PREPARACIÓN PREP ARACIÓN MECÁNICA DE MINERALES Apunte Nº 2
Nelson Díaz D.
INTRODUCIÓN Chile un País Minero Chile es es un pa país min minero por por ex excelencia. La minería forma parte de nuestra identidad como nación, y ha sido y sigue siendo clave para el desarrollo de los chilenos.
Chile es un país de grandes reservas de minerales. Dentro de la minería metálica se destaca la producción de cobre, hierro, molibdeno, manganeso, plomo, plomo, zinc, oro y plata. De estos productos, los de mayor interés son el cobre y moli molibd bdeeno, no, sie siendo ndo este ste últim ltimo o un subsub-pr prod odu ucto cto de la producción de cobre.
El objetivo de la explotación de un yacimiento es la extracción sustancias minerales en forma sistemáticamente, para luego procesarla y comercializar la sustancia mineral, con el fin que proporcione una utilidad, que haga rentable el negocio. Entonces el desafío está en: 1. 2. 3. 4. 5.
Encontrar recursos Evaluar si es económicamente explotable Determinar una forma de extraer las reservas Recuperar el elemento de interés desde las rocas Ponerlo en el mercado
Las etapas de un proyecto minero son: 1. Prospección 2. Exploración 3. Evaluación del Proyecto 4. Desarrollo y Construcción 5. Explotación o Producción 6. Cierre de Faena
Es la primera etapa, en la cual se requiere lograr un reconocimiento general del área de interés, localizar una anomalía con las propiedades de un depósito mineral y reducir su tamaño. La prospección está enfocada en la búsqueda de recursos minerales ubicados relativamente cerca con respecto a la superficie aplicando los métodos directos e indirectos de prospección.
La exploración y la prospección son fases estrechamente ligadas y a veces se las combinan, a menudo los geólogos se ocupan de ellas. El desarrollo y la explotación son las fases, que en general los ingenieros de minas realizan.
Técnicas de Exploración Para la localización de un depósito mineral se pueden aplicar diversos recursos como: 1. 2. 3. 4. 5.
Fotos aéreas. Imágenes de satélite del área en cuestión. Cartas topográficas. Mapas estructurales y geológicos. Planos geofísicos, etc.
Fotografías Aéreas Cartas Topográficas
Planos Geológicos
Planos Geofísicos.
Directamente se levanta y analiza los afloramientos de un depósito mineral y/o las rocas meteorizadas y/o alteradas, que pueden originar de un yacimiento mineral.
Ley Mineral: La calidad del mineral es expresada según su concentración del metal de interés. En minas de cobre, esto se expresa en porciento de cobre (%Cu) contenido o ‘ley’; mineral en Chile podría variar entre 0,5 y 2,0 %Cu. En la minería del Oro es expresada en gr/Ton
Deposito Mineral Parte o fracción de la corteza terrestre donde por procesos geológicos se formaron o acumularon sustancias minerales útiles, con beneficio para la human umaniidad, dad, que pue pueden ser explo plota tad dos con con los medio dios técnic nicos disponibles. Un de depo posi sito to mi mine nera rall es un unaa an anom omal alía ía,, un unaa ma mayo yorr co conc ncen entr trac ació ión n de mineral de lo normal en la corteza.
Clasificació Clasif icación n de los los Depósitos Depósitos miner minerales ales según según el tipo tipo de miner mineral al Depósitos metálicos: 1. Metales ferrosos ferrosos (hierro, (hierro, manganeso, molibdeno y tungsteno) 2. Metales Metales básicos (cobre, (cobre, plomo, plomo, zinc y estaño) estaño) 3. Metales Metales preciosos (oro, (oro, plata, grupo del platino [rutenio, [rutenio, rodio, paladio, paladio, osmio, iridio, platino]) 4. Minerales radioactivos (uranio, (uranio, torio y radio) radio) Depósitos no metálicos (minerales industriales): Minerales no combustibles y no metálicos Incluye: Incluye: fosfatos, potasa, halita, arena, grava, grava, areniscas, azufre y muchos otros.
Depósitos de combustibles fósiles: Sustancias minerales orgánicas que pueden ser utili utilizad zadas as como como combu combusti stible bles. s. Incluy Incluye: e: carbón carbón,, petróleo, gas natural, metano, arenas bituminosas.
La necesidad de determinar características físicas o quimicas de grandes volúmenes o lotes de material son fundamentales para evaluar un proyecto minero. Los errores de muestreo, preparación y análisis pueden dar origen a desaciertos en la decisión de inversiones de capital, en la proyección de flujos de caja, en la programación de objetivos de producción, en el diseño o de procesos metalúrgicos, etc.
MUESTREO DE MINERALES La Estadística trata del recuento, ordenación y clasificación de los datos obtenidos por las observaciones, para poder hacer comparaciones y sacar conclusiones. Un estudio estadístico consta de las siguientes fases: Recogida
de datos. Organización y representación de datos. Análisis de datos. Obtención de conclusiones.
