informe nº1 concentración de minerales

7/25/2019 Informe N1 Concentracin de Minerales

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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFacultad de Ingeniera

Departamento de Ingeniera en Minas

Laboratorio Concentracin de Minerales

Profesor: Ramiro Len F.

Ayudante: Cristofer Seplveda C

Autor(es): Manuel Fuentes L.Ivo Fritzler S.Carlos Martnez H.Hernn Salinas V.Andrs Saldivia B.

Coordinacin: L-3

Fecha de entrega: 04/05/16

Grupo N1, Exp. 1 y 2:

Anlisis Modal y Separacin Magnticapara arenas de ro Lampa


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Laboratorio Concentracin de Minerales, DIMIN-USACH

Resumen Ejecutivo

En la presente experiencia realizada en Laboratorio de Concentracin de Minerales, DIMIN-USACH, que tiene por objetivo primordial la eleccin de la mejor opcin para separarmagnticamente minerales y de manera secundaria la caracterizacin tanto de las especies

minerales presentes en la muestra como tambin de los equipos, estos ltimos a grandesrasgos, se obtuvieron los siguientes parmetros:

Tabla Resumen

Separacin Magntica Manual

C1 C2 C3Error Proceso

Gral.1 0.95 0.49 1.6

Separacin Magntica Equipo Dings

Intensidad 80% Intensidad 60% Error ProcesoGral. x M1, 50 M2, 65 M3, 80 M4, 50 M5, 65 M6, 80

76.34 40.4 31.9 65.15 41.39 28.66 5.38Separacin Magntica Equipo Frantz

10 10 20 20 Error ProcesoGral. x M1 M2 M3 M ngulo ptimo

40.68 36.31 51.56 33.97 -13.25

Separacin Magntica Equipo Davis

0.5 A 1 A 1.5 A 2 A 2.5 A 3 A Error ProcesoGral. x Conc. 1 Conc. 2 Conc. 3 Conc. 4 Conc. 5 Conc. 6

2.1 2.5 2.18 1.54 0.78 1.25 11.4Ley de Fe estimada por Equipo Davis 85%

En base al objetivo principal, teniendo en cuenta que los procedimientos a evaluar

corresponden a separacin magntica manual, por equipo Dings, por equipo Frantz y porequipo Davis, se determin que la mejor opcin de equipo para separacin magnticaconsiderando recuperaciones obtenidas, corresponde a Equipo Dings, resultando surecuperacin mxima a una intensidad de 80% y ngulo 50, de manera complementaria,el mtodo que present menor recuperacin fue la separacin magntica manual, pero asu vez el que gener menores perdidas.

Referente a las especies minerales presentes en la muestra de ro Lampa, se determin lapresencia de cuarzo, mica, feldespato y magnetita, siendo este el mineral de inters por suelemento Fe, que a su vez present una ley del 85% (ley estimada por concentrados deequipo Davis).

En el caso particular de Equipo Davis, se obtuvo una curva de susceptibilidad, en base a lavariacin de intensidad en una muestra inicial y sus relaves respectivos, este grfico agrandes rasgos denot una disminucin de recuperacin a medida que aumentaba laintensidad, lo cual no se puede afirmar como un comportamiento que siempre ocurrir, yaque los procesos pueden estar sujetos a errores humanos.


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ndice

1. Introduccin ................................................................................................................ 5

2. Objetivos..................................................................................................................... 6

2.1. Principal ............................................................................................................... 62.2. Especficos .......................................................................................................... 6

3. Alcances ..................................................................................................................... 7

3.1. Experiencia N1 ................................................................................................... 7

3.2. Experiencia N2 ................................................................................................... 7

4. Marco terico .............................................................................................................. 8

4.1. Equipos e Instrumentos ....................................................................................... 8

4.1.1. Generales ..................................................................................................... 8

4.1.2. Experiencia N1 .......................................................................................... 12

4.1.3. Experiencia N2 .......................................................................................... 13

4.2. Expresiones y frmulas ..................................................................................... 16

4.2.1. Error porcentual .......................................................................................... 16

4.2.2. Ley Mineralgica ........................................................................................ 16

4.2.3. Porcentaje de Recuperacin ....................................................................... 16

5. Desarrollo experimental ............................................................................................ 17

5.1. General .............................................................................................................. 17

5.2. Experiencia N1 ................................................................................................. 17

5.3. Experiencia N2 ................................................................................................. 186. Resultados ................................................................................................................ 20

7. Anlisis de Resultados .............................................................................................. 21

8. Conclusiones ............................................................................................................ 22

9. Bibliografa ................................................................................................................ 24

10. Anexos ..................................................................................................................... 25

10.1. Imgenes de Experiencias ............................................................................. 25

10.2. Tablas y grficos ............................................................................................ 28

10.3. Tarea ............................................................................................................. 30

