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Analisis granulometrico - Procesos MineralúrgicosUniversidad de Santiago de Chile Facultad de
Ingeniería Departamento Ingeniería en Minas L a b o r a t o r i o N° 1 2|P á g i n a Procesos Mineralúrgicos 1° LABORATORIO INDICE TEMATICO CONTENIDOS Página I. - RESUMEN EJECUTIVO II.- INTRODUCCION III.- OBJETIVOS IV.- MARCO TEORICO V.- DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA VI.- RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS VII.- TAREAS Y PREGUNTAS PROPUESTAS VIII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES IX.- BIBLIOGRAFIA X.- ANEXO MEMORIA DE CALCULOS 2 4 5 6 7 10 18 21 22 23 L a b o r a t o r i o N° 1 3|P á g i n a Procesos Mineralúrgicos II.- INTRODUCCION El laboratorio de procesos mineralúrgicos, es de gran importancia para poder seguir conociendo el mundo minero y entender cómo se desarrollan los procedimientos en planta y así lograr el producto que se desea, como cátodos de cobre, concentrado, etc. La necesidad de optimizar recursos y así maximizar cualquier provecho económico obtenible de la mina, incentiva a que todos los pasos desarrollados en el tratado L a b o r a t o r i o N° 1 4|P á g i n a Procesos Mineralúrgicos III OBJETIVOS Objetivo general ï‚· Realizar muestreo y análisis granulométrico de una muestra en el laboratorio. Objetivos Específicos ï‚· ï‚· ï‚· ï‚· ï‚· ï‚· ï‚· ï‚· Poner en práctica los pasos L a b o r a t o r i o N° 1 5|P á g i n a ProcesosMineralúrgicos IV MARCO TEORICO Para comprender el laboratorio desarrollado, es necesario manejar los siguientes conceptos: ï‚· Análisis granulométrico: Es la medición ordenada de tamaño, en una distribución que permite relacionar a la granulometría, con resultados metalúrgicos de etapas posteriores o la evaluación de equipos reductores. ï‚· Homogeneizado: Acción que permite uniformar los elementos que pertenecen a la muestra. Se realiza con un Paño Roleador. En muestras de gran masa el roleo se realiza con más de una persona, las cuales se posicionan en cada punta del paño, y las levantan cuidadosamente (sin perder material), de forma cíclica, así el material se irá sobreponiendo en capas. Y con muestras más pequeñas sólo una persona realiza el procedimiento, ï‚· Volumen pulpa: Si el porcentaje de la humedad de la muestra es de 60 % a 80 %, esto incide directamente en la muestra, teniendo L a b o r a t o r i o N° 1 6|P á g i n a Procesos Mineralúrgicos V.- DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA ï‚· Lista de materiales empleados en la experiencia: Material usado como muestra Paño roleador de plástico (nylon) Espátula Balanza digital Recipientes para traspasar y masar Ro-Tap Serie de tamices Brochas ï‚· Procedimiento: - Muestreo Para comenzar la experiencia se obtuvo una muestra molida de la localidad de Punitaqui. Se masaron 962 gramos de ésta. Se llevó la muestra alpaño roleador, en este caso un paño de nylon; y se homogeneizó durante unos minutos tomando los costados de éste último y levantándolos para mover la muestra y de esta manera obtener una buena mezcla. Se realizó con la ayuda de tres compañeros. Ilustración 1 - Homogenización de la muestra mediante paño roleador L a b o r a t o r i o N° 1 7|P á g i n a Procesos Mineralúrgicos Una vez terminado este proceso, se realizó el cuarteo Ilustración 2 - Método de muestreo de cono y cuarteo -Análisis Granulométrico Luego Ilustración 3 - Vertido de material en los tamices L a b o r a t o r i o N° 1 8|P á g i n a Procesos Mineralúrgicos Después se sacó cada tamiz individualmente y se masó cada una de las partes de la muestra que permaneció en cada una de las mallas y así se obtuvo la distribución de los tamaños. Ilustración 4 - Masado del contenido de cada tamiz Ilustración 5 - Diagrama de la experiencia L a b o r a t o r i o N° 1 9|P á g i n a Procesos Mineralúrgicos VI RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS