Técnicas de muestreo de minerales
Muestreo manual Dentro de los métodos y dispositivos de partición manual se menciona:
1. Coneo y cuarteo (Pala y cucharon): Es probablemente el mas vieo de todos los métodos de muestreo probabil!stico. También se le llama cuarteo cornisa" ya #ue se ori$ino en las minas de esta%o de Corn&all. 'e ha empleado con lotes de hasta toneladas" pero en la actualidad su uso se ha limitado a lotes de mesón de una tonelada con materiales a * mm. +os pasos t!picos a se$uir para llevar a cabo este procedimiento son tres:
El material se e,tiende en una placa lisa de -ierro o una super-icie de concreto -cil de
limpiar. 'e apila en -orma cónica colocando cada palada e,actamente en el pe,. Esta operación se repite / o 0 veces con el propósito de dar a las part!culas una distribución homo$énea respecto a un ee de revolución" esto es" homo$eneidad $iratoria o simetr!a respecto al ee vertical.
El material se distribuye por medio de una pala para -ormar" primero" un cono truncado y"
después" un pastel circular plano" respetando lo mas posible la simetr!a lo$rada en el primer paso.
El pastel circular se divide en partes a lo lar$o de dos dia$onales perpendiculares entre si.
Dos cuartos opuestos se separan como muestra (por eemplo : 2 y C o 3 y D) y el par restante es el recha4o. Este método consume mucho tiempo y es costoso" la e,periencia muestra #ue no es mas e,acto" mas preciso o mas barato #ue el paleo alternado" #ue lo$ra la misma ra4ón de corte (15/) con la misma herramienta (pala o cucharón)
Rifleado El partidor de ri-les" conocido también como partidor de 6ones" consiste en un ensamble de un numero par de chutes" idénticos y adyacentes" normalmente entre 1/ y /. +os chutes -orman un n$ulo de 7 o mas con el plano hori4ontal y se colocan alternadamente opuestos para #ue dirian el material a dos recipientes colocados bao ellos. El material se alimenta por medio de un cucharon rectan$ular después de haber distribuido el material uni-ormemente en su super-icie. Cada uno de los recipientes recibe una muestra potencial. E,iste la posibilidad de introducir una desviación cuando se usa un partidor de ri-les de manera asimétrica. Cuando el cucharon se descar$a muy rpido y muy cerca de un lado" es posible #ue uno de los ue$os de chutes derrame hacia el otro ue$o8 entonces una de las muestras potenciales es sistemticamente mas pesada #ue la otra.
El ran$o normal para el uso de partidores de ri-les es: 1.
Tama%o m,imo de part!cula: alrededor de 1 mm
/.
Peso del lote: desde 1 $ hasta al$unos cientos de 9$
0.
Peso de la muestra: hasta unos cuantos $ramos.
.
aturale4a del material: solidos secos.
o se recomienda el uso de partidores para cortar muestras de material #ue ten$an part!culas mas $randes #ue la mitad de la abertura del chute" ya #ue se puede producir puenteo. Cuando se usan los partidores de ri-les para propósitos técnicos" se puede observar la ;re$la de alternar< para suprimir cual#uier desviación eventual.
Paleo fraccionado y alternado El paleo -raccionado es ciertamente el mas barato y sencillo de los métodos masivos de muestreo. Consiste en mover el lote por medio de una pala manual o mecnica" separando una muestra -ormada por una palada de cada " lo$rando una relación de corte = 15 1.
Paleo -raccionado verdadero: +as paladas e,tra!das de un lote se depositan en la parte superior de distintos montones" los cuales al terminar con el lote ;+<" se convierten en muestras potenciales idénticas de i$ual volumen.
/.
Paleo -raccionado de$enerado: Cada enésima palada se deposita en el montón n71 y el resto" paladas del ciclo" se depositan en el m ontón n7/ por lo tanto" el montón n 71 es la muestra predeterminada y el montón n7/ es el recha4o predeterminado.
Paleo alternado Es un paleo -raccionado caracteri4ado por =/ y una relación de muestreo t = 15/. E este método e,iste la posibilidad de una desviación cuando se muestrean $ruesos" ya #ue una porción (mayor o menor) de ellos puede #uedar en una de las -racciones. El ran$o de uso de el paleo -raccionado es di-erente si se manea por medio de palas manuales o mecnicas. Para palas manuales: •
aturale4a del material: solidos secos" h>medos o incluso pe$aosos.