11. Memoria de Clculos ................................................................................................ 32


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ndice de Figuras

Figura N1 - Balanza.......................................................................................................... 8Figura N2 - Bandeja metlica. .......................................................................................... 8Figura N3 - Imn tradicional ............................................................................................. 9

Figura N4 - Lupa Geolgica.............................................................................................. 9Figura N5 - Papel milimetrado ........................................................................................ 10Figura N6 - Tamices ....................................................................................................... 10Figura N7 - Tamizador "RO-TAP". .................................................................................. 11Figura N8 - Equipo "Dings". ............................................................................................ 12Figura N9 - Filtrador ....................................................................................................... 13Figura N10 - Horno de secado. ...................................................................................... 13Figura N11 - Piseta. ....................................................................................................... 14Figura N12 - Probetas .................................................................................................... 14Figura N13 - Equipo "Davis". .......................................................................................... 15Figura N14 - Equipo "Frantz"H. ...................................................................................... 15Figura N15 - Esquema Separacin Magntica manual ................................................... 17

Figura N16 - Esquema Separacin Magntica por Equipo Dings ................................... 18Figura N17 - Esquema Separacin Magntica por Equipo Frantz. ................................. 18Figura N18 - Esquema Separacin Magntica por equipo Davis. ................................... 19Figura N19 - Compilado Experiencia N1. ...................................................................... 25Figura N20 - Compilado Experiencia N2, Equipo Frantz.. ............................................. 26Figura N21 - Compilado Experiencia N2, Equipo Davis. ............................................... 27

ndice de Grficos

Grfico N1 - Curva de Susceptibilidad, Intensidad (A) v/s Recuperacin (%) ................. 20

ndice de Tablas

Tabla N1 - Recuperaciones obtenidas en procesos de separacin magntica ............... 20Tabla N2 - Exp. 1 "AM muestra inicial 500 gr, grupos 1-2" ............................................. 28Tabla N3 - Exp. 1, Grupo 1, "AM Equipo Dings concentrados, Intensidad 80%" ............. 28Tabla N4 - Exp. 1, Grupo 2, "AM Equipo Dings concentrados, Intensidad 60%" ............. 28Tabla N5 - Exp. 2, ambos grupos, "AM Equipo Frantz concentrados, Intensidad" .......... 29Tabla N6 - Exp. 2 Grupo 1, "AM Equipo Davis concentrados" ........................................ 29Tabla N7 - Exp. 2 Grupo 2, "AM Equipo Davis concentrados" ........................................ 29Tabla N8 - Leyes de elementos que componen Magnetita ............................................. 30

Tabla N9 - Leyes de Elementos que componen Cuarzo ................................................. 30Tabla N10 - Obtencin de Masa de Especies Minerales, Memoria de Clculos ............. 32Tabla N11 - Obtencin de Leyes Mineralgicas, Memoria de Clculos .......................... 33


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1. Introduccin

Los tratamientos asociados a las etapas de concentracin tienen por finalidad enriquecerlas menas o especies mineralgicas econmicamente tiles de un mineral, de manera talque es pertinente eliminar componentes que induzcan un empobrecimiento del concentrado

esperado, constituyentes tales como estril o ganga, y consecuentemente separarlas entres, bajo la aplicacin de propiedades fsicas y qumicas que puedan caracterizar a losminerales constituyentes de la mena de inters.

Las especies que por consecuencia de dichos mtodos fsicos resultan enriquecidas, sonlas que, por definicin, constituyen los concentrados, y estos sern a su vez la materia primade los procesos qumicos posteriores en que se producirn elementos tiles para laindustria tales como metales o tambin materiales no metlicos en su forma pura.

Es por ello que se establece al concentrado, como un producto intermedio entre el estadonatural del mineral, y el producto puro, utilizable comercialmente. Por otro lado, paraestipular la eficacia de la metdica de separacin fsica por parte de la ganga en funcin delas menas de inters econmico, es necesario que las propiedades fsicas que rigen elcomportamiento de ambos componentes sean diferentes, esto con tal de establecer lapresencia de un gradiente lo suficientemente elevado para aseverar un nivel de separacinque sea: cuantitativamente eficiente, cualitativamente selectiva, cinticamente enrgica.

Es, por tanto, que dentro de los mtodos fsicos bajo los cuales es posible someter a unamuestra con tal de determinar el concentrado de una especie mineralgica determinadadentro de la misma, es que se presenta la separacin magntica, la cual se establece comoun proceso utilizado para concentrar minerales que poseen diferencias en sususceptibilidad magntica, es decir, que responden de forma diferente a la aplicacin de uncampo magntico. En base a ello, se plantea la existencia de diferentes minerales queresponden acorde a su susceptibilidad magntica, lo cuales corresponden a:Paramagnticos, Ferromagnticos y Diamagnticos.

