RESUMEN En esta experiencia en donde el principal objetivo es calcular la densidad de pulpa, concentración concentración de sólido en en peso(cp), concentración concentración de sólido sólido en volumen(cv) volumen(cv) y densidad del mineral a través del picnómetro, desplaamiento desplaamiento de volumen, matra a!orado y la balana Marcy" Marcy" #rimeramente, se determino la masa del mineral y la cantidad de a$ua, lue$o calcular la pulpa" %espués determinar determinar el peso del mineral en el picnómetro, el a$ua en este, la pulpa en este y sin nin$&n material" 'on el matra a!orado se determino lo mismo ue en el caso del picnómetro" l i$ual ue los pasos anteriores los dos <imos se realio la misma actividad , pero con la balana Marcy" Marcy" #ara terminar se determino la !racción retenida en la malla de corte a través la masa de la pulpa, densidad de la pulpa, volumen de la pulpa, masa del sólido, * de sólido en peso y la masa de la pulpa" El experimento !allo ya ue al medirlo en la balana Marcy no se obtuvieron los datos ue se esperaban porue el * de sólido en peso no concordaba, concordaba, ya ue el mineral era muy denso y no se +omo$eneiaba con el a$ua, era un mineral muy duro di!cil de desinte$rar o disminuir su tama-o en !orma apropiada"
.N%.'E #/0.N 1" 7" 9" <" ?" @" A" B" D"
234E5.62S .N5R2%U''.8N 5E8R.' RE:UER.M.EN52S ; E:U.#2S #R2'E%.M.EN52 E=#ER.MEN5> 53>S ; %52S %.S'US.2NES ; '2MEN5R.2S '2N'>US.2NES #CN%.'E 3.3>.20RF
234E5.62S 0ENER>ES G%eterminar la $ravedad espec!ica del material empleando las técnicas de desplaamiento de volumen, picnometra y matra a!orado" G'onocer el manejo de la 3alana Marcy" G%eterminar la !racción retenida en una malla de!inida empleando la 3alana Marcy"
.N5R2%U''.8N 5E8R.' >a mayora de las plantas de procesamiento de minerales trabajan en +&medo" No sólo es el a$ua el medio pre!erido para llevar a e!ecto la mayora de los procesos de concentración, sino ue es el mHs conveniente para muc+as operaciones de molienda y concentración" Esto si$ni!ica ue el material ue se procesa en una planta puede ser transportado de una operación a otra en !orma de pulpa" Una suspensión es una mecla de partculas sólidas con un luido" En el procesamiento de minerales, las partculas sólidas ue componen las suspensiones contienen especies mineraló$icas y el luido, ue como se dijo es normalmente a$ua, contiene al$unas sustancias umicas disueltas" estas suspensiones o meclas, com&nmente se les denomina pulpas metal&r$icas o simplemente pulpas" Una pulpa !ormada por partculas de minerales ue reuieren ser procesadas, por ejemplo, para concentrar el o los elementos valiosos, se acostumbra llamarla alimentación o cabea " Si una pulpa al ser procesada lle$a a ser ricas en especies mineraló$icas de interés económico, se le denomina concentrado" l producto de pulpa pobre en especies valiosas se usa llamarlo rec+ao, cola o relave y al producto con un contenido intermedio de elementos de interés se les suele llamar mixtos o middlin$" >os mismos nombres anteriores , alimentación, concentrado, relave y middlin$, se usan para re!erirse a los sólidos correspondientes, en su estado seco" continuación, con el !in de poder describir procesos de tratamiento de minerales, se de!inen ciertas caractersticas de las pulpas metal&r$icas y de sus !ases sólidas y luidas, se !ija una notación y se mencionan en !orma breve al$unos métodos de medición de setas caractersticas, considerando un volumen !ijo de esta suspensión, este puede estar contenido en un recipiente o estar en un sistema en movimiento" En el texto se utilian s, l y p par re!erirse a la !ase sólida, luida y a la pulpa respectivamente, y se usan los smbolos v para vol&menes, m para masa y p para peso" s, se deben cumplir las si$uientes relaciones I vp J vs K vl mp J ms K ml pp J ps K pl %ado ue la masa y el peso di!ieren sólo por la aceleración de $ravedad $, tal ue p J m$ , es costumbre en ciertas cantidades usar indi!erentemente los cali!icativos mHsico o peso" En este texto se si$ue la costumbre, pero se recomienda tener clara la di!erencia en cada situación a !in de evitar la !recuente con!usión de unidades de masa y de peso" En el caso de una pulpa en movimiento, si t es el tiempo medio de permanencia de la pulpa en el volumen !ijo, los !lujos volumétricos medios ue se desi$nan en adelante por la letra , se de!inen por el cuociente entre el volumen respectivo y el tiempo t" #or ejemplo I J vs L t #or lo tanto,