•
Tama%o m,imo de part!cula: rara ve4 se usa para -ra$mentos mas $ruesos de 1 mm (<)
•
Peso del lote: hasta de al$unas toneladas
•
Peso de la muestra: el paleo alternado puede implementarse y suministrar muestras tan pe#ue%as como un $ramo ( por medio de esptulas #u!micas)
•
Capacidad de la pala: menos de ?50@
Para palas mecnicas: •
aturale4a del material:solidos secos" h>medos o incluso pe$aosos.
•
Tama%o m,imo de la part!cula: hasta de / o 0 mm.
•
Peso del lote: hasta de varios miles de toneladas
•
Peso de la muestra: hasta de unas cuantas toneladas.
•
Aelación de partido: desde 15/ hasta 151.
•
Capacidad de la pala: menos de ?B50@.
Por e,periencia" el paleo -raccionado" especialmente el paleo alternado" siempre es mas -cil" barato y" eventualmente" mas di$no de con-ian4a #ue el coneo y cuarteo.
Muestreo automático Este tipo de muestreo es el #ue emplea dispositivos movidos mecnicamente en -orma continua o intermitente para e,traer incrementos #ue se re>nen para -ormar la muestra. Cuando el e#uipo esta bien instalado y tienen un mantenimiento y supervisión de su operación adecuados produce muestras prcticamente sin desviación" pero su caracter!stica autónoma" tiende a se descuidado" lo cual $enera los si$uiente problemas: 1.
?odi-icación de los bordes del cortador por de-ormación o incrustaciones.
/.
Deposito de material dentro del cortador #ue se desprende espordicamente.
0.
Captación de salpicaduras o escurrimientos aenos al -luo.
.
3lo#ueo en la trayectoria o cambios en la velocidad por materiales acumulados.
.
allas en los interruptores cuando son e#uipos intermitentes.
En al$unas plantas se instalan torres de mue streo" en las cuales se reali4an operaciones de muestreo y trituración alternadas para obtener la muestra -inal de manera automtica y sin la intervención humana. ay #ue hacer notar al$unos errores #ue se pueden presentar desde el dise%o de estos aparatos hasta su uso: 1.
alta de tolvillas amorti$uadoras y alimentadores de -luo constante entre las etapas de trituración y muestreo.
/.
Aelaciones de muestreo demasiado elevadas.
0.
modi-icaciones por uso
.
modi-icaciones posteriores sin considerar la -iloso-!a ori$inal y las consecuencias de dichas modi-icaciones.
Divisores sectoriales Para muchos trabaos de pruebas y al$unos anal!ticos" es necesario tener varias muestras i$uales entre si. En -orma manual se pueden obtener por paleo -raccionado" pero re#uiere de mucho tiempo y cuidado" por lo #ue es meor emplear dispositivos mecnicos" #ue" en este caso" se les llama divisores sectoriales. +os divisores sectoriales son dispositivos #ue pueden tener dos arre$los: 1.
2limentador $iratorio" partidores y recipientes estacionarios.
/.
Partidores y recipientes $iratorios y alimentador estacionario.
En la si$uiente -i$ura se muestra un eemplo del primer caso. Estos divisores pueden $enerar un nume ro $rande de partes i$uales o" cuando as! se re#uiera" se pueden obtener -racciones mayores o menores" ya # ue sea por acumulación de partes menores o por la instalación de recipientes de di-erente tama%o y pueden manear material seco y pulpas.
Eti#uetas de Technorati: ?uestreo"minerales
Circuitos de molienda SAG
+a molienda se reali4a en varias etapas involucrando molinos de barras" bolas y autó$enos en al$unos casos. Es poco habitual moler el mineral en una sola etapa para obtener los ran$os de tama%o
necesarios
en
el
proceso
de
concentración
subsi$uiente ya
#ue
los
consumos ener$éticos resultan mucho ms altos #ue cuando se reduce de tama%o en varias etapas.
Circuito abierto: Cuando el mineral para a través de los molinos sin una etapa de clasicación paralela.
Circuito cerrado: Cuando el molino trabaa con un clasicador cuyo producto $rueso retorna de nuevo al molino" mientras #ue el no pasa directamente a la etapa si$uiente.