Entonces, a partir de los diferentes minerales que responden de diferente manera alsometimiento de un campo magntico, se estipulo que, en funcin de la influencia de lasusceptibilidad magntica, la cual se encuentra reflejada en la magnitud de las fuerzas queinteractan sobre cada una de las partculas a separar, se han desarrollado dos procesosde separacin magntica: Separacin de baja intensidad, Separacin de alta intensidad.Los cuales a su vez pueden ser llevados a cabo bajo diferentes condiciones (seco o enhmedo) a alta o baja velocidad, con el fin de promover la accin de algunos de los tiposde fuerzas, sobre cada una de las partculas

En base a lo anteriormente mencionado, en el presente informe se dar a conocer elproceso de caracterizacin mineralgica de muestras de arena, las cuales en una primera

instancia fueron tamizadas bajo malla #48 con tal de someterlas a un anlisis modal enbase a sus componentes, y posteriormente una muestra diferente fue obtenida luego de sertamizada bajo malla 48 y sobre malla #70 para la ejecucin de un posterior mtodo deconcentracin magntica en base a sus diferentes grados de susceptibilidad magnticaparticulares; tal que dichas muestras provienen del Ro Lampa, ubicado en la ReginMetropolitana a una altitud de 666 metros sobre el nivel del mar.


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2. Objetivos

2.1. Principal

Determinar qu proceso es ms efectivo en cuanto a recuperacin de mineralde inters.

2.2. Especficos

Caracterizar especies minerales presentes en muestras de ro Lampa.

Determinar leyes de alimentacin y concentrado para cada proceso.

Para equipo Dings, determinar ngulo e intensidad optima de trabajo.

Para equipo Frantz, obtencin de ngulo e intensidad ptima de trabajo, y en

base a esto obtener un concentrado para AM.

Para equipo Davis, determinacin en base a anlisis modal de concentrados laley de Fe presente en la muestra y determinar curva de susceptibilidad.


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3. Alcances

3.1. Experiencia N1

Para separacin magntica manual, se realiz considerando concentradosobtenidos a un 100% de magnetita, obviando otros minerales.

Para separacin magntica mediante el equipo Dings, se debe tener encuenta que parte del material utilizado para obtener concentrados y relaves,quedaba en el equipo, afectando posibles anlisis.

3.2. Experiencia N2

Para separacin magntica mediante el equipo de separacin magnticaFrantz, debido a dificultades de carcter tcnico el ngulo ptimo se estimde manera directa sin previo anlisis para el caso del grupo N1, en el casodel grupo N2, se realiz slo un proceso con 5 gr, sin poder determinarngulo optimo, esto debido al no funcionamiento del equipo.


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4. Marco terico

4.1. Equipos e Instrumentos

4.1.1. Generales Balanza

Uso en experiencias:

Para pesaje de muestras, relaves y concentrados en ambas experiencias.

Figura N1Balanza. Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.

Bandeja metlica


Como superficie de apoyo en pesaje, separacin magntica manual y secado de relave yconcentrados.

Figura N2Bandeja metlica. Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.


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Imn tradicional


Para separar magnticamente minerales presentes en muestras y relaves, de forma

manual.

Figura N3 - Imn tradicional. Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.

Lupa Geolgica


Para conteo y determinacin mineralgica en anlisis modales para granos de muestras,relaves y concentrados.

Figura N4Lupa Geolgica. Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.


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Papel milimetrado


Para facilitar conteo de granos en anlisis modal (uso de cuadrantes).

Figura N5Papel milimetrado. Fuente:http://es.123rf.com/

Tamices


Para separar granulomtricamente las muestras, dependiendo lo requerido para cadaexperiencia.

Figura N6 - Tamices. Fuente: Laboratorio de Chancado y Molienda, DIMIN-USACH.


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Tamizador RO-TAP


Para facilitar y agilizar la separacin granulomtrica manual.

Figura N7 - Tamizador "RO-TAP". Fuente: Laboratorio de Chancado y Molienda, DIMIN-USACH.


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4.1.2. Experiencia N1

Separador Magntico Dings

Uso en experiencia:

Para separar magnticamente minerales presentes en muestras, determinando relaves yconcentrados en un medio seco de forma no manual, equipo de baja intensidad.

Figura N8 - Equipo "Dings". Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.


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4.1.3. Experiencia N2

Filtrador

Uso en experiencia:

Filtrado de relave y concertados hmedos obtenidos de equipo Davis.

Figura N9Filtrador, (a) Filtrador (b) Frasco con compresor para generar vaco.Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.

Horno de Secado

Uso en experiencia:

Secado de relave y concentrados obtenidos por equipo Davis, post filtracin.

Figura N10 - Horno de secado. Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.


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Piseta

Uso en experiencia:

Limpieza de restos de muestras y relaves contenidos en frasco vertido a tubo Davis.

Figura N11Piseta. Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.

