LABORATORIO DE TECNOLOGIA DE METALES NO FERROSOSLABORATORIO N 02: MUESTREO, PREPARACION MECANICA DEL MINERAL DE COBRE, DENSIDAD APARENTE Y DETERMINACION DEL INDICE DE TRABAJO DE TRITURACION1. FUNDAMENTO TEORICO MUESTREOMETODOS DE MUESTREOLa preparacin de muestras corresponde a una etapa muy importante tanto para el control metalrgico como para los estudios a escala de laboratorio o piloto. De los mtodos y precauciones que aqu se toman depender la confiabilidad y exactitud de los datos de finalmente se obtengan.En la preparacin de muestras se emplean comnmente dos trminos: roleo y cuarteo.ROLEO;homogenizacin de la mescla.EL CUARTEO;operacin que consiste en llegar a obtener una porcin de muestra pequea, representativa del total de la muestra inicial, pudiendo realizarse esta operacinen forma manual o en partidores mecnicos.La obtencin de una muestra de laboratorio para realizar anlisis granulomtricos, anlisis qumicos y/o mineralgico, se puede realizar mediante diversas tcnicas, sin embargo, un requisito previo es una buena mescla del material.La mescla previa se efecta frecuentemente con un pao roleador, este pao varia en tamao de acuerdocon el tamao de la mescla, para muestras de mayor peso, el roleo es realizado por dos personas que sujetan el pao, que descansa en el suelo por dos de sus extremos de una esquina a la otra, la operacin se repite durante varios minutos.Cuando la muestra es pequea o menor a 3 Kg, la operacin puede ser realizada en un pao roleador sobre una mesa por una sola persona en algunos casos, y para muestras de varias decenas de kilogramos se utilizaran mescladores mecnicos.MUESTREO MAUAL;dentro de los mtodos y dispositivos de muestreo y particin manual, se pueden mencionar los siguientes.Cono y cuarteo;el mineral se extiende sobre una superficie plana, fcil de limpiar; si la cantidad de material a muestrear es muy grande, se apila de forma cnica a travs de una pala, haciendo caer cada palada exactamente en la punta del cono, esta operacin se repite 2 o 3 veces con el propsito de dar a las partculas una distribucin homognea. En caso que la cantidad de mineral sea menor, la homogenizacin se realiza por el roleo, posteriormente el material se distribuye para formar primero un cono truncado y despus una torta circular plana, respetando lo mximo posible la simetra lograda en el paso anterior, finalmente la tora circular se divide en 4 partes a lo largo de 2 diagonales perpendiculares entre s. Dos cuartos opuestos se separan como muestras y el par restante constituye el rechazo.

Rifleado;el partidor de rifles, tambin conocido como partidor iones, consiste en un ensamble de un numero par de chutes idnticos y adyacentes normalmente entre 12 a 20.Los chutes forman un Angulo de 45 grados o ms, con el plano horizontal y se colocan alternadamente opuestos para que dirijan a dos recipientes ubicados bajo ellos.El material se alimenta por medio de una bandeja rectangular despus de haberlo distribuido uniformemente sobre su superficie.El procedimiento recomendado cuando se emplea este tipo de partidor es el siguiente:Emplear el rifle adecuado de acuerdo al tamao mximo de partculas. La muestra debe ser homogenizada y alimentada desde una bandeja al rifle para obtener dos muestras ,cualquiera de las cuales puede ser seleccionada al azar como muestra dividida.

PREPARACIO MECANICA DE MINERALES

APARTADO: Este proceso consiste en ir a los depsitos de minerales (minas) y extraerlos de los ms convenientes para su beneficio fundamentalmente este proceso radica en el conocimiento de ciertas caractersticas fsicas del mineral tales como color, brillo, aspecto de fractura. Este apartado se lleva a cabo a mano, con cincel y martillo, con barreta manual y neumticas, perforadas de barrera y explosivos. Los medios de transporte que se pueden utilizar son carretillas manuales, bandas transportadoras, carretillas mecnicas, transportadoras de carga, gras viajeras, palas mecnicas, trascabos.CRIBADO O TAMIZADO: Fundamentalmente este proceso consiste en seleccionar y clasificar los minerales por medir el ndice de finura obtenida durante la molienda, esta operacin separa por diferencia de tamao los materiales tiles de las gangas para esta operacin es necesario utilizar telas o laminas perforadas conocidas como tamices, cribas. Los tamices para su manejo generalmente se clasifican por el numero de mallas o agujeros que existen en una distancia de pulgada lineal. Este proceso consiste en utilizar un agujero, un juego de tamices colocados verticalmente en orden creciente de superior a inferior, dichos conjuntos pueden estar accionados por dispositivos que produzcan sacudidas, vibraciones, sarapes, oscilaciones, trepidaciones. Durante el tamizado los granos ms gruesos son detenidos en los tamices colocados en la parte superior.ANALISIS GRANULOMETRICOgeneralidades La concentracin de minerales depende en alto grado del tamao o distribucin de tamaos de las partculas que intervienen en estas operaciones. Los procesos piro e hidrometalrgicos tambin dependen de la distribucin de tamaos de las partculas. Operaciones y procesos de beneficio de minerales necesitan rangos de tamaos de partculas para ser ms eficientes. Por supuesto las operaciones son condicionadas directamente por estos rangos. Rangos de tamao para concentracin minerales