p J s K l J (vs K vl) L t J vp L t #ara identi!icar la densidad y el peso espec!ico normalmente se utilia el smbolo ro I ros J ms Lvs rot J ml L vl rop J mp L vp d J ms Lml Existen diversas !ormas de medir las concentraciones sólidos de!inidos anteriormente" >a manera mHs precisa, $eneralmente, consiste en una medición directa, es decir, basada en la de!inición de lo ue se desea conocer" #ara ello el problema se limita a la medición de vol&menes o pesos, en el caso de una muestra, o bien, a la medición de !lujos volumétricos o mHsicos, en el caso de una suspensión en movimiento" %ado ue, por una parte, muc+as determinaciones en la prHctica se basan en muestras poco representativas del !lujo de suspensión ue se desea caracteriar y por otra parte, los métodos experimentales de medición no siempre se aplican con el debido cuidado, es !recuente ue los valores ue se determinan sean imprecisos" >a imprecisión se acent&a cuando las determinaciones se e!ect&an en !orma indirecta, debido a la propa$ación de errores ue se producen por las operaciones al$ebraicas sobre las cantidades" Este error es especialmente si$ni!icativo cuando existen di!erencias de cantidades similares en el denominador" El problema de muestreo es $eneralmente el punto de partida !undamental para un buen resultado" continuación se discuten al$unos métodos de especial interés en la medición de densidades y !lujos en pulpas metal&r$icas, dHndose por entendido ue la medición de ciertas cantidades, como densidad y !lujos de luidos puros, puede ser !Hcilmente conocida" En la medición de diversas caractersticas de una pulpa se distin$uen dos $rupos de métodos de medición I GMétodos discretos o discontinuos GMétodos continuos o en lnea Un método de medida discreto determina la propiedad ue se desea conocer en una muestra representativa ue se +a extrado previamente" Un método continuo mide la variable de interés directamente en el !lujo o sobre una muestra(!racción peue-a del !lujo) ue se obtiene permanentemente"
RE:UER.M.EN52S ; E:U.#2S
Se !ormarHn $rupos de trabajo de cuatro inte$rantes" >os euipos e implementos de laboratorio a usar serHn I GMineral de $ranulometra !ina (1* bajo 1 malla 5yler)" G#robetas $raduadas de 1 ,1? y 1 cm 9" G#icnómetros G3alana Marcy" G3aldes plHsticos" G3alanas di$itales y analtica" G3roc+as , espHtulas , pa-os roleadores"
#ara la determinación de la densidad real de un mineral se emplearHn las metodolo$as de desplaamiento de volumen , picnómetros y matraces a!orados"
#R2'E%.M.EN52 E=#ER.MEN5> •
1" 7" 9" <"
Medición de la densidad de mineral por desplaamiento de volumen 2btener 1 muestras de mineral 1*G1 malla 5yler de unos ? $ramos aproximadamente" En una probeta $raduada de 1cc" 6aciar una muestra de mineral y medir el volumen total" dicionar con cuidado ?cc" %e a$ua y +omo$eneiar la pulpa !ormada" Medir el %ES#>M.EN52 %E 62>UMEN %E> >F:U.%2" Realiar los puntos 7 y9 para otras dos muestras"
%eterminar la densidad total , porosidad y densidad del material para cada una de las muestras y obtener un valor promedio como resultado !inal" Medición de la densidad de mineral por #icnometra 1" ntes de realiar las mediciones el picnómetro se deberH constatar ue este se encuentre limpio y totalmente seco" 7" #esar el picnómetro con tapa incluida(peso 3) 9" 6aciar una de las muestras de material dentro del picnómetro veri!icando ue el !ondo del picnómetro uede completamente cubierto por el mineral " #esar el picnómetro con tapa y mineral(peso M) <" dicionar a$ua destilada +asta completar medio volumen del picnómetro , calentar en el mec+ero a !ue$o lento observando la total eliminación de burbujas de aire" Sacar del !ue$o , dejar en!riar y enrasar con a$ua +asta un nivel tal ue al colocar la tapa del picnómetro con pulpa en su interior(peso #) ?" 6aciar la pulpa del picnómetro , lavar y llenar solamente con a$ua destilada , pesando el picnómetro con tapa y a$ua (peso ) @" Repetir los pasos 1 al ? con otras 7 muestras" A" %eterminar un valor de densidad real promedio empleando la si$uiente !órmula I •
densidad del mineralJ (MG3)L(KMG3G#)($Lcm9) Medición de la densidad de mineral empleando un matra a!orado 1" >impiar y secar tres matraces a!orados de 7?cc" 7" #esar el matra a!orado con tapa (peso ) 9" $re$ar una muestra de mineral de ? $ramos( el peso debe ser conocido, peso 3) al matra a!orado y pesar (peso ') <" dicionar a$ua +asta el a!oro (7? cc") y pesar (peso %) ?" %eterminar la densidad del mineral empleando las si$uientes !órmulas I •
cp J peso del mineral L peso de la pulpa J 3O1L(%G)