Probetas

Uso en experiencia:

Almacenamiento de concentrados obtenidos de equipo Davis.

Figura N12 - Probetas. Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.


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Separador Magntico Davis

Uso en experiencia:

Para separar magnticamente minerales presentes en muestras y relaves, determinando

concentrados en medio hmedo de forma no manual, equipo de alta intensidad.

Figura N13 - Equipo "Davis", (a) Equipo Davis (b) Generados de energa.Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.

Separador Magntico Frantz

Uso en experiencia:

Para separar magnticamente minerales presentes en muestras, determinando relaves yconcentrados, en un medio seco de forma no manual, equipo de alta intensidad.

Figura N14 - Equipo "Frantz". Fuente: Laboratorio de Separacin Magntica, DIMIN-USACH.


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4.2. Expresiones y frmulas

4.2.1. Error porcentual

Expresin:

EP= XXX 100 Ecuacin N2

Donde:

X: Parmetro inicial

X: Parmetro obtenido experimentalmente

4.2.2. Ley Mineralgica

Expresin:

L= 100 Ecuacin N3

Con

m= V Ecuacin N4Donde:

me: Masa de la especie mineral en muestra (gr)

mT: Masa total de la muestra (gr)

Ve: Volumen de la especie mineral en muestra (granos) (m3)

e: Densidad terica de la especie mineral en muestra (gr/m3)

4.2.3. Porcentaje de Recuperacin

Expresin:

100 Ecuacin N5

Donde:

mc: Masa de mineral de inters en concentrado (gr)

mt: Masa de mineral de inters en muestra de alimentacin.


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5. Desarrollo experimental

5.1. General

- Extraer arena de ro Lampa, mediante muestreo.- Para cada experiencia extraer muestra de arena obtenida, llevar a RO-TAP, para

conseguir la granulometra requerida en cada experiencia.

5.2. Experiencia N1

Para separacin magntica manual

- Masar 100 gramos de muestra, y extraer una pizca de esta muestra.

- Realizar anlisis modal a la pizca de muestra (conteo de granos en papel

milimetrado).

- A la muestra de 500 gr iniciales, esparcirla sobre bandeja metlica, para dejarlalo ms homognea posible.

- Cubrir imn tradicional con papel, para posteriormente pasarlo sobre toda lamuestra esparcida en bandeja metlica.

- Material adherido a imn corresponder a concentrado, debe ser dejado en otrabandeja metlica y lo que quede en la bandeja actual corresponder al relave.

- El proceso anterior se realiza tres veces, tener en cuenta que, al finalizar cada

pasada, la muestra debe esparcirse nuevamente y distribuirla homogneamente(realizar AM para cada concentrado).

Figura N15Esquema Separacin Magntica manual. Fuente: Elaboracin propia


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Para Equipo Dings

- Muestra obtenida del Relave 3, se divide en tres partes, para generar muestrasque se utilizarn en Equipo Ding, con intensidad 80% o 60% (segn grupo detrabajo) y variando el ngulo del equipo.

Figura N16 - Esquema Separacin Magntica por Equipo Dings. Fuente: Elaboracin propia

- Las muestras de concentrados y relaves deben ser masadas, adems de realizarAM para cada concentrado, para la determinacin de recuperacin del proceso.

5.3. Experiencia N2

Para equipo Frantz

- Extraer muestras de 10 gramos bajo malla #48 y sobre #65

- Para esta experiencia se trabaj con 4 muestras de 10 gr. (grupo 1) y 1 de 5 gr.(grupo 2)

- 4 de estas muestras se llevaron a equipo Frantz, variando ngulo y manteniendointensidad constante.

- De estas muestras, se evala la que genere ms recuperacin (AM para cadaconcentrado) y se utiliza el ngulo que gener este mejor desempeo comongulo ptimo.

- Con ngulo ptimo, se evala la ltima muestra, y se realiza AM al concentrado.

Figura N17Esquema Separacin Magntica por Equipo Frantz. Fuente: Elaboracin propia


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Para equipo Davis

- Masar muestra de 100 gr., se lleva a tubo Davis, mediante uso de lquido yvariando intensidad.

- Por cada variacin de intensidad, se extrae un concentrado y el resto seconsidera relave, este proceso se realiza repetidas veces, para variaciones deintensidad: 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 (A).

- Se debe filtrar cada concentrado obtenido y el relave final, para posteriormentetrasladar las muestras obtenidas al horno de secado a 110C por 24 horas.

- Una vez secados, se masan y se realiza AM para concentrados y relave final.

