico”
E.A.P E.A. P. 16.4 INGENIE!A INGENIE !A MINAS Pre$araci%n y concen&rac%n de minerales "ar()aricra "oa*)ira+ A,ner 1416-14 /ille0as )arcaya+ Aleandro 1416-23 /as*)e Alfaro+ Ed)ardo 1416-135
"US
A'UMNS
PES
In0. /ladimir Arias Arce
E"A DE EN7EGA
2681-82-16
Lima, Perú 2016
Preparación y concentración de minerales
IN!"M# D#L LA$!"A%!"I! N& 2
Preparación y concentración de minerales
IN!"M# D#L LA$!"A%!"I! N& 2
97E"NI"AS DE MUES7E : ANA'ISIS GANU'ME7I"; ESUMEN #n 'a presente practica de 'aoratorio amos a descriir 'os principa'es métodos de an*'isis gran+'ométrico como es e' de orneo o +arteo "i.ado, a 'a e/ aprendimos +e todos estos métodos se +san con e' oetio de conseg+ir +na m+estra representatia, +na m+estra +e represente de orma correcta a todo e' materia' en an*'isis3 omo primer paso de 'a e4periencia cogimos cierta cantidad de minera', de' +e ot+imos +na m+estra representatia mediante e' método de orneo o +arteo - "i.ado3 omo seg+nda parte rea'i/amos +na separaci5n de partíc+'as según 'a gran+'ometría indicada por 'as ma''as, de esta orma p+dimos separar 'as partíc+'as según s+ tamao3 La 7na'idad de rea'i/ar e' an*'isis gran+'ométrico es encontrar 'a gran+'ometría 5ptima para rea'i/ar 'os distintos procesos como es 'a .otaci5n, 'i4iiaci5n - dem*s con 'a ma-or e7ciencia posi'e3
IN7DU""IN La pr*ctica descrita a contin+aci5n 8a sido rea'i/ada en e' 'aoratorio de 'a #sc+e'a Académica de Ingeniería Meta'úrgica, 'a misma 8a sido diidida en dos partes 'a primera +e t+o c omo 7na'idad aprender acerca de 'os distintos métodos de an*'isis gran+'ométrico como es e' de orneo o +arteo - "i.ado, - 'a seg+nda parte rea'i/amos +na separaci5n de partíc+'as según 'a gran+'ometría indicada por 'as ma''as, de esta orma p+dimos separar 'as partíc+'as según s+ tamao3
UNDAMEN7S 7EI"S MUES7E
#' oetio de este m+estreo consiste en rea'i/ar +na determinaci5n +ímica de estos resid+os, para de esta orma c'asi7car 'os resid+os en pe'igrosos - no pe'igrosos, - proponer a 'a 9+gerencia de +ndici5n de oncentrados +n maneo adec+ado de estos resid+os en 'os casos +e se ameriten3 #sto con e' oetio de c+mp'ir 'a normatia igente en materia medioamienta' - dar +na disposici5n 7na' adec+ada a 'os resid+os ind+stria'es generados por esta s+gerencia3 Diisores (red+cidores de m+estras) a)3: ono - c+arteo3 )3: ortador de ri;es3 c)3: "ed+ctor de tri*ng+'os3
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d)3: Diisores rotatorios3 a<.8 "ono y c)ar&eo= onsiste en me/c'ar e' materia' para posteriormente api'ar'o a 'a orma de +n cono3 #ste se ap'asta - se diide con +na pa'a o esp*t+'a en orma de cr+/ (< partes ig+a'es)3 9e retiran 2 c+artos op+estos - 'os otros 2 restantes, +e orman 'a n+ea m+estra, se +e'en a me/c'ar - e' proceso se repite arias eces 8asta otener e' tamao apropiado de m+estra3 #emp'o= 1)3: on 'a m+estra de <00>grs3? se orma +n cono, e' +e se diide en < partes, desp+és de ap'astar'o@
