INTRODUCCION
El tamizado es la separación por el tamaño o por el volumen de un conjunto de partículas en dos o más fracciones. Constituye una operación unitaria esencial en los procesos de concentración de minerales, especialmente durante de la trituración, donde actúa como etapa controlante en la eliminación de material menor a cierta dimensión. Durante el tamizado, la separación por tamaño se produce por la acción de superficies planas o curvas, con aberturas de un tamaño definido, sobre la cual se le alimenta el material que se desea tamizar. La inclinación de la superficie o movimiento hará el material fluya y al mismo tiempo sufra una estratificación en la que las partículas gruesas se sitúan en la parte superior mientras que las finas pasaran el lecho de partículas gruesas por los espacios vacíos y llegaran a la superficie del tamiz atravesándola si las aberturas son mayores a ellas. Esta acción origina dos productos, unos de partículas más gruesas que la abertura del tamiz, llamada oversize y otro de partículas de tamaño tamaño menor llamado llamado undersize. undersize. Con ello nos damos cuenta cuenta que Una correcta clasificación en la zaranda es de suma importancia en los procesos de separación de los minerales. Es a partir de estos conceptos que realizamos una seria de procedimientos para hallar la eficiencia o la eficacia de la zaranda empleada en el laboratorio de procesamiento de minerales. En el presente informe detallaremos los procedimientos seguidos para conquistar nuestro objetivo y los resultados conseguidos en el laboratorio.
OBJETIVOS
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Hallar la eficiencia de las zarandas empleadas en el laboratorio de procesamiento de minerales de la FIGMM. Aplicar los procedimientos empleados en la determinación de la eficacia de la zaranda. Interpretar de acuerdo a los resultados la importancia de la aplicación del cribado en el procesamiento de minerales.
FUNDAMENTO TEORICO
1. Concepto general La clasificación por tamaño de los materiales se usa ampliamente en la industria y los tipos de equipo son muchos y variados. El cribado generalmente se lleva a cabo sobre material generalmente grueso, ya que la eficiencia de esta operación disminuye con la finura. Las cribas finas son muy frágiles y costosas y tienden a bloquearse con las partículas retenidas. Generalmente el cribado se limita a material mayor a 250um en tamaño, y la separación por tamaños mas finos se hace normalmente por clasificación. Existe una amplia gama de propósitos para el cribado, los principales propósitos en la industria de los minerales son: a) Evitar la entrada de finos a las máquinas de trituración, aumentando así su capacidad y eficiencia. b) Evitar que el material grueso pase a la siguiente etapa en los circuitos de trituración fina y en las operaciones de molienda. c) Preparar una alimentación estrechamente clasificada para ciertos procesos de concentración por gravedad. d) Producir un producto final estrechamente clasificado. Esto es importante en las pedreras, canteras donde el tamaño del producto final es una parte importante de la especificación. 2. Rendimiento de las cribas. En su forma más simple, la criba es una superficie que tiene un sinnúmero de varias dimensiones. El material de tamaños mezclados que se presenta a esa superficie pasa por ella o será retenido, dependiendo de que las partículas sean más pequeñas o más grandes que las dimensiones que regulan las aberturas. La eficiencia del cribado está determinada por el grado de perfección de la separación del material en fracciones de tamaño superior o inferior de las dimensiones que regulan las aberturas. Los criterios de rendimiento de las cribas más comunes son aquellos que establecen una eficiencia basada sobre la recuperación de material a un tamaño dado o sobre la masa de material más colocado en cada producto. Esto conduce a una diversidad de posibilidades, tales como finos en el producto sobre la criba, gruesos en el producto completamente cribado o una combinación de los dos. Una ecuación de eficiencia puede ser la siguiente: Consideramos una criba (fig) sobra la cual hay una alimentación F, O es el oversize y U es el undersize. Sea f la fracción de material arriba del tamaño del punto de corte en la alimentación; o la fracción de material arriba del tamaño del punto de corte en el oversize y u la fracción de material arriba del tamaño del punto de corte en la descarga de finos. Se puede determinar f, o y u
cribando una muestra representativa de cada una de las fracciones sobre una criba de laboratorio del mismo tamaño de abertura que la criba industrial y asumiendo que este sea de 100% eficiente. El balance de masa sobre la criba es: = + El balance de masa del material grueso es: = + Y el balance de masa del material fino es: (1 ) = (1 ) + (1 ) Por lo tanto: = Y también = La recuperación de material grueso en el derrame de la criba =
( )
=
(1.1)
( ) Y la recuperación correspondiente de material fino en la descarga de la criba (1 ) = (1 )
=
(1 )( )
(1.2)
(1 )( ) Estas dos relaciones miden la efectividad de la criba en la separación de material grueso de la descarga de material fino y el material fino del derrame. Una efectividad combinada o eficiencia total E, se obtiene entonces por la multiplicación de las dos ecuaciones
=
(−)
(−)(−)
(−)
(−)
.