MUESTREO DE MINERALES
MUESTREO DE MINERALES Definiciones: Población es el grupo entero de objetos o individuos bajo estudio, de los cuales queremos obtener información. Muestra es una parte de la población de la cual obtenemos información. Unidad es un objeto individual o persona en la población. Variable es una característica de interés medida en cada unidad de la muestra. El tamaño de la población se denota por la letra mayúscula N. El tamaño de la muestra se denota por la letra minúscula n.
MUESTREO DE MINERALES Tamaño de la población: N = 16 Tamaño de la muestra: n = 4
MUESTREO DE MINERALES Definiciones: Parámetro es una medida numérica que se calcularía usando todas las unidades de la población. Estadística es una medida numérica que se calcula de las unidades de la muestra
MUESTREO DE MINERALES UNIVERSO: Toda la población o conjunto de unidades que se quiere estudiar y que podría ser observada individualmente en el estudio MUESTRA: Parte de un conjunto o población debidamente elegida, que se somete a observación en representación del conjunto, con el propósito de obtener resultados válidos para todo el universo. MUESTREO: Procedimiento para escoger la muestra (tamaño y estructura)
MUESTREO DE MINERALES Muestreo, Es el procedimiento empleado para obtener una o más muestras de una población; el muestreo es una técnica que sirve para obtener una o más muestras de población. Éste se realiza una vez que se ha establecido un marco muestral representativo de la población, se procede a la selección de los elementos de la muestra aunque hay muchos diseños de la muestra
MUESTREO OBTENCION DE UN TODO
DE
UNA
MUESTRA
REPRESENTATIVA
EN SU SENTIDO MÁS ESTRICTO, PUEDE DEFINIRSE COMO LA ACCIÓN DE REMOVER UNA FRACCIÓN O PARTE, QUE SE DENOMINARÁ MUESTRA, DESDE UN CONJUNTO DE MATERIAL DE MUCHO MAYOR VOLUMEN DONDE SUS CARACTERÍSTICAS PUEDEN SER ESTIMADAS, ESTUDIANDO LAS CARACTERÍSTICAS DE ESTA MUESTRA.
MUESTREO DE MINERALES Población. Es
un conjunto de elementos que poseen una característica. Conjunto de individuos que tienen las características (variables), que se quieren estudiar.
POBLACIÓN
FINITA: Cuando se conoce el tamaño de la
población. POBLACIÓN INFINITA: Cuando no se conoce el tamaño de la población. Muestra. Es
un subconjunto de la población. Una muestra representativa es una muestra que recoge todas las características relevantes de la población.
PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO Probabilístico:
Si a cada elemento tiene la misma posibilidad de formar parte de la muestra
No
probabilístico: Si cada elemento NO tiene la misma posibilidad de formar parte de la muestra
MUESTREO DE MINERALES Calidad de los datos: 1. En toda medición, pueden existir básicamente dos tipos de errores: Aleatorios y sistemático. 2. Se define sesgo como un error sistemático. Ej. Balanza mal calibrada. 3. Un método de muestreo se dice sesgado si los resultados que produce difieren sistemáticamente de los verdaderos de una población.
MUESTREO DE MINERALES LOTE: Masa de material de gran volumen de la cual se desea determinar una cualidad promedio. Pude estar estática o en movimiento. Conjunto de material, sobre el cual se estima la calidad. 50.000 ton de mineral Material procesado durante un turno 300 ton. de embarque de concentrado
MUESTREO DE MINERALES INCREMENTO: Cantidad de material tomado como muestra desde un lote o una parte por un aparato de muestreo en un solo movimiento como regla general. Material
tomado de una palada Material tomado en el corte de un flujo Material recolectado por una sonda MUESTRA DE MEDICIÓN: Cantidad de material seleccionada desde un lote para determinar el valor promedio de un atributo.
Sub - muestra: Es la cantidad de mineral que corresponde a varios incrementos. Muestra Bruta: Es la cantidad de material, la cual está constituida por todos los incrementos o submuestras tomadas del universo a estudiar (cargamento o lote). Muestra Reducida: Es la muestra obtenida, a partir de la muestra bruta, por el método de reducción, después de haber obtenido una muestra para análisis de granulometría, en los casos en que esto fuera necesario.
Muestra Final: Es la muestra reducida u obtenida de la muestra reducida , para determinación de contenido de humedad, composición química , composición mineralógica que se prepara de cada incremento , de cada sub- muestra o de la muestra bruta. De acuerdo con el método especificado, también puede servir como duplicado para determinación granulométrica. Muestra para granulometría: Es la muestra obtenida de la muestra Bruta y destinada a la determinación granulométrica del cargamento o lote. Muestra para Humedad: Es la muestra obtenida de la Muestra Final para la determinación de contenido de humedad del cargamento o Lote.
Muestra para Análisis Químico: Es la muestra obtenida de la Muestra Final, para la determinación de la composición química del cargamento o Lote. Análisis Granulométrico: Es el análisis que se le hace a un material para conocer su distribución de tamaño, pasándolo por distintos tamices y expresando el peso de material atrapado en cada malla como porcentaje parcial, referido al total de material usado para el ensayo.