2)3: De 'as < partes, se descartan 2 op+estas, - 'as otras 2 pasan a constit+ir 'a ase de 'a n+ea m+estra3
)3: on 'a n+ea m+estra, se orma otro cono, - se repite e' procedimiento 8asta otener +na m+estra de B>grs3?3
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,<.8 "or&ador de i>es= onsiste en +n recipiente en orma de C +e tiene en s+s costados +na serie de cana'es o c8+tes +e descargan a'ternatiamente en 2 andeas +icadas en amos 'ados de' cortador3 #' materia' es aciado en 'a parte s+perior - a' pasar por e' e+ipo se diide en 2 racciones de apro4imadamente ig+a' tamao3
#emp'o= 1)3: 9e distri+-e 'a m+estra de <00>grs3? (8omogeni/ada) +niormemente a 'o 'argo de' cortador@ de 'os 2 recipientes +e recien 'a m+estra se descarta +no de e''os3
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2)3: #' contenido de' recipiente +e no 8a sido descartado, se +e'e a erter sore e' cortador - se repite e' proceso 8asta otener 'a m+estra de tamao deseado3
c<.8 ed)c&or de 7ri?n0)los= +nciona en orma simi'ar a' cortador de ri;es, pero 'a diisi5n se rea'i/a mediante ost*c+'os de orma triang+'ar +icados sore +na s+per7cie p'ana - 'a e'iminaci5n de 'as racciones por ran+ras en 'a s+per7cie3 "ed+ce 'a m+estra a 116 por pasada3
d<.8 Divisores o&a&orios= #4isten arios tipos, pero s+ +nci5n es otener 'a m+estra a traés de 'a rotaci5n de +n dispositio mec*nico3
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M)es&reo $or lo&es de mineral a)3: Era9amp'ing )3: M+estreo con %+o c)3: M+estreo con Pa'a
a<.8 Gra,Sam$lin0= #n este método 'as m+estras se otienen mediante +na pa'a + otro dispositio, de ac+erdo a +n es+ema 7o o a'eatorio, desde 'a s+per7cie de' minera', se ap'ica en c+a'+ier tipo de minera' a grane', arcos, etc33 %iene poco +so deido a +e tiene +n gran error asociado3 #emp'o= 1)3: De 'a m+estra de <00>grs3?, se toman pe+eas porciones a distintas posiciones de 'a masa tota'3
2)3: L+ego, se me/c'an 'as racciones para constit+ir 'a m+estra 7na'3
d<.8 M)es&reo con 7),os=
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Las m+estras se otienen insertando +n t+o ran+rado en e' materia' e' c+a' es rotado para cortar - e4traer +na m+estra3 #s ap'ica'e a materia'es de gran+'ometría 7na, 8úmeda o seca, en pi'as de a'macenamiento, si'os, carros de errocarri' o camiones3
c<.8 M)es&reo con Pala= D+rante 'a transerencia man+a' de' materia', se e4trae +na pa'ada a intera'os especi7cados (2a, Ba, 10a, 20a)3 #' método +nciona meor para materia'es de gran+'ometría 7na3
ANA'ISIS GANU'ME7I"
9+ 7na'idad es otener 'a distri+ci5n por tamao de 'as partíc+'as presentes en +na m+estra de s+e'o3 Así es posi'e tamién s+ c'asi7caci5n mediante sistemas como AA9F%! o G993 Para otener 'a distri+ci5n de tamaos, se emp'ean tamices norma'i/ados - n+merados, disp+estos en orden decreciente3 7AMA@ DE 'AS PA7I"U'AS