(1.3)
Si no hay aberturas deformadas o quebradas, la cantidad de material grueso en (1.4) una la descarga de finos usualmente es muy bajo y se puede obtener simplificación de la ecuación(1.3) asumiendo que esta es, de hecho, cero (osea u = o), en cuyo caso la fórmula para la recuperación de finos y para la eficiencia total se reduce a = (1 ) Esta fórmula se utiliza mucho e implica que la recuperación del material grueso en el derrame sea 100%
PROCEDIMIENTO
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Obtenemos una muestra de mineral, 8 kg aproximadamente, de un conjunto de minerales. Observamos cuidadoso y detalladamente los minerales, encontrado un significante grupo de sulfuros y otros como pirita, pirrotita, calcopirita y muscovita, etc. Una vez descrito el mineral, pasamos el mineral por ½ malla y lo no pasante conminamos en la chancadora de quijada o primaria. Tamizamos una vez más por ½ malla y lo no pasante chancamos en la segunda chancadora de quijada.
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Chancamos una vez más el mineral en la trituradora de rodillos, obteniendo un tamaño de grano de mineral más pequeño. Todo lo pasante lo homogenizamos utilizando el jones. Extrayendo aproximadamente 1kg de mineral, para hacer el análisis granulométrico. Los resultados se encuentran en la tabla nº1.
El mineral restante pasamos por la criba para hallar su eficiencia, para ello lo colocamos en la faja transportadora y observamos la separación del mineral en +1/4, 1/4+10 y en -10 malla. Pesamos el mineral clasificado y anotamos.
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De cada mineral separado por el tamiz extraemos una muestra para hacer el análisis granulométrico correspondiente. Para ello cada mineral separado lo dividimos en partes iguales para un correcto análisis. Para ello utilizamos distintas mallas de acuerdo al tamaño deseado. Ya hecho todo ello pesamos, y anotamos. Los resultados se encuentran en la tablas.
RESULTADOS
Tabla nº1.- Análisis granulométrico del alimento: Peso inicial=873.85gramos Malla
Peso(g)
f(x)
G(x)
F(x)
Peso Corregido
3/8 1/4 4 8 10
209.9 201.55 102.25 126.95 13.4
24.0849111 23.1267929 11.7326449 14.5668388 1.53757889
24.0849111 47.211704 58.9443488 73.5111876 75.0487665
75.9150889 52.788296 41.0556512 26.4888124 24.9512335
210.4659954 202.0934796 102.5257172 127.2923207 13.4361331
20 30 50 70 100 140 200
51.6 49.2 28.3 13.7 10.8 9.4 9.15
5.92082616 5.6454389 3.24727481 1.57200229 1.23924269 1.07860011 1.04991394
80.9695927 86.6150316 89.8623064 91.4343087 92.6735513 93.7521515 94.8020654
19.0304073 13.3849684 10.1376936 8.56569134 7.32644865 6.24784854 5.1979346
51.73913941 49.33266781 28.37631096 13.73694205 10.8291222 9.425347103 9.174672978
-200
45.3
5.1979346
100
0
45.42215146
871.5
100
873.85
= 47.211704 (para la malla ¼) Tabla nº2.- Análisis granulométrico de los gruesos (+1/4) Peso inicial=995gramos Malla 3/8 1/4 4 8 10 20
Peso
f(x)
G(x)
433.4 44.10747 44.10747 372.7 37.9299817 82.0374517 165.9 16.8837777 98.9212294 7.6 0.77345817 99.6946876 0.4 0.04070832 99.7353959 1.6 0.1628333 99.8982292
-20
1 0.10177081 982.6
= 82.0374517
100
(para la malla ¼)
100
F(x)
Peso corregido
55.89253 17.9625483
438.8693263 377.4033177
1.07877061 0.30531244 0.26460411 0.10177081
167.9935884 7.695908813 0.405047832 1.620191329
0
1.012619581 995
Tabla nº3.- Análisis granulométrico de los intermedios (-1/4+10) Peso inicial=390gramos Malla
peso
4 8 10 20 -20
30.9 211 39.50 96.1 0.9 378.3
f(x)
G(x)
F(x)