ï‚· Análisis Granulométrico La muestra ocupada en la experiencia es de un tamaño inferior a 1680 micrones, por este motivo se empezó con el tamiz numero 10 el cual posee esta abertura. La serie de mallas Número de Tamiz 10 14 20 28 35 48 70 Abertura en Micrones 1680 1190 840 590 420 297 s? Tabla 1 - Abertura en micrones de las mallas utilizadas Como se muestra en la tabla anterior, se ocupó un tamiz número 70, del cual se desconoce su abertura, por este motivo, se dedujo de la siguiente forma: Número de Tamiz 10 14 20 28 35 48 65 Abertura en Micrones 1680 1190 840 590 420 297 210 Gráfico 1 - Númerode tamiz vs abertura en micrones Tabla 2 - Puntos utilizados para el gráfico Se determinó una ecuación que representa una línea de tendencia potencial de los valores conocidos del Número de tamiz v/s Abertura en micrones, para luego reemplazar en la ecuación el valor del tamiz desconocido L a b o r a t o r i o N° 1 10 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos Una vez conocido el valor de la abertura faltante, se procede a realizar los cálculos requeridos para esta experiencia. A continuación se presenta una tabla, en la cual se realizó un análisis granulométrico con una masa inicial, antes de tamizar, de 420.95 g Malla 10 14 20 28 35 48 70 Fondo Suma Abertura malla (um) 1680 1190 840 590 420 297 198 Abertura media (um) 1982,40 1413,93 999,80 703,99 497,80 353,19 242,50 Masa (g) 0 122,2 68,9 49,8 28,8 43,9 24,6 81,8 420 Masa corregida (g) 0,00 122,48 69,06 49,91 28,87 44,00 24,66 81,99 420,95 Tabla 3 - Análisis granulométrico de la masa tamizada Masa inicial (g) Masa final (g) Error (g) Error (%) 420,95 420 0,95 0,23 Tabla 4 - Error de tamizado Después de tamizar se encontró un error entre la masa inicial y final de 0.95 (g). Lo cual corresponde a un 0.23 %, el cual es inferior a un 2%. Por este motivo, se considera que el tamizado fue el adecuado y se procede a corregir la masa. Luego sedeterminaron los porcentajes retenidos parcial, acumulado y pasante. Estos se muestran en la siguiente tabla: Abertura Malla malla (um) 10 1680 14 1190 20 840 28 590 35 420 48 297 70 198 Fondo Abertura Masa Masa media (um) (g) corregida (g) 1982,4 0 0 1413,9 122,2 122,48 999,8 68,9 69,06 704,0 49,8 49,91 497,8 28,8 28,87 353,2 43,9 44,00 242,5 24,6 24,66 81,8 81,99 420 420,95 % Retenido parcial 0,00 29,10 16,40 11,86 6,86 10,45 5,86 19,48 % Retenido acumulado 0,00 29,10 45,50 57,36 64,21 74,67 80,52 100,00 % Retenido pasante 100,00 70,90 54,50 42,64 35,79 25,33 19,48 0,00 Tabla 5 - Análisis de masas en el proceso de tamizado Posteriormente para un mejor análisis, calculamos el logaritmo de: la fracción retenida pasante, abertura media de la malla, fracción retenida parcial y fracción retenida acumulada, como se muestra en la siguiente tabla. L a b o r a t o r i o N° 1 11 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos Malla 10 14 20 28 35 48 70 Fondo Abertura malla (um) 1680 1190 840 590 420 297 198 Abertura media (um) 1982,4 1413,9 999,8 704,0 497,8 353,2 242,5 log Fracción retenida pasante 0,00 -0,15 -0,26 -0,37 -0,45 -0,60 -0,71 log Abertura media de la malla 3,30 3,15 3,00 2,85 2,70 2,55 2,38 log Fracción retenida parcial -0,54 -0,79 -0,93 -1,16 -0,98 -1,23 -0,71 log Fracción retenida acumulada -0,54-0,34 -0,24 -0,19 -0,13 -0,09 0,00 Tabla 6 - Cálculos de logaritmos ï‚· Análisis de Resultados - Fracción Retenida Parcial v/s Abertura Media de Malla Fracción retenida parcial -----0,29 0,16 0,12 0,07 0,10 0,06 0,19 Abertura media (um) 1982,40 1413,93 999,80 703,99 497,80 353,19 242,50 Fondo Tabla 7 - Fracción retenida parcial y abertura media de malla La fracción retenida parcial y la abertura media de la malla están directamente relacionadas. Esto quiere decir que mientras la abertura media de la malla es más pequeña, menos material pasa por esta. Con esto se puede inferir que tenemos para este caso tamaños