Gn sistema de partíc+'as con +n amp'io rango de tamaos so'o se p+ede descriir mediante e' +so de +nciones estadísticas3 De estas distri+ciones es posi'e deriar +na estimaci5n de' tamao, s+per7cie o'+men prometido de' sistema3 La orma común de determinar 'as propiedades gran+'ométricas de +n sistema participado, es someter'o a 'a acci5n de +na serie de tamices en orma s+cesia, cada tami/ +ti'i/ado tiene +na ma''a con coert+ras menores +e e' anterior, de esta manera e' sistema de partíc+'as +eda atrapado en 'os interiores, correspondiendo a +n tami/ anterior - ma-or +e 'a ma''a de' tami/ en c+esti5n3 #' tamao de 'as partíc+'as se asocia entonces a 'a aert+ra de 'a ma''a de 'os tamices, se de7ne como ma''a e' número de aert+ras +e tiene +n tami/ por p+'gada 'inea', mientras ma-or es e' número de 'a ma''a menor ser* e' tamao de 'as aert+ras3 Las partíc+'as se someten a 'a acci5n de +na serie de tamices agitados en orma man+a' o en m*+inas denominadas "!:%AP, esta m*+ina imprime a 'as partíc+'as +n moimiento rotatorio e4céntrico 8ori/onta' - sore este, +n moimiento r+sco ertica'3 La dierencia de' tami/ae depende de'
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tamao de 'a ma''a - e' tiempo de tami/ae con e' mismo aparato de separaci5n3 #' tami/ae es m*s 'impio en 'as racciones m*s gr+esas - con tiempos menos pro'ongados, esto signi7ca +e para e' tami/ado de prod+ctos con a'tos porcentaes de 7nos, se necesita ma-or tiempo +e para a+e''os con pocos 7nos3 #n genera' se recomienda +n tiempo de tami/ae de entre 10 a 1B min+tos, pero es coneniente determinar'o e4perimenta'mente para cada tipo de materia'3 A contin+aci5n se presentan a'g+nas de7niciones@ IMP7AN"IA : "AMPS DE AP'I"A"IN IMP7AN"IA DE' MUES7E DE MINEA'ES
#' m+estreo de 'os minera'es c+ando estos se 8a-an IN 9I%G o c+ando 8an sido depositados por diersas ca+sas - condiciones en +n '+gar aeno a s+ origen3 %iene por oeto principa' e' de conocer s+s a'ores características para determinar 'a posii'idad de e4p'oraci5n en 'o +e se re7ere a' sistema en sí, como a 'a importancia desde e' p+nto de ista econ5mico3 #' m+estreo se ''ea a cao tomando parte de' o'+men de' minera' tota' de ta' modo +e sea representatia de' tota'3 #sta gran responsai'idad recae en +na m+estra m+- pe+ea3 Así +e es esencia' +e esta m+estra sea erdaderamente representatia, por 'o +e es m+- importante ''ear a cao +na técnica de m+estreo de7nida - rea'i/ar'a con preca+ci5n para +e p+eda considerarse como +n promedio seg+ro de 'as ariaciones +e se enc+entran en c+a'+ier materia'3 AP'I"A"INES