Tamiz: Es un harnero que tiene mallas con diferentes aberturas y espesor de alambres que la conforman. Las diferentes aberturas de los tamices son identificados por un número dado por el fabricante (Tyler), que representa el número de hoyos por pulgada lineal que tiene la malla.
Cortador de Muestras: Dispositivo electromecánico que en forma automática toma incrementos, ya sea de un flujo de solución (electrolito) o de mineral durante el traspaso o caída desde correas transportadoras.
MUESTREO DE MINERALES
MUESTREO DE MINERALES
PLAN DE MUESTREO
PLAN DE MUESTREO
PLAN DE MUESTREO REQUISITOS
DEL PLAN DE MUESTREO Informar sobre la naturaleza de la muestra y su matriz Informar sobre la instrumentación a utilizar en el muestreo Conocer el grado de homogeneidad de la muestra Indicar el numero de submuestras necesarias para una exactitud determinada Presentar un esquema sobre las precauciones a seguir en la preparación de la muestra PLAN DE MUESTREO Procedimiento para seleccionar, extraer, conservar, transportar y preparar las porciones a separar de la población en calidad de muestras. El proceso de muestreo debe estar planificado, detallado y escrito y el plan de muestreo debe incluir: Donde realizar la toma de la muestra Quien tiene que realizar la toma de la muestra Que procedimiento debe seguirse en la toma de la muestra
CUADRO RESUMEN
Gran
variedad de constituyentes minerales en la mena
Dispareja
distribución de los minerales en la mena
Variación
en el tamaño de las partículas constituyentes
Variación
en la densidad de las partículas constituyentes
Variación
en la dureza de los distintos minerales
MUESTRAS Y MUESTREOS TIPOS
DE MUESTRAS Representativa: composición y propiedades similares al conjunto de la muestra. Selectiva: obtenida en el muestreo de determinadas zonas. Sistemática: obtenida según un procedimiento sistemático. Aleatoria: obtenida al azar. Compósita : formada por dos o mas submuestras TIPOS DE MUESTREO Intuitivo: Basado en la experiencia en algún tipo particular de muestra Estadístico: Mediante un modelo estadístico previamente validado Sistemático: Siguiendo un protocolo en el que se especifica: tipo, tamaño, frecuencia, periodo del muestreo y lugar
MUESTREO DE MINERALES El muestreo cubre la práctica de selección de muestras para:
La evaluación metalúrgica de un depósito mineral.
Muestreo
para balance metalúrgico o control de proceso de las distintas etapas de la operación de una planta de procesamiento.
MUESTREO DE MINERALES OBJETIVO El objetivo más importante del muestreo es que la muestra sea representativa, es decir, debe contener todos los componentes en la misma proporción en que estos existen en el material original.
MUESTREO DE MINERALES Generalidades: El proceso de muestreo consiste en la colecta de incrementos (cantidades moduladas) de material desde el universo (lote) que se desea muestrear Incremento es una cantidad modular de material retirada del universo que se desea muestrear. Lote es una cantidad finita de material separada para una utilización especifica. Una muestra primaria o global se forma por varios incrementos.
MUESTREO DE MINERALES Para cumplir con la definición de muestreo, se debe cumplir que: El
muestreo debe ser equiprobable
En
el caso de los minerales: El muestreo es equiprobable cuando toda las parte del universo tienen la misma probabilidad de ser seleccionadas para constitución de la muestra.
MUESTREO DE MINERALES Es difícil obtener una muestra representativa de toda la mezcla de sólidos debido a situaciones tales como:
Los sólidos no son homogéneos,
La composición de las partículas individuales varía con el diámetro y la densidad de las partículas.
Altas probabilidades de segregación (correas transportadoras, apilamiento en stock pile o almacenamientos en silos).
MUESTREO DE MINERALES
MUESTREO DE MINERALES
Generalidades Los parámetros que se desean medir pueden ser varios: Caracterización física. – – – – – –
Densidad. Peso especifico Granulometría. Dureza Humedad, etc
MUESTREO DE MINERALES Caracterización – – –
química
Cu. total Cu soluble Otros
Caracterización mineralógica. Especies de valor – Especies de ganga –
MUESTREO DE MINERALES
MUESTREO DE MINERALES Muestra primaria o global Es la cantidad de material resultante de la etapa de muestreo propiamente tal.
Muestra final Es una cantidad de material resultante de la etapa de preparación de la muestra primaria, que posee masa y granulometría adecuada para la realización de los ensayos y/o análisis.
MUESTREO DE MINERALES Reducción de muestra Estas muestras primarias deben subdividirse para obtener cantidades más pequeñas a las cuales se les efectuará el análisis correspondiente. Las etapas de división de muestra normalmente van acompañadas por etapas de reducción de tamaños, excepto si el análisis pretende determinar la distribución de tamaños de las partículas .
REFLEXIÓN ¿Por qué tomar muestras? Si queremos conocer una población, ¿Por qué no tomar una muestra de toda la población?, ¿Por qué no hacer un censo?