TAMAO DE PARTICULA Feret: el tamao de partcula corresponde a la distancia entre dos tangentes paralelas a la partcula y trazadas en la direccin de la medicin. La forma comn de determinar el tamao de un conjunto de partculas es el anlisis granulomtrico por medio de tamices. El anlisis granulomtrico consiste en hacer pasar el mineral por una serie de tamices desde el de menor nmero de mallas hasta el de mayor. El tamao de partcula se asocia al nmero de aberturas que tiene el tamiz por pulgada lineal.TAMAO DE PARTICULA

FORMACION DE TORRE DE TAMICES

SERIES DE TAMICES Para estandarizar las serie de tamices se utiliza la razn: . Para la serie normal se emplea: . Si xi es el tamao de la abertura del tamiz i. Para la serie normal, la abertura de malla inmediata anterior es:

La abertura de la malla inmediata inferior es:

RO-TAP Y CONJUNTO DE TAMICES

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMICES Se colocan los tamices de acuerdo a la serie sobre la ro tap para sacudirlos. Se sacude por un periodo de 15 20 minutos. Se detiene y se pesan los finos producidos. Se procede a sacudir la serie de tamices por otro periodo de 15 minutos y se pesan los finos. El procedimiento finaliza cuando se registra un peso constante en los finos. Se pesan y registran los pesos retenidos sobre cada uno de los tamices y sobre el plato de finos. Los datos del anlisis granulomtrico se colocan en tabla. En la primera columna se presentan las mallas mientras en la segunda estn las aberturas de malla. La tercera muestra los % en peso del mineral retenido en cada malla. La cuarta incluye los % en peso acumulados. La quinta los % acumulados pasantes.

DENSIDAD APARENTE

Se denomina peso especfico de un mineral al cociente entre su peso y el peso de un volumen equivalente de agua a 4C( condiciones de mxima densidad dela gua), siendo un valor adimensional. Por el contrario , la densidad relativa es un valor equivalente correspondiente a la masa por unidad de volumen y viene expresado en unidades tales como g/cm3 .El peso especfico es una propiedad intrnseca y constante para un mineral de composicin qumica determinada y depende bsicamente de dos factores: De los tomos que constituyen el mineral. Del tipo de empaquetamiento de los tomos.

INDICE DE TRABAJO DE TRITURACION

El indice de Trabajo WI, Es Un Parmetro Que Depende del material de y del Equipo de conminucin, porcin Lo Que es conveniente Que En Su OBTENCION s utilice sin MECANISMO de ruptura semejante al de la Mquina Para La Cual s efectua la determination.ASI, EJEMPLO POR, Se Puede HACER Ensayos de Impacto (simulando Etapas de trituracin del material de), Ensayos en molinos de barras y Ensayos en molinos de bolas, Segun s describen una continuacion.Prueba Estndar de chancabilidadEl Procedure Estndar experimental de laboratorio, prr DETERMINAR el indice de Trabajo en la Etapa de chancado, basicamente coinci en siguiente lo:-. material de PreparAR el un des Entre comprendido pelotas 2 y 3 Pulgadas- Colocar instancia de parte de DICHO Entre el material 2 pndulos Opuestos e Iguales (30 libras de peso CADA UNO), Que pueden levantarse controladamente un Distintas alturas de Cada.- Efectuar las Naciones Unidas Sobre la prueba de Impacto el material colocando la dimensin Menor de la roca en la Direccin del Impacto Un Producir porcin Ambos pndulos, Los Cuales . s levantarn progresivamente, del hasta Producir la fractura del material de Requerida- El indice de Trabajo (. W; kwh / ton corta) s calcular DE UN PROMEDIO de 10 Exitosos prueba, MEDIANTE la frmula:

Donde:W = ndice de Trabajo del material Aplica un chancado (corta kwh / ton)Ds = ESPECIFICA DE GRAVEDAD del SlidoC = Esfuerzo del impact Aplicado, necessary prrafo fracturar el material de (lb-pie/pulg de Espesor de la roca) .Cuando necesitamos conocer el Wi de un mineral debemos establecer mtodos que nos ayuden a determinarlo segn las condiciones dadas:En Trituracin:As, si debemos hacerlo en lazona de trituracin, tenemos los siguientes mtodos:1. Mtodo directo:Consiste en determinar la energa (Kw-h/Tm) para una relacin de trituracin determinada F/P. Para ello, se tritura una cantidad de mineral con granulometra conocida, determinando el valor de F en micras de la alimentacin y P de la descarga, computando el tiempo de trituracin empleado y midiendo la demanda de energa de la chancadora en vaco y con carga.Para determinar la energa consumida en reducir de tamao el mineral se emplea la ecuacin:

Donde:W: Energa consumida durante la reduccin de tamao, Kw-h/TmV: Voltaje aplicado al motor, voltiosA: Intensidad de corriente consumida, ampt: tiempo, hCos (Rho) : Angulo de desfase entre V e IM: Peso del mineral, TmRealizando el anlisis granulomtrico de la alimentacin y el producto, con los valores F80 y P80 se determina el Wi experimental empleando la formula de Bond.

2. MATERIALES Y EQUIPOS

Se utilizaron para las diferentes etapas diferentes materiales y equipo.-Para el proceso de chancado: Chancadora de quijada Chancadora de rodillo-Para el proceso de muestreo y preparacin mecnica: Mallas de diferentes nmeros , , 3/8 ,1/4, 10 y -10. Sacos para separas los diferentes pesos para realizar nuestro anlisis granulomtrico.-Para la determinacin de la densidad aparente y gravedad especifica se utilizo. Una probeta de 100 ml Una probeta de 1000 ml Una balanza electrnica.

3. PROCEDIMIENTOS

CHANCADO DEL MINERAL DE COBREEl mineral fue chancado en las chancadoras de quijada y posteriormente en la de rodillos ubicados en la planta piloto de procesamiento de minerales que tiene la UNSA en rio seco.Aqu una fig. Del tablero de control de las chancadoras y del molino de bolas.

Fig. de los datos de la chancadora de quijada.

CUARTEO PARA EL ANALISIS QUIMICO El mtodo utilizado para esta ocasin para el anlisis quimico fue el mtodo manual (cuarteo).

Primero pesamos todo el mineral dndonos un peso total de 14900 g. Ahora procedemos a realizar los pasos correspondientes para hallar una muestra que sea representativa mediante este mtodo. Primero la formacin del cono.

Segundo aplanado del cono

Cuarteo

Separacin de dos cuartos y descartan los otros dos hasta conseguir un peso indicado para el anlisis que en esta ocasin lo haremos con un aproximado de 450g.ANALISIS GRANULOMETRICO Realizamos el anlisis de mallas para la determinacin del P80, sabiendo que el F80= 27500 y asi utilizar estos datos para la determinacin del work index , que posteriormente lo utilizaremos. Aqu hacemos pasar todo el mineral por diferentes mallas para la obtencin de nuestro P80. Primero la malla , ,3/8,1/4, 10 y -10 . Pesamos los pesos pasantes y retenidos para luego sacarlos en porcentaje , hacer el cuadro respectivo con su grfica y poder determinar el P80 .

DETERMINACION DE LA DENSIDAD APARENTE Y GRAVEDAD ESPECIFICA

Para realizar los clculos de determinacin de la densidad aparente utilizamos el mtodo de la probeta. Los pasos a realizar son los siguientes : Pesamos la muestra seguidamente la colocamos en la probeta que luego aadiremos agua de volumen conocido para poder medir la variacin del volumen de agua conociendo todo esto dividimos el peso del mineral del volumen del agua. Fig. del peso de muestra (30g) y la probeta con un volumen de 300 ml.

Fig. del mineral ya dentro de la probeta y procederemos a medir la variacin.