#' m+estreo es importante rea'i/ar'o para conocer 'as condiciones de operaci5n en 'as dierentes secciones de' proceso - así poder contro'ar'as3 #n +n p'anta de ene7cio3 P3 #H3 #n +eradoras, mo'inos, c'asi7cadores, etc3 #n 'a ind+stria minera, 'a importancia de +e +na m+estra de minera' sea representatia radica en 'a in.+encia +e proporcionan 'os res+'tados de ensa-os +e se practi+en@ sore e''o - 'as discrepancias en e' materia' p+eden cond+cir a conc'+siones err5neas aectando con e''o 'a interpretaci5n de 'os res+'tados3 Por 'o tanto, si 'a m+estra otenida no representa con e4actit+d a' minera' +e proiene de +n .+o o de' tota' de 'a m+estra, 'os an*'isis o 'os res+'tados de 'os ensa-os otenidos a partir de estas m+estras tendr*n escaso o ningún a'or3 Los procedimientos de m+estreo imp'ican técnicas +e es necesario tener en c+enta a 7n de otener en orma adec+ada - con e' menor error posi'e 'a porci5n de +n todo +e tendr* 'a partic+'aridad de representar a 'a cantidad tota'3 #s importante +e dic8as etapas se rea'icen en e' marco de' aseg+ramiento de 'a ca'idad3 #n 'as p'antas concentradoras, 'os a'ores de rec+peraci5n 'a 'e- son indicadores de 'a e7ciencia de' proceso3 L5gicamente, e' a'ance
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meta'úrgico (parcia' o tota') se s+stenta en +n correcto procedimiento de m+estreo - +n con7a'e an*'isis +ímico de 'as m+estras3 IMP7AN"IA DE' ANB'ISIS GANU'MC7I"
9+ 7na'idad es otener 'a distri+ci5n por tamao de 'as partíc+'as presentes en +na m+estra3 Así es posi'e tamién s+ c'asi7caci5n como AA9F%! o G993 #' ensa-o es importante, -a +e gran parte de 'os criterios de aceptaci5n de s+e'os para ser +ti'i/ados en ases o s+:ases de carreteras, presas de tierra o di+es, drenaes, etc3, depende de este an*'isis3 Para otener 'a distri+ci5n de tamaos, se emp'ean tamices norma'i/ados - n+merados, disp+estos en orden decreciente3 AP'I"A"IN Los granos +e conorman en s+e'o - tienen dierente tamao, an desde 'os grandes +e son 'os +e se p+eden tomar *ci'mente con 'as manos, 8asta 'os granos pe+eos, 'os +e no se p+eden er con +n microscopio3 #' an*'isis gran+'ométrico a' c+*' se somete +n s+e'o es de m+c8a a-+da para 'a constr+cci5n de pro-ectos, tanto estr+ct+ras como carreteras por+e con este se p+ede conocer 'a permeai'idad - 'a co8esi5n de' s+e'o3 %amién e' s+e'o ana'i/ado p+ede ser +sado en me/c'as de asa'to o concreto3
EUIPS : MA7EIA'ES
Lona de ee -o p'*stico P'atina de 7erro #sp*t+'a, roc8a, c+c8arones de 7erro Pi/eta, Ja-pe, andeas +arteador Hones - accesorios $a'an/a Ana'ítica - conenciona' H+ego de ma''as %-'er "ot +p e'éctrico #st+a e'éctrica de secado Pape' 'ogarítmico - mi'imetrado Protectores para po'o
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P"EDIMIEN7 EPEIMEN7A' La pr*ctica de 'aoratorio est* diidida en 2 partes= a) %écnica de m+estreo ) An*'isis gran+'ométrico PIMEA PA7E= 7E"NI"AS DE MUES7E
<313: ada gr+po reciir* +na m+estra de minera' trit+rado a :10m3 Pesar < Kg de m+estra en 'a a'an/a correspondiente3 <323: #ect+ar 'a 8omogeni/aci5n de' minera', en 'a 'ona3 <33: on 'as indicaciones de' proesor, proceder* a practicar 'as técnicas de m+estreo +e se indican= a) onteo - c+arteo
) +arteador Hones