'e utili4an para evitar la sobreFmolienda en la cual el hidrociclón trabaa en circuito cerrado con el molino" lo$rando una disminución sustancial en el consumo ener$ético al evacuar del circuito el material ya molido" al tama%o deseado. Gn circuito abierto #ue moliera a este mismo tama%o" consumir!a una cantidad mayor de ener$!a y ori$inaria una elevada proporción de nos.
En las $uras si$uientes apreciamos arre$los de molienda para casos de trituración y molienda convencional y molienda semiautó$ena.
Circuitos de trituración y ?olienda semiautó$ena ('2H)
Circuito de trituración y molienda convencional
Circuito de ?olienda '2H clasi-icación
Circuitos de trituración F ?olienda '2H F clasi-icación
Circuito molienda '2H F clasi-icación F remolienda
Circuito de trituración ?olienda '2H F Clasi-icación F remolienda
Circuitos t!picos de chancado En todas las operaciones de plantas de chancadoF molienda" el valor de la e-iciencia se lo$ra con el producto -ino obtenido" t!picamente bao 1 micrones e#uivalente s a malla 1. ormalmente el numero de etapas de chancado se puede reducir dependiendo del tama%o de alimentación #ue acepta la etapa de m olienda primaria. Circuito t!pico de 0 etapas de chancado alimentado a un molino de barras:
Circuitos t!picos de una o dos etapas de chancado alimentado a un molino '2H:
Selección y dimensionamiento de chancadores primarios
2l tener ya de-inida la cantidad de etapas de chancado" se puede comen4ar a seleccionar el chancador adecuado para cada etapa de reducción de tama%o. Dependiendo de las condiciones operacionales" tama%o de alimentación" capacidad" dure4a" etc." siempre e,isten al$unas opciones. En el caso de chancadores primarios estacionarios" ya sea en super-icie o subterrneo" se tienen como opciones:
Para minerales blandos" la primera opción es normalmente un chancador de impacto hori4ontal" si es #ue la capacidad necesaria no es muy alta. Para un mineral mas bien duro las opciones de elección estn entre un chancador $iratorio o uno de mand!bula. 'iempre es bueno aplicar las si$uientes re$las de dise%o: 1.
'iempre utili4ar una chancadora de mand!bulas si se puede" ya #ue es la alternativa mas económica.
/.
Para baas capacidades utilice un chancador de mand!bula y un martillo hidrulico para el sobre tama%o.
0.
Para altas capacidades" utilice un chancador de mand!bula con una apertura de alimentación $rande.
.
Para capacidades muy altas" utilice un chancador $iratorio.
En $eneral todos los chancadores son normalmente dimensionables a partir del tama%o m,imo de alimentación. Para un determinado tama%o de mineral de alimentación" sabiendo su capacidad se puede seleccionar el e#uipo adecuado.
El dimensionamiento adecuado de cual#uier chancador no es -cil y los $r-icos #ue se muestran son solo una $u!a. Estos" al i$ual #ue el eemplo #ue presentamos a continuación" son obtenidos del método de dimensionamiento #ue utili4a ?etso ?inerals" y las si$las de los $r-icos corresponden a los modelos de sus chancadores. Eemplo: considerar #ue la alimentación a un chancador primerio a de-inir es mineral de roca dura a voladura con un tama%o m,imo de I mm. 'u capacidad necesaria debe ser de / t5h. Para el eemplo" la selección correcta es de tipo superior a un chancador 'JFKL.
Eti#uetas de Technorati: Circuitos chancado"chancado"primario
Circuitos de trituración En los dia$ramas si$uientes se representan en términos $enerales los principales arre$los para una operación de chancado" en los cuales la e-iciencia en la misma ya en aumento del arre$lo de la i$" 1 a la 1/" debiéndose considerar #ue la inversión en instalación aumenta en el mismo sentido pero el de operación es en sentido inverso. Este >ltimo aspecto se intensi-ica notablemente en plantas de $ran capacidad. En las -i$uras C" D y E se muestran dia$ramas t!picos de circuitos abiertos (C) y cerrados (D y E) con sus respectivas capacidades de procesamiento de mineral.