INDICE DE TRABAJO DE TRITURACIONPara esto utilizamos las mediciones que se tomaron en el tablero electrnico de las chancadoras de la planta piloto en rio seco.Obteniendo los siguientes datos: Voltaje 203 v Amperaje 9.95 A Largo de la chancadora 3.5 Set de descarga 0.5Y teniendo las siguientes constantes que son: Factor de correccin 1.7321 Cos() =0.85

4. RESULTADOS ANALISIS QUIMICOEl anlisis qumico lo mandamos a un laboratorio , dndonos resultados de la ley de cobre de 5.88 %. ANALISIS GRANULOMETRICORealizando el anlisis de mallas para la determinacin del P80 tenemos el siguiente cuadro.Mallaabertura (micrones)peso (gr)porcentaje (%)% retenido% pasante

3/419049400.2695417790.2695417899.7304582

1/2126996004.0431266854.3126684695.6873315

3/89524565038.0727762842.385444757.6145553

1/46500460030.9973045873.382749326.6172507

10 1700210014.150943487.533692712.4663073

-10 0185012.466307281000

peso total14840100

Ahora interpolamos para hallar el P80 .

x=P80=11390.79 DENSIDAD APARENTE Y GRAVEDAD ESPECIFICA-Con el procedimiento ya explicado procedemos a realizar una tabla con los datos conseguidos de la densidad aparente.MallaPeso (g)Volumen que ocupa (ml)Densidad aparente. (kg/l)

-1030152

1030132.30769231

10200802.5

1/4200792.53164557

Densidad aparente promedio = 2.3325 kg/l-Ahora determinamos la densidad absoluta MallaPeso (g)Volumen inicial (m)Volumen final (ml)Variacin(ml)Densidad absoluta(kg/l)

-10303044142.142857

10303043132.30

10200300376762.63

1/4200300374742.69

Densidad absoluta promedio = 2.403 kg/l

INDICE DE TRABAJO DE TRITURACION

Datos de la chancadora de quijada: V= 203 V trifsico I= 9.8 ;10.16;9.89 , promedio de I=9.95 A Factor de correcion en estrella del motor trifsico =1.7321 Cos()=0.85 Longitud de la chancadora =3.5 Abertura del set de descarga =0.5Procedemos a realizar los clculos de la capacidad teorica utilizando la relacin emprica:

Reemplazando:

Capacidad real de la chancadora de laboratorio es de:La energa suministrada en Kw

Reemplazando los datos:

Consumo de energa:

Reemplazando datos:

Con los datos del P80 y F80 anteriormente calculados determinamos el radio de reduccin.

Ahora calcularemos el work index .

Reemplazando los datos tenemos:

5. CONCLUSIONES

Primeramente tenemos que recalcar la falta de implementos de seguridad por parte de algunos alumnos que para posteriores ensayos deberan estar con todos estos implementos, llmese lentes, tapa odos guantes, zapatos de seguridad, etc. Otra parte de este ensayo que se hizo fue la falta de disciplina que hubo en la utilizacin de la chancadora de quijadas, que para prximos ensayos se debera evitar para prevenir accidentes. Tambin podemos recalcar la buena actitud de los miembros del laboratorio al prestarnos los equipos para el anlisis granulomtrico y la determinacin de la densidad aparente y por responder nuestras inquietudes. Ahora tomando en cuenta los resultados del radio de concentracin, podemos llegar a la conclusin que se llev un buen chancado y hubo una considerable reduccin de tamao que nos permitir hacer una buena lixiviacin en nuestra columna. De acuerdo con los resultados de la densidad aparente y gravedad especifica se demostr que se hizo un buen ensayo ya que los resultados en promedio que nos dan son muy cercanos entre si.

6. OBSERVACIONES

Se debera utilizar un sistema de entrada del mineral mas adecuado a la chancadora para poder evitar accidentes y tomar asi un mejor tiempo en lo que se refiere a la alimentacin constante del mineral a la chancadora. Podriamos implementar un sistema de descarga de la chancadora de quijadas como de bolas aun mejor para evitar perdidas de mineral. En el proceso de anlisis de mallas podramos haber utilizado una muestra representativa pequea de mineral, pero no lo hicimos ya que el peso total de nuestro mineral es de 15 kg y al ser un peso relativamente pequeo decidimos pasar todo el mineral por las diferentes mallas para obtener resultados mas exactos de nuestro P80. En la determinacin de la densidad aparente se sugiere que haigan mas probetas para hacer este ensayo y tomar menos tiempo en la utilizacin del equipamiento de laboratorio, ahorrando tiempo. Para un prximo ensayo de un mineral deberamos haber realizado un anlisis de alimentacin a la chancadora para determinar el F80 , en este ocasin medimos una particula de todo el mineral de tamao promedio y lo usamos como F80 .

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