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<3<3: #so/ar +n es+ema de cada sistema de m+estreo, registrando 'os pesos de minera' otenido en cada etapa o sec+encia de traao3
SEGUNDA PA7E= ANA'ISIS GANU'ME7I"
<3B3: 9egún 'a e4periencia de' p+nto <3 proceda a c+artear - pesar 2B0gr de m+estra seca otenida3 <363: 9e'eccionar +n set de B o 6 tamices %-'er3 <33: o'ocar 'a m+estra en e' +ego de ma''as - dear en e' "o:tap d+rante 10 min+tos3 <33: Pesar cada porci5n retenida en cada ma''a3 <33: Gti'ice +n c+adro para registrar s+s pesos - eect+ar 'os c*'c+'os de porcentae3
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"N"'USINES : E"MENDA"INES
9egún 'a ta'a presentada siempre a a 8aer +n porcentae de pérdida de' materia', 'o +e se +sca es +e este siempre sea 'o menor posi'e, para +e no 8a-a pérdidas en 'a m+estra - sean 'o m*s rea'es posi'es3
#n e' 'aoratorio se oser5 +e no siempre 'os materia'es de menor tamao pasan por 'as caidades de' tami/, esto oc+rre -a +e otras partíc+'as de ma-or di*metro p+eden interponerse entre 'as partíc+'as pe+eas - e' tami/3
Deemos 8omogeni/ar ien en materia' en 'a 'ona, para +e 'as pr+eas sean rea'i/adas con 'a ma-or precisi5n - no nos ind+/ca a +n ma-or error3
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#s recomenda'e +sar protectores de po'o, -a +e 'as partíc+'as se dispersan en e' iento - estos p+eden ca+sarnos daos a 'os oos, con e' tiempo enermedades respiratorias3
"UES7INAI F.1.8 ")?l ser? la diferencia+ en c)an&o a las carac&erHs&icas del ma&erial+ en&re m)es&rear en )na $lan&a concen&radora y )na $lan&a em,o&elladora de refrescos a< Plan&a concen&radora #s +na operaci5n de contro' meta'úrgica +e se rea'i/a necesariamente en toda p'anta concentradora, con 'a 7na'idad de otener pe+eas m+estras de minera' +e representen todas 'as c+a'idades - propiedades ísicas - +ímicas de' minera' origina' 8acer tratado@ es decir e' m+estreo c+arteo cond+cen a 'a otenci5n de +na pe+ea m+estra representatia de +n todo3 ,< Plan&a de em,o&elladora de refrescos
A dierencia con 'a p'anta concentradora, a+í no se 8ace c+arteo, m*s ien se rea'i/a +n an*'isis de 'os enases +e son acepta'es para s+ posterior +so en otra p'antas ta'es como de gaseosas o de ag+a minera', +e tamién se someten a +n proceso de an*'isis +ímico - io'5gico para c+mp'ir ciertos par*metros en 'o +e ser* desp+és s+ cons+mo, +e, a partir de e''o, se c+mp'ir* con ciertos est*ndares para e' emote''ado genera'3 F.2.8 ")?l es la secci%n de la $lan&a ind)s&rial *)e se encar0a+ del m)es&reo
La secci5n de p'anta +e se encarga de' m+estreo es e' 'aoratorio correspondiente +e se tiene en cada +na de e''as, -a sea para oserar s+s propiedades, como para 8acer an*'isis +ímicos o io'5gicos (sea en p'antas ind+stria'es de a'imentos o eidas)3 Para e''o, se +ti'i/an técnicas de 'as c+a'es se 8ar* +e de cierto materia', so'o +na pe+ea parte sira para e' an*'isis3 F.J.8 'as &Kcnicas de c)ar&eo man)al+ &ienen vi0encia ac&)al Por *)K EL$licar.