más gruesos que finos con respecto a las mallas ocupadas. - Fracción Retenida Acumulada v/s Abertura Media de Malla Fracción retenida acumulada -----0,29 0,46 0,57 0,64 0,75 0,81 1,00 Abertura media (um) 1982,40 1413,93 999,80 703,99 497,80 353,19 242,50 Fondo Tabla 8 - fracción retenida acumulada y abertura media de malla L a b o r a t o r i o N° 1 12 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos - Fracción Retenida Pasante v/s Abertura Media de Malla Fracción retenida pasante 1,00 0,71 0,55 0,43 0,36 0,25 0,19 0,00 Abertura media (um) 1982,40 1413,93 999,80 703,99 497,80 353,19 242,50 Fondo Tabla 9 - Fracción retenida y abertura media de malla - Valor Medio de la Distribución para elPorcentaje Retenido Parcial El valor medio de la distribución corresponde al % Retenido pasante 54,50 42,64 el cual se obtiene de la siguiente forma: Abertura malla (um) 999,8 704,0 Tabla 10 - Puntos utilizados para la obtención del F50 Gráfico 2 - Calculo del F50 Luego para calcular el se ocupó la ecuación de la recta L a b o r a t o r i o N° 1 13 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos ï‚· Gráficos - Porcentaje Retenido Parcial en Malla v/s Abertura Media de Malla (µm) % Retenido parcial 0,00 29,10 16,40 11,86 6,86 10,45 5,86 19,48 Abertura media (um) 1982,4 1413,9 999,8 704,0 497,8 353,2 242,5 Tabla 11 - Porcentaje retenido parcial en malla y abertura media de malla Gráfico 3 - Porcentaje retenido parcial vs abertura media de malla - Fracción Retenida Parcial v/s Abertura Media de Malla (log/log) log Fracción retenida parcial -0,54 -0,79 -0,93 -1,16 -0,98 -1,23 -0,71 log Abertura media de la malla 3,30 3,15 3,00 2,85 2,70 2,55 2,38 Tabla 12 – Logaritmo fracción retenida parcial y abertura media de malla L a b o r a t o r i o N° 1 14 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos Gráfico 4 - Log fracción retenida parcial vs Log abertura media de la malla - Fracción Retenida Acumulada v/s Abertura Media de Malla (log/log) log Fracción retenida acumulada -0,54 -0,34 -0,24 -0,19 -0,13 -0,090,00 log Abertura media de la malla 3,30 3,15 3,00 2,85 2,70 2,55 2,38 Tabla 13 - Logaritmo de fracción retenida acumulada y abertura media de malla Gráfico 5 - Log fracción retenida vs Log abertura media de malla L a b o r a t o r i o N° 1 15 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos - Fracción Retenida Pasante v/s Abertura Media de Malla (log/log) log Fracción retenida pasante 0,00 -0,15 -0,26 -0,37 -0,45 -0,60 -0,71 log Abertura media de la malla 3,30 3,15 3,00 2,85 2,70 2,55 2,38 Tabla 14 - Logaritmo de fracción retenida pasante y abertura media de malla Gráfico 6 - Log fracción retenida pasante vs Log abertura media de malla ï‚· Calculo de Esponjamiento A continuación se procederá a calcular la constante de esponjamiento K, para ello tenemos: - Masa material = 100 gr - Volumen de Agua = 91 ml - Volumen Pulpa (material + agua) = 129 ml - Volumen Esponjado = 52 ml L a b o r a t o r i o N° 1 16 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos Donde: L a b o r a t o r i o N° 1 17 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos VII.- TAREAS Y PREGUNTAS PROPUESTAS 1. Cálculo : abertura media por la cual pasa un 80% Para esto de hará una interpolación entre la abertura media de la malla 10 que corresponde al puesto que dejo pasar el 100% del material y la malla 14 que dejo pasar70,9% de la masa tamizada , de este modo: Dando como resultado =1591,68µm 2. Análisis de la granulometría según la cantidad de finos y gruesos. Se considerará material fino, todo el material que quedó en el fondo, bajo la malla 70, y grueso todo el que quedó en cualquiera de las mallas utilizadas. Porcentaje (%) Material Fino Material Grueso 19 80,52 Material (gr) 81,99 338,98 Tabla 15 - Análisis del material fino y grueso 3. Porcentaje de error de cada actividad realizada. Al realizar el cuarteo, no se masó el material