Figura N18Esquema Separacin Magntica por equipo Davis. Fuente: Elaboracin propia


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6. Resultados

6.1.Recuperaciones por Procesos en %

Tabla N1Recuperaciones obtenidas en procesos de separacin magntica

Separacin Magntica Manual

C1 C2 C3 Error Proceso Gral.1 0.95 0.49 1.6

Separacin Magntica Equipo Dings

Intensidad 80% Intensidad 60%Error Proceso Gral. x

M1, 50 M2, 65 M3, 80 M4, 50 M5, 65 M6, 8076.34 40.4 31.9 65.15 41.39 28.66 5.38

Separacin Magntica Equipo Frantz

10 10 20 20Error Proceso Gral. x

M1 M2 M3 M ngulo ptimo

40.68 36.31 51.56 33.97 -13.25Separacin Magntica Equipo Davis

0.5 A 1 A 1.5 A 2 A 2.5 A 3 AError Proceso Gral. x

C1 C2 C3 C4 C5 C62.1 2.5 2.18 1.54 0.78 1.25 11.4

Ley de Fe estimada por Equipo Davis 85%

6.2.Curva de Susceptibilidad

Grfico N1Curva de Susceptibilidad, Intensidad (A) v/s Recuperacin (%)


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7. Anlisis de Resultados

El anlisis mineralgico fue realizado slo considerando una lupa de gelogo, identificandoy contando granos. Existe (posiblemente) una variedad de minerales que no sonobservables, requiriendo para ello metodologas ms sofisticadas (por ejemplo, la

confeccin de una briqueta). Por lo tanto, se realizar un anlisis en base a los mineralesque nicamente fueron observados (cuarzo, feldespato, micas y magnetita), determinadosanteriormente.

El equipo Dings entrega un error ms bajo en los diferentes procedimientos realizados,mientras que el equipo que presenta error incoherente es el equipo Frantz. Este error seasocia a un error promedio del -13.25%, asociado al mal estado del equipo. Mediante elequipo Dings se obtienen concentrados ms puros y de menor masa a medida que sube elngulo de separacin a una intensidad 80%. El relave por su parte va subiendo su masa,ya que se est separando la muestra con una exigencia a la susceptibilidad magnticamucho mayor. En ambos equipos los granos parcialmente liberados si son concentrables,razn por la cual el concentrado tiene tonos de minerales ms claros.

El tubo Davis considera la utilizacin de agua en la obtencin de concentrado, esto haceque se obtengan masas de concentrados ms bajas (a la vez ms puras de magnetita), yaque la velocidad del fluido hace que los granos que no estn completamente liberados noqueden concentrados.

Referente a la Curva de Susceptibilidad se aprecia que tiende a disminuir la recuperacindebido al aumento de intensidad, lo que no necesariamente asume un comportamientoconstante en cualquier experiencia que se realice Davis, lo correcto sera asumir que elcomportamiento de la curva no necesariamente es representativo ya que puede estar sujetoa errores humanos.


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8. Conclusiones

Durante el transcurso de la experiencia, se trabaj con una muestra de arena de ro,obtenida especficamente en el Rio Lampa. Esta muestra, para poder ser utilizada en losequipos, debi ser tamizada bajo la malla #48 y sobre la malla #65, posteriormente, se le

realiz un anlisis modal, para de esta forma comprobar las especies minerales quecomponen la muestra y sus respectivas leyes, concluyendo que la muestra est compuestaprincipalmente por los minerales de magnetita, feldespatos y en menor medida por cuarzoy micas.

Una vez que es realizado el anlisis modal de la muestra, se pudo determinar la ley demagnetita en esta, obteniendo como resultado una ley de 61,8%. Para el objetivo de estelaboratorio, este es el mineral ms importante de la muestra, ya que durante el transcursode las experiencias se evaluaron distintos mtodos de concentracin magnticas paradeterminar cul de estos mtodos era el de mayor eficiencia y que posean las mejoresrecuperaciones.

El primer mtodo para concentrar mineral, es un mtodo manual en donde se concentra elmineral mediante la utilizacin de un imn. Este mtodo da como resultado un concentradocon contenido casi del 100% de magnetita, pero al ser un mtodo manual es un procesomuy lento y las recuperaciones no son mayores del 1%.

El mtodo siguiente para concentrar mineral, fue la concentracin magntica mediante lautilizacin del equipo Dings, este equipo funciona con un rodillo, en el cual se induce uncampo magntico por lo que puede atraer las partculas susceptibles al magnetismodejndolas caer el concentrado en un depsito. Para este equipo, se probaron distintasconfiguraciones de intensidad y ngulo, obteniendo la mayor recuperacin de magnetita alutilizarlo con una intensidad del 80% y un ngulo de 50, la recuperacin con estaconfiguracin fue de un 76,34%, cabe destacar que en este concentrado es uno de los quese consigui la mayor masa, de 141,0 gr, eso explica la gran recuperacin, en cambio el

concentrado que obtuvo la menor recuperacin, es donde se obtuvo la menor masa perouna de las mayores leyes, de 65,6%, para este proceso se utiliz una intensidad del 60% yuna inclinacin de 80, por lo que aunque la mayor recuperacin se logr con la primeraconfiguracin mencionada, las mejores ley de concentrado se obtuvo con la segunda.