9í, e' c+arteo man+a' aún tiene igencia deido a s+ eectiidad a' momento de separar m+estras de minera'es grandes o pe+eas 8aciendo 'a pi'a correspondiente para s+ c+arteo3 %amién se otienen m+estra aún m*s pe+eas para +n an*'isis posterior m*s adec+ado3 9e rea'i/a tantas eces +e a' oserar'o, se p+ede er +e m+estras son m*s 7nas gr+esas para s+ posterior coneo, por si simp'icidad se podría decir +e aún
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tiene igencia - emos +e 8o- en n+estros días es 'a m*s +sada en pe+ea - mediana minería3
F.4.8 De los mK&odos de m)es&reo )&iliados en la,ora&orio ")?l &endrHa mayor $recisi%n ")?l ser? el m?s err?&ico
#n e' 'aoratorio so'o imos dos métodos= e' c+arteo - cortador de ri.es, de 'os c+a'es se podría decir +e e' de ma-or precisi5n es e' cortador de ri.es - e' +e contiene m*s error es e' de' c+arteo -a +e se prod+ce +n desme/c'e de 'a m+estra3 F.F.8 )K errores se come&en )s)almen&e al efec&)ar )n m)es&reo
Las técnicas +ti'i/adas son ine7caces con a'tos errores de estimaci5n3 #rrores de c*'c+'o - ponderaci5n3 #rror en 'a 8omogeni/aci5n - segregaci5n3 Las partíc+'as de 'a m+estra tienden a segregarse deido dierencia en 'a gran+'ometría, orma, - peso de 'as mismas3 #rror en 'a e4tracci5n La m+estra dee e4traerse de +na /ona ta' +e de esta m+estra podamos inerir 'as características de 'a /ona a caracteri/ar3 #rrores en 'a manip+'aci5n A' manip+'ar 'a m+estra p+ede contaminarse3 o
o
o
F.6.8 Para el an?lisis de malla de s) 0r)$o+ 0racar=
a) O peso parcia' retenido s tamao ma''a (pape' mi'imetrado) %ama o de gran o
OP
63< 6B6 000 3<< 6 2000 B32 0B10B 31
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BB 2 1 :1
132<0 B 13B1 B16 130B <<6 3<6
NPeso $arcial re&enido /S 7amaOo de la malla
) O peso parcia' s 'ogaritmo tamao de ma''a (pape' mi'imetrado)3 Logaritmo de' tamao de grano 36020B1 3<1212BB 301026 301200 23B12B< 23BB022B 23<2B6<< 232<266 2
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OP 63<6B 6 3<<6 B320B10 B 31
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OPeso parcia' retenido C9 Logaritmo %ama6o de 'a ma''a
c) O peso ac+m+'ado pasante - retenido s tamao ma''a (pape' 'ogarítmico) O P#9! AGMGLAD! PA9AN%# C9 %AMA! MALLA
O P#9!
AGMGLAD! PA9AN%# C9 %AMA! MALLA
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F.5.8 In&er$re&ar cada 0r?co y disc)&ir los res)l&ados. Para nuestro gráfico 01: %Peso VS. Nº de malla (mm) Hay una gran cantidad de material de tamao !000 el cual re"resenta el #$.!#&'$# de la masa total es decir tenemos una gran cantidad de material muy grande.
Para nuestro gráfico 0: %Peso VS. Nº de malla (mm) *ientras más grande es el n+mero de malla mas material "asante tenemos.
Para nuestro gráfico 0': % "eso acumulado "asante y retenido ,s tamao malla (mm) Notamos -ue en la gráfica de acumulado "asante ay un ascenso mientras -ue en el acumulado retenido ay un descenso. /llos nos indican -ue mientras mayor sea el N de malla ay una mayor acumulacin de nuestra muestra. 2 mientras mayor sea el n+mero de la malla el "eso "asante será menor.
F..8 ")ales serHan los $osi,les errores en el an?lisis de malla realiado en el la,ora&orio.
#n 'as anotaciones +e se 8acen - 'os c*'c+'os #n 'as perdidas de granos en 'as ma''as Ma' pesae de 'a m+estra Me/c'a con otros materia'es prod+ciendo perdida
• • • •
EEEN"IAS I'IGAI"AS • • • •
%eoría de m+estreo, materia' de c'ases3 Procesos meta'úrgicos en minería : Ing3 A'erto Pac8eco An*'isis gran+'ométricos, materia' de c'ases3 Man+a' de ensa-o de materia'es Q !tenci5n de m+estras representatias3 8ttps=JJJ3mtc3go3peporta'transportescaminosRerroman+ a'#M:2000seccion:01mtc10B3pd
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Para est+dio de tami/ado - gran+'ometría3 8ttp=JJJ3monogra7as3comtraaosasignacion: m+estreoasignacion:m+estreo3s8tm' M+estreo en p'antas, materia' de c'ases3
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