densidad de pulpa J %GL7? ($rLcc) densidad del mineral J (cp O densidad de pulpa)L(1G(1Gcp)Odensidad de pulpa)
Medición de la densidad de mineral empleando la balana Marcy 1" #esar 1 P$" de mineral y vaciar en el tac+o de la balana , el cual debe estar limpio y seco" 7" dicionar a$ua +asta completar el volumen del recipiente (1 litro), el cual se mide a la altura de los ori!icios del tac+o" El volumen de a$ua adicionada debe ser conocido" 9" $itar la pulpa para eliminar burbujas de aire "'olocar el recipiente en la balana Marcy y medir la densidad del sólido y densidad de pulpa para la escala correspondiente al porcentaje de sólido empleado" •
#reparación de pulpas 1" #reparar ? litros de pulpa con un 9* de sólido en eso en uno de los baldes plHsticos" 7" $itar la pulpa en !orma manual y obtener muestras representativas las cuales serHn depositadas en el recipiente de la balana Marcy" 9" 'on!irmar , conocido el valor de la densidad del sólido , el * de sólido en la 3alana , midiendo ademHs el valor de la densidad de pulpa" <" En otro balde preparar ? litros de pulpa con un @* de sólido y repetir los puntos 7 y 9" ?" dicionar a$ua a la pulpa de @* de sólido +asta diluirla a un 9* de sólido" @" Una ve !ormada la pulpa , +omo$eneiarla y extraer muestras representativas y veri!icar en la 3alana de Marcy el * de sólido"
•
#ara cada pulpa se determinarH I G'oncentración de sólido en peso , 'p ,conocidos los valores de densidad de pulpa , mineral y a$ua" G'oncentración de sólido en volumen , 'v ,conocidos los vol&menes de sólido y pulpa y los valores de 'p y densidades" G%ensidad de pulpa ,para compararlo con el obtenido en la balana Marcy" G%ilución" • %eterminación de la !racción retenida en la malla de corte 1" dicionar al recipiente de la balana Marcy 1 litro de pulpa ,la cual debe ser obtenida en !orma representativa desde la pulpa a la cual se le determinarH la !racción bajo la malla @?" 7" >eer en el disco la densidad de pulpa (escala externa del disco) y el * de sólido en paso (escalas de color blanco ,amarillo y rojo) para la densidad del sólido especi!icada ,la cual se localia en la lnea central vertical blanca" 9" 'on el dato de densidad de pulpa y volumen de pulpa se calcula la masa de pulpa , se$&n la si$uiente expresión I masa pulpa($ramos) J densidad de pulpa(P$L>itros)O6(>itros)O1 E'"1 <" 'on el dato de * de sólido en peso y la masa de pulpa se calcula la masa de sólido presente en esta se$&n la si$uiente expresión I masa del sólido J * sólido en peso O masa de pulpa
E'" 7
?" El litro de pulpa serH tamiado en la malla de corte ,dejando sólo la cantidad de material retenido sobre ésta "#ara ello se colocarH el tami bajo un suave c+orro de a$ua ,de modo ue todo el !ino pase a través de malla " @" >a cantidad de material retenido sobre la malla serH retornado al recipiente de la balana Marcy y se completarH el litro de pulpa adicionado de a$ua" El a$ua adicionada debe adicionarse sólo +asta la parte in!erior de los ori!icios del recipiente ,ya ue dic+o punto marca el litro de pulpa " A" #or tratarse del mismo mineral la densidad del sólido se mantiene ,leyendo con dic+o valor en la balana Marcy ,la densidad de pulpa y el * de sólido en peso ,re$istrHndose ambos valores" B" 'on el valor de densidad de pulpa y considerando el volumen de 1 litro de pulpa obtener la masa de pulpa empleando la ecuación 1" D" 'on el valor del * de sólido en peso y la masa de pulpa calculada en el punto anterior determinar la masa de sólido existente en esta nueva pulpa mediante la ecuación 7" 1" #ara obtener la !racción de material retenido sobre la malla de corte se emplearH la si$uiente ecuación I *!racción retenido malla J masa sólido(punto 1)) O1 masa sólido total (punto ?)
#CN%.'E ρs=ms/ vtGvl
ρs Idensidad de sólido
vt volumen de la muestra vl luido en el volumen ms masas del sólido ρmineral= MG3L (KMG3G#)
cpJ 3O1L (%G)
ρ pulpa J %G L 7?
M picnómetro con tapa y mineral 3 picnómetro con tapa picnómetro con tapa y a$ua # picnómetro con pulpa
3 mineral % matra con a$ua matra con tapa ρ densidad
ρmineral J cpOρulpa L (1G(1Gcp)O ρ pulpa
cp * en sólido
masa pulpa J ρ pulpaOv(a$ua)O1 masa de sólido J *sólido en peso O masa de pulpa *!racción retenido malla J masas sólidoO1 L masa sólido total cv J ρlOcp L (ρs (1 G cp)KρlOcp)
densidad del luido ρs densidad del sólido cv *volumen en peso
% J ml L ms
ms masa del sólido ml masa del luido
cp J ρsOcv L ( ρsOcvK ρl(1Gcv)) cp J ρs (ρ pGρ) L ρ p (ρsGρl)
ρl
3.3>.20RF Q#rocesamiento de mineralesQ >uis Ma$ne • puntes personales •