El siguiente equipo en utilizar fue el Frantz, en el cual solo se podan utilizar muestras dearena muy pequea, de no ms de 10 gr. En este equipo se trabaj con distintasintensidades y ngulos del eje X, pero se dej constante el ngulo del eje Y, en 15. Elproceso de este equipo es muy lento y se obtuvieron perdidas de masa significativos,adems los resultados no fueron buenos, logrando recuperaciones menores al 52% y losconcentrados no posean grandes leyes a excepcin de un proceso en donde se trabajcon la mayor intensidad donde se obtuvo una ley de magnetita del 69,0%.

El ltimo equipo en utilizar, fue el Tubo Davis, en donde se aplicaba un campo magnticocon intensidades distintas para de esta forma obtener la separacin de las especiesminerales presentes en la muestra que presentan diferentes grados de susceptibilidadmagntica. Como en esta experiencia se utiliz una muestra que no tena una gran variedadde especies minerales susceptibles al magnetismo, solo se concentr magnetita, estosconcentrados son los que tienen mayores leyes de magnetita, pero al ser un equipoespecializado en la determinacin de especies minerales susceptibles al magnetismo, larecuperacin del proceso es muy baja.


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Con los resultados obtenidos se grafic una curva de susceptibilidad, en donde se graficala recuperacin del mineral a las distintas intensidades, en esta se puede observar que amedida que se incrementa la intensidad, al inicio hay un aumento de la recuperacin yposteriormente va decayendo, esto se pude haber producido porque la muestra contenaprincipalmente magnetita, la cual es altamente susceptible al magnetismo por lo que no se

necesita de mucha intensidad para concentrarla y a medida que aumenta la intensidad delcampo solo se van concentrando los granos no liberados que no fueron centradosanteriormente debido a su contenido de otros minerales.

Como conclusin se tiene que los mejores resultados se obtuvieron mediante la utilizacindel equipo Dings, en donde se obtuvieron las mayores recuperaciones y leyes concentradosen las configuraciones antes mencionadas, para el caso de los procesos en el equipoFrantz, no se lograron buenos resultados, aunque como se perdi parte de la masa de lamuestra en el proceso, los resultados no son totalmente confiables. En el caso del mtodomanual y la concentracin en el Tubo Davis, se lograron concentrados de altas leyes, perocon una baja recuperacin, estos mtodos no pueden ser aplicados a la concentracinmagntica a gran escala ya que la concentracin manual con un imn es un trabajo muy

lento y laborioso y el mtodo del Tubo Davis es utilizado con el propsito de identificar lasusceptibilidad de los minerales a un campo magntico.

Cabe destacar que todas las leyes presentes en las muestras fueron obtenidas a partir delos anlisis modales realizadas a estas. Estos anlisis son realizados solo por un integrantey de manera subjetiva, por lo que estn sometidos a un cierto grado de error, para obtenerresultados ms exactos y precisos se podra realizar un anlisis qumico a las muestras,aunque este proceso es muy caro y para los objetivos de este informe no se requieren unagran precisin en los resultados.


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9. Bibliografa

Del Salto, A. (2005). Separacin Magntica de Mezclas y Tamizado. 2 de mayo de2016, de Primaria Experimentos.Sitio web:http://primariaexperimentos.blogspot.cl/2012/01/separacion-magnetica-de-mezclas-y.html

Linares, N. (2015). Procesamiento de Minerales. 2 de mayo de 2016, dehttp://losmetalurgistas.blogspot.clSitio web:http://losmetalurgistas.blogspot.cl/2015/01/procesamiento-de-minerales.html


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10. Anexos

10.1. Imgenes de Experiencias

Experiencia N1, Separacin Magntica Manual y Equipo Dings

Figura N19 - Compilado Experiencia N1. Fuente: Elaboracin Propia.


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Experiencia N2, Equipo Frantz

Figura N20 - Compilado Experiencia N2, Equipo Frantz. Fuente: Elaboracin Propia.


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Experiencia N2, Equipo Davis

Figura N21 - Compilado Experiencia N2, Equipo Davis. Fuente: Elaboracin Propia.