'ección chancado Chancado Primario
El chancado primario es la primera etapa de reducción del mineral tal cual lle$a a la mina. El tama%o inicial depende del tipo de minado y de transporte y de la escala de la e,plotación8 de el depende" a su ve4" el dimensionamiento y el dise%o del e#uipo de chancado primario. 'i el mineral proviene de una e,plotación a tajo abierto, y sobretodo" si a#uella se e-ect>a a $ran escala" el tama%o inicial es -unción de la -ra$mentación primaria o secundaria (por eemplo: pro-undidad" dimetro" espaciamiento y car$a de e,plosivo de los taladros y altura de los bancos)8 capacidad y dimensiones del e#uipo de car$u!o (pala" retroe,cavadora)" etc. El cuadro adunto (reproducido del catalo$o de la -irma manu-acturera telsmith53arber Hreene) muestra la relación entre dimensiones de cucharas de las palas" en yardas cubicas y el tama%o recomendado de chancadoras de #uiadas (a& crushers) y $iratorias" especi-icando las dimensiones de su abertura de alimentación. 'e observa" por consi$uiente" #ue en el dimensionamiento de la ma#uinaria de chancado primario es primordial el tama%o de la alimentación" siendo secundaria la capacidad de procesamiento (tonelae horario). Por eemplo" la alimentación de mineral de tao abierto" puede lle$ar a tener un metro de lado m,imo" mientras a#uel proveniente de una e,plotación subterrnea mecani4ada" seria el orden
de unos J5L cm. M el de minado subterrneo primerias" es -unción de las dimensiones de esta y del es#uema de las etapas si$uien tes" pudiendo lle$ar a unos I.51 cm. En todo caso" la potencia re#uerida para el chancado de un tama%o determinado hasta la $ranulometr!a deseada" se puede calcular en -orma apro,imada por la -ormula de 3ond:
N= 1 Ni((15s#rt(PK))F(15s#rt(K)))
FO s#rt: ra!4 cuadrada de
'upon$amos #ue Ni = 1 9Nh5Tc" K= cm = micras. PK= I. cm = I micras. Entonces: N = 1 (0.J51 * 1.151) = .0 9Nh5Tc 'i el tonelae horario lle$ara a Tc5h" la potencia re#uerida seria (sin incluir perdidas de transmisión): , .0 = 1I 9N El mineral se alimentara a la chancadora primaria en la mayor!a de los casos" desde un bu4ón" o copio" mediante un alimentador tipo 2pron (-aa de placas metlicas)" cadena o de placa vaivén. En caso de las chancadoras primarias $iratorias" es costumbre vaciar directamente los camiones vol#uetes a la chancadora sin bu4ón ni alimentador intermedios. +a capacidad del bu4ón deber ser calculado de acuerdo con la capacidad de los carros o camiones (o eventualmente" de la -aa transportadora del -ondo de la mina o del t ao) y de la cadencia con #ue estos son recibidos en la planta. Es necesario destacar #ue el mineral #ue se e,trae de minas en clima h>medo (p. e. en la sección de chancado con un contenidos de arcilla o pani4o tan elevado #ue imposibilita el chancado y 4arandeo e-iciente en las etapas secundaria5terciaria. 'e recomienda en tales casos e,tremos: 1.
+avar el mineral entrante a la planta en un trommel lavador" se$uido de clasi-icador para los -inaos y un espesador para el rebalse de a#uel8 o" alternativamente.
/.
chancar solamente hasta un tama%o medianamente $rueso y complementar la conminución previa a la molienda de bolas" mediante un molino de barras" con-orme a la practica establecida en $ran numero de minas locales.
Chancadoras primarias operan siempre en circuito abierto" por eemplo: el mineral es tratado en una sola ve4" sin retorno. Es costumbre instalar antes de la chancadora una parrilla estacionaria o
vibratoria" con una abertura i$ual al ;settin$< de salida de la chancadora" para separar los -inos #ue deben ;by passear< la ma#uina" para aumentar su e-iciencia de chancado y su capacidad. inalmente" reiteramos #ue aun#ue hem os estado hablando de minerales" implicando #ue se trate de ;minerales metlicos<" en realidad" las plantas de chancado primario (y" en $eneral" la mayor!a de las plantas de chancado) tratan tonelaes importantes de minerales ;no metlicos<" entre los cuales los materiales o ;a$re$ados< de construcción (piedras" cascaos" etc.) ocupan un lu$ar preponderante.