Peso corregido
8.16812054 8.16812054 91.8318795 55 3/4 63.9175258 36 10.44 74.3589744 25.64 25.4031192 99.7620936 0.23790642 100 0.23790642 0
31.8556701 217.4226804 40.72164948 99.07216495 0.927835052
100
390
= 74.3589744 para la malla 10) Tabla nº4.- Análisis granulométrico de los finos (-m10) Peso inicial=217.3gramos Malla
Peso
f(x)
G(x)
F(x)
Peso corregido
20 30 50 70 100 140 200
18.8 25.65 45.9 22.4 17.4 14.8 13.8
8.76252622 11.9552552 21.3936145 10.4404568 8.10999767 6.89815894 6.43206712
8.76252622 20.7177814 42.1113959 52.5518527 60.6618504 67.5600093 73.9920764
91.2374738 79.2822186 57.8886041 47.4481473 39.3381496 32.4399907 26.0079236
19.04096947 25.97876952 46.4883244 22.68711256 17.62302494 14.98969937 13.97688185
-200
55.8
26.0079236
100
0
56.5152179
214.55
100
217.3
Tabla nº5.- El alimento para la malla 10: Intermedios + Finos (corregidos) malla
peso
f(x)
G(x)
F(x)
4 8 10 20 30 50 70
31.8556701 217.42268 40.7216495 118.113134 26.9066046 46.4883244 22.6871126
5.2454586 35.8015281 6.7053597 19.4488942 4.43052932 7.65491922 3.735734
5.2454586 41.0469867 47.7523465 67.2012406 71.63177 79.2866892 83.0224232
94.7545414 58.9530133 52.2476535 32.7987594 28.36823 20.7133108 16.9775768
100
17.6230249
2.9018648
85.924288
14.075712
140 200
14.9896994 2.46825282 88.3925408 11.6074592 13.9768818 2.30147898 90.6940198 9.30598022
-200
56.5152179 9.30598022 607.3
= 47.7523465 (para la malla 10)
100
100
0
CALCULOS
( ) (1 )( ) = . (1 ) ( )
Para malla 1/4:
82.037(47.212 0) (100 0)(82.037 47.212) = . (100 47.212) 47.212(82.037 0) = 80.418%
Para malla 10:
74.359(47.752 0) (100 0)(74.359 47.752) = . (100 47.752) 47.752(74.359 0) = 68.484 %
CONCLUSIONES
- Las eficiencias obtenidas fueron 80.418% para la zaranda de malla ¼ y 68.484 para la zaranda de malla 10, las cuales muestran un buen desempeño al momento de clasificar. -Las eficiencias del oversize de las zarandas fueron 100%, debido a que ninguna partícula mayor a sus aberturas paso a mallas inferiores, por tanto la pérdida de eficiencia solamente se debe a partículas que quedaron atrapadas en las mallas superiores. - La eficiencia encontrada en la malla ¼ es mayor a la de malla 10, debido a que la eficiencia es mayor en aquellas mallas con mayores aberturas y va decreciendo a medida que decrecen las aberturas. - Las pérdidas de masa se corrigieron de acuerdo a las proporciones no pasantes en cada malla, sin embargo hubo pérdidas considerables (12.4g en los gruesos y 11.7g en los intermedios) al utilizar los tamices gruesos debido a un agujero en la tapa inferior del juego de tamices. Esto puede ser un gran factor para los errores. - Una mala homogenización puede afectar la eficiencia de las zarandas. El análisis en la alimentación estuvo proporcionado en mayor medida por partículas gruesas; Quedando las partículas menos gruesas en el análisis hecho por la zaranda. - Los gruesos y los intermedios no se pasaron por los tamices finos ya que la cantidad de partículas –malla 20 era despreciable < 1gramo - Al no tener la malla 10 en la clasificación de finos, se tuvo que unir con los intermedios para obtener el alimento para la malla 10, los sumamos con sus respectivas masas en cada malla. No afecta el lugar en el cual se sume después de la malla 10, ya que no implicaría un efecto en la fórmula para hallar la eficiencia.
BIBLIOGRAFIA
-
Operaciones unitarias en el procesamiento de minerales. Quiroz N. 1986. Tecnología de procesamiento de minerales, tratamiento de menas y recuperación. Wills. 2ed.