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10.2. Tablas y grficos

Tabla N2 - Exp. 1 "AM muestra inicial 500 gr, grupos 1-2"

Minerales Grupo 1 Grupo 2 PromedioMagnetita 78 57 67

Cuarzo 20 8 14

Feldespato 61 55 58

Mica 17 7 12

Granos Totales 176 126 151

Tabla N3 - Exp. 1, Grupo 1, "AM Equipo Dings concentrados, Intensidad 80%"

Minerales

Concentrado 1 Concentrado 2 Concentrado 3

ngulo 50 ngulo 65 ngulo 80

Granos Mx Granos Mx Granos Mx

Magnetita 112 148 134

Cuarzo 49 73 41

Feldespato 67 109 31

Mica 67 86 9


Tabla N4 - Exp. 1, Grupo 2, "AM Equipo Dings concentrados, Intensidad 60%"

Minerales

Concentrado 1 Concentrado 2 Concentrado 3

ngulo 50 ngulo 65 ngulo 80

Granos Mx Granos Mx Granos Mx

Magnetita 39 66 80

Cuarzo 34 28 32

Feldespato 35 39 41

Mica 17 5 12



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Tabla N5 - Exp. 2, ambos grupos, "AM Equipo Frantz concentrados, Intensidad"

Minerales

Muestras1, 2, 3, 4

Concentrado1

Concentrado2

Concentrado3

Concentrado4

10 10 20 ptimo (20)

GranosMx Granos Mx Granos Mx Granos Mx Granos Mx

Magnetita 78 19 28 52 78

Cuarzo 20 24 32 28 20

Feldespato 61 26 28 24 61

Mica 17 1 12 8 17

Granos Totales 176 70 100 112 176

Tabla N6 - Exp. 2 Grupo 1, "AM Equipo Davis concentrados"

Minerales

Concentrado 1 Concentrado 2 Concentrado 3 Relave 3

0.5 [A] 1.5 [A] 2.5 [A] 2.5 [A]

Granos Mx Granos Mx Granos Mx Granos Mx

Magnetita 257 266 172 43

Cuarzo 29 20 19 51

Feldespato 34 41 26 130

Mica 28 31 13 61

Granos Totales 348 358 230 285

Tabla N7 - Exp. 2 Grupo 2, "AM Equipo Davis concentrados"

Minerales

Concent rado 1 Concentrado 2 Concentrado 3 Relave 3

Intensidad 1 [A] Intensidad 2 [A] Intensidad 3 [A] Intensidad 3 [A]

Granos Mx Granos Mx Granos Mx Granos Mx

Magnetita 80 151 116 27

Cuarzo 45 16 26 103

Feldespato 31 49 23 94

Mica 7 6 5 88

Granos Totales 163 222 170 312


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10.3. Tarea

Determinar leyes de los elementos ms importantes en muestra

Ley de hierro en la magnetita (Fe3O4)

Tabla N8Leyes de elementos que componen Magnetita

Elemento Masa Atmica Masa total Ley

Hierro 55,845 167,535 72,4

Oxigeno 15,9994 63,9976 27,6

Total 231,5326 100

Ley de slice en el cuarzo (SiO2)

Tabla N9Leyes de Elementos que componen Cuarzo

Elemento Masa Atmica Masa total Ley

Slice 28,085 28,085 46,7

Oxigeno 15,9994 31,9988 53,3

Total 60,0838 100

Para obtener la masa de un elemento presente en cualquier muestra se debe multiplicarla masa de la muestra por la ley del mineral por la ley del elemento.

Masat= Masat Ley Leyt .

Para el caso de la muestra inicial de 500 gr y con una ley de 61,8 y 7,8 de magnetita ycuarzo respectivamente, se tiene:

MasaH= 500 gr 0,618 0,724 .

MasaH= 223,7 gr .

MasaS= 500 gr 0.078 0.467 .

MasaS= 18,2 .

Para el caso de las Micas y Feldespatos, al pertenecer a un grupo, no presentan unafrmula qumica especfica, es por esto que se ignoraron en el clculo de leyes.


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Usos de minerales presentes en muestra

- Magnetita

Se utiliza como un micronutriente en fertilizantes, en un agregado en el hormign de

alta densidad, en tner en electro-fotografa y como pigmento en pintura.En calderas industriales, se utiliza como protector del interior de los tubos de lascalderas, ya que la magnetita es un compuesto muy estable a altas temperaturas.

- Cuarzo

Se utiliza en la fabricacin de instrumentos pticos y electrnicos, debido a su altadureza se utiliza para dar el acabado artstico a estructuras de acero y como papellija, placas de oscilacin.Como arena el cuarzo se utiliza con profusin en la fabricacin de vidrios y ladrillosde slice, o como cemento y argamasa. El cuarzo molido sirve de abrasivo en elcortado de piedras, en los chorros de arena y en el molido de vidrio. El cuarzo en

polvo se utiliza para hacer porcelana.Adems, otro uso que se le da a la gran variedad de cuarzos es en la joyera, comopiedras preciosas como lo son el jaspe y el prasio.

- Feldespato

Se utiliza en la industria del vidrio y la cermica, conjuntamente estos sectoresabarcan aproximadamente el 90% del consumo mundial.Adems, los feldespatos se utilizan para la fabricacin de pinturas, como materialesaislantes, como materiales sellantes y como abrasivos

- Mica

Se utiliza como aislante elctrico y trmico, para la fabricacin del caucho, plstico,papel, en la fabricacin de pinturas, adems de la utilizacin de estas en la industriacosmtica.Las micas molidas se utilizan en lodos de perforacin, varillas metlicas de loselectrodos, electrodos de soldaduras. En el rea de la construccin tiene una granvariedad de usos, como lo es en la fabricacin de cemento, coberturas determinacin de techos, ladrillos de concreto prefabricado.