que no se utilizó, por lo tanto no se puede calcular el error en esa etapa. - Al traspasar la muestra a los tamices se cambió de balanza, por lo tanto e1  421 ï€ 420.95 e1  0.05 g Corresponde al 0.012% de 421g - Luego de tamizar: e2  420.95 ï€ 420 e2  0.95 g Corresponde al 0.226% de 420.95g L a b o r a t o r i o N° 1 18 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos 4. Error instrumental. Este error depende de cada instrumento utilizado en la experiencia, por lo tanto no varía. Se determina dividiendo la sensibilidad de la maquinaria en dos. Por lo tanto, el error para las dos balanzas utilizadas errorbalanza.1  errorbalanza.2  0.1  0.05 g 2 0.01  0.005 g 2 5. Fuentes de error de cada actividad. a) Actividad de cuarteo y roleo: a pesar de que el error no semidió en esta etapa seria podría mejorarse su desempeño si: ï‚· El nylon ocupado para rolear fuese cambiado por un material que no produzca estática así L a b o r a t o r i o N° 1 19 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos 6. sQué efecto tiene el volumen de la probeta en la medida de la densidad La probeta permite leer el volumen de forma directa, por lo tanto, 7. Razón por la cual se utiliza agua en la medida de la densidad. Se utiliza agua para rellenar los espacios que deja el material esponjado entre granos. Además la ventaja que tiene el agua es su densidad de 1g/ml, por lo tanto se puede determinar el volumen 8. Constante de esponjamiento Ya que esta experiencia no se realizó, se utilizaron los datos otorgados: - Masa material = 100 gr - Volumen de Agua = 91 ml - Volumen Pula (material + agua) = 129 ml - Volumen Esponjado = 52 ml Vol ins  Vol pulpa ï€ Vol agua Vol ins  129ml ï€ 91ml Vol ins  38ml ï² ins  ï² ins ï² ins masavolumen 100 g  38  2.63 g / ml 100 g 52ml  1.92 g / ml ï² esp  ï² esp k ï² ins  1.37 ï² esp L a b o r a t o r i o N° 1 20 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos VIII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo a lo presentado como objetivos en lo que respecta al laboratorio realizado y a los resultados analizados posteriormente en el informe antes exhibido, se puede concluir que el objetivo principal se cumplió, ya que el muestreo y análisis granulométrico de una muestra fue logrado con éxito en el laboratorio. Cabe destacar que los pasos desarrollados en el homogeneizado y posterior muestreo, no fueron ideales; lo que se confirma al obtener un error en masa faltante de 0 (g), es decir, un 0,23%; valores que se deben principalmente al cambio de posición de la masa, debido a la pérdida de material durante el roleo en la etapa de cuarteo y durante el tamizado (cuando fue pesado el material que permanecía en cada malla). Gracias a que el error es menor, se infiere que el tamizado fue adecuado. No hay que olvidar los errores instrumentales, que fueron representados por la balanza, que en nuestra experiencia fueron 2, una con 0 (g) de error y la segunda con 0,005 (g) de error, que se deben a razones ligadas tanto al tratado de material L a b o r a t o r i o N° 1 21 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos IX BIBLIOGRAFIA Para la realización ï‚· Apuntes de clases Procesos Mineralúrgicos, Profesor Eduerado Cubillos. ï‚· https://www.buenastareas.com/ensayos/An%C3%A1lisis-Granulom%C3%A9trico/2312675.html ï‚· Guía 1, “Muestreo y Análisis Granulométrico de Partículas”, Ayudante Roberto Martínez. L a b o r a t o r i o N° 1 22 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos X.- ANEXO MEMORIA DE CALCULO ï‚· Error ï‚· Error (%) ï‚· Abertura Media ï‚· Peso Corregido i ï‚· % Retenido Parcial i ï‚· % Retenido Acumulado i ï‚· % Retenido Pasante i ï‚· Esponjamiento L a b o r a t o r i o N° 1 23 | P á g i n a Procesos Mineralúrgicos ï‚· Densidad In Situ ï‚· Densidad Esponjada L a b o r a t o r i o N° 1 24 | P á g i n a Política de privacidad |
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