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11. Memoria de Clculos

Concentracin magntica manual

En base a Tabla 1, AM Grupo 1 (ver Anexos, Tablas y Grficos)

Para lograr obtener la ley de los minerales, se asume que cada grano posee un volumende 1 cm3, por lo que se multiplica la cantidad de granos por el volumen de estos:

Vtt= Granos Volumen .

En el caso de la magnetita se obtiene el siguiente resultado:

Vtt tt= 78 1 cm .

Vtt tt= 78 cm .

En el siguiente paso, se investiga la densidad de los minerales, para obtener la masa:

Masa = Volumen Densidad .

Para la magnetita se tiene una densidad de 5,4 gr/cm3, por lo que la masa presente en lamuestra es de:

Masatt= 78 cm 5,4 gr cm .

Masatt= 421,2 gr .

De la misma forma, se calculan la masa de las otras especies minerales presentes en lamuestra, los resultados se resumen en la siguiente tabla:

Tabla N10Obtencin de Masa de Especies Minerales, Memoria de Clculos

Minerales Granos (cm3) (gr/cm3) Masa (gr)

Magnetita 78 5,4 421,2

Cuarzo 20 2,65 53

Feldespato 61 2,6 158,6

Mica 17 2,9 49,3

Total 176 682,1

Finalmente, para lograr obtener la ley se divide la masa del mineral por la masa total de lamuestra y esto es multiplicado por 100:

Ley (%)= 100 .


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Para la Magnetita se calcula la siguiente ley:

Leytt= , , 100 .

Leytt= 61,75 % .

De la misma forma para los otros minerales, obteniendo la siguiente tabla:

Tabla N11Obtencin de Leyes Mineralgicas, Memoria de Clculos

Minerales Granos (cm3) (gr/cm3) Masa (gr) Ley Mineralgica (%)

Magnetita 78 5,4 421,2 61,75

Cuarzo 20 2,65 53 7,77

Feldespato 61 2,6 158,6 23,25

Mica 17 2,9 49,3 7,23

Total 176 682,1 100,0

Como ya se tiene la ley de los minerales y de la masa total de la muestra inicial, se puedeobtener la masa de cada mineral, para ello se multiplica la masa total por la ley del mineral:

Masa= MasaTt Ley .

Para la magnetita se tiene

Masatt= 500 gr 0,6175 .

Masatt= 308,75 gr .

Posteriormente se realiza el proceso de concentrado, como este se realiza mediante lautilizacin de un imn tradicional, se asume que la totalidad de este es magnetita, por loque la recuperacin se calcula de la siguiente forma:

Recuperacin = t t 100 .

En el primer concentrado se tiene una masa de 3,1 gr, por lo que la recuperacin es de:

Recuperacin = , , 100 .

Recuperacin = 1% .

De la misma forma se calcula la recuperacin en los siguientes procesos, con laconsideracin de que a la masa inicial se le va restando la masa retirada por el imn duranteel proceso anterior.


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Concentracin magntica mediante equipos

Para el caso del equipo Dings, se comienza el proceso con una muestra de 164 gr,obteniendo un concentrado 1 de 134,3 gr y un Relave 1 de 21,9 gr. Como se puedeobservar, hay un error en las masas, por lo que este error es repartido en el concentrado y

relave ponderndolos por su masa, en el caso del concentrado la masa compensada secalcula de la siguiente manera:

MasaC= MasaC MasaC (+v) .

Para el concentrado 1 se tiene:

MasaC= 134,3 gr 134,3gr (, +,9 .

MasaC= 141 gr .

Una vez obtenida la masa, esta se multiplica por la ley obtenida a travs del anlisis modalobteniendo la masa de magnetita del concentrado, y con esta se obtiene la recuperacin aligual que en el ejercicio anterior:

Para la muestra inicial de 164 gr, se utiliza la ley obtenida durante el primer anlisis modal,61,75%, por lo tanto, la masa de magnetita en la muestra inicial es:

Masatt t= 164 gr 0,6175 .

Masatt t= 101,27 gr .

Para el concentrado 1, se tiene una ley de 54,8%, por lo que la masa de magnetita es:

Masatt = 141 gr 0,548

Masatt = 77,31 gr

Luego la recuperacin del proceso ser:

Recuperacin = , , 100

Recuperacin = 76,34 %

De la misma manera se realiza para todos los otros procesos.

Para los dems equipos el desarrollo terico es el mismo, lo que cambia es slo elprocedimiento experimental.

informe nº1 concentración de minerales

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