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• Yuli Sánchez Bustamante

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Conminución de Minerales

UNIDAD I

CONMINUCIÓN DE MINERALES 1. GENERALIDADES 1.1 MINERAL Elemento o combinación química formado mediante un proceso inorgánico natural. 1.2 MENA Independientemente de las clasificaciones para los minerales, se tiene el concepto de considerar únicamente como mena aquellos que representan un valor comercial determinado o cuyos valores metálicos o sus compuestos sean susceptibles de recuperar por un proceso de beneficio económico, dejando una utilidad. 1.3 CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Los minerales han sido clasificados desde diferentes puntos de vista, conociéndose en la actualidad en número aproximado de 4,000 especies. Estas clasificaciones se han llevado a cabo en consideración a su composición química, sistema cristalino, características físicas (tales como: color, transparencia, brillo, textura, dureza, tenacidad, fractura, peso específico, etc. y también en base a otras propiedades tales como las ópticas, eléctricas, magnéticas, etc.) Consecuentemente, las clasificaciones de los minerales y la de Groth que se basa en sus características químicas. 1.3.1 POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA: a) Elementos (carbón, incluyendo su forma especial como grafito y diamante) azufre como producto de sublimación volcánica y como producto de reducción en la proximidad de ciertos yacimientos petroleros; metales como Pt, Au, Ag, Cu, Bi nativos, pequeñas cantidades de Sb, Os, Ir y Pt, así como combinaciones de Fe/Ni). b) Sulfuros, incluyendo arseniuros, antimoniuros, sulfo- arseniuros, sulfoantimoniuros y combinaciones de metales como Cu, Zn, Pb, Cd, S, Fe, Ag, etc. La mayor parte de los minerales económicamente importantes en minería, como galena (de Pb), blenda o escalerita (de Zn), pirita (Fe), calcopirita/chalcocita/covelina (Cu/Fe), etc., forman parte de este grupo; c) Halogenuros, tales como Na Cl, KCl (silvina), AgCl (kerargirita). Cu2 (OH)3 CI (atacamita), CaF2 (fluorita): se destacan por enlaces iónicos en contraste con los sulfuros cuyos enlaces sean preferentemente de tipo covalente o metálico). d) Óxidos e Hidróxidos : principalmente de Fe, Al W, Ti, Sn, Nb, V, Ta, Mn, Sb, As, etc., algunos de los cuales son de origen secundario; e) Nitratos (de Na y K), de tipo sedimentario. f) Boratos (de Na, Mg/ C1).

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g) Sulfatos (de Ca = yeso o anhidrita, Pb, etc.) y oxisales de Cr, W, Sn (cromatos, wolframatos, stannatos de diversos cationes como wolframia, scheelita, etc.). h) Fosfatos, vanadatos y arseniatos; y i) Silicatos, que en forma de sílice (SiO2) y sales de Na/Ca/Al/Mg/Fe y otros cationes, constituyen la mayor parte de las rocas de la corteza terrestre, al mismo tiempo que las gangas estériles de los minerales alimentados a las plantas concentradoras y desechadas por éstas. Las categorías (a), (b), (q) e (i), ocurre más frecuentemente en la minería peruana, y el metalurgia tiene interés en aprender a conocer a las principales especies para identificarlas y apreciar ciertas propiedades que repercuten sobre su alimentación, o “cabezas”, de las plantas concentradoras, sino igualmente a los productos intermedios y finales, a fin de controlar visualmente el progreso de los procesos de concentración y la naturaleza de sus pérdidas. 1.3.2 POR SUS PROPIEDADES FÍSICAS Las siguientes características de las especies mineralógicas servirán para identificarlas, por la vía física, es decir, previo a determinaciones químicas analíticas de laboratorio: Estructura Cristalográfica: a determinarse en forma macroscópica, pero también microscópica y por rayos X. Los principales hábitos cristalográficos son: isométrico, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico, triclínico y hexagonal. Color y Brillo: se distingue brillo metálico, submetálico y no metálico. Los colores son a veces variables en función de impurezas y grados de oxidación/ alteración de las especies. Rayado: observando polvo finamente molido, o la raya dejada sobre una tabla de porcelana sin pulir, se puede obtener datos característicos sobre diversas especies. Clivaje y Ruptura: la forma de ruptura de diversas especies es típica y ayuda a identificarlas “en el campo”. Dureza: este parámetro resulta muy útil en la identificación, para lo cual se ha establecido una escala de 10 grados de dureza, llamada “Escala de Mohs”, correspondiendo el grado “10” al mineral más duro, diamante, y el grado “1” al más blando, talco. 10- Diamante 9- Corindón 8- Topacio 7- Cuarzo 6- Ortoclasa

5- Apatita 4- Fluorita 3- Calcita 2- Yeso 1- Talco

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En las pruebas “de campo” se puede aplicar la siguiente regla: la uña corresponde a una dureza 2.5 y la cuchilla a la dureza 5.5 a 6. Densidad: la determinación de la densidad de las especies mineralógicas por alguno de los métodos prácticos de laboratorio más usados (midiendo peso y volumen de la muestra respectiva) puede dar datos importantes acerca de su identificación, aunque rara vez la densidad es un parámetro fijo en vista de las microinclusiones de impurezas, etc., sino esta mas bien representada por un rango. Aparte de los problemas de identificación, la densidad es fundamental para investigar la factibilidad de efectuar ciertas separaciones gravimétricas. 1.3.3 POR SUS PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y MAGNÉTICAS Electroconductividad Se manifiesta por su conductividad eléctrica. Los metales nativos son conductores eléctricos excelentes, los sulfuros son semiconductores. Magnetismo Es el grado de susceptibilidad que presentan los minerales a la presencia de un campo magnético .Por esta razón, los minerales pueden ser separados entre si mediante un electroimán. 2.

TÉCNICAS EXPERIMENTALES EN PROCESAMIENTO DE MINERALES 2.1 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO Y DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS El progreso y el producto del proceso de reducción de tamaño son caracterizados mediante la medida del tamaño de partículas generadas como producto de la conminución. A esta medida se le denomina análisis granulométrico. La determinación de tamaño de partículas generadas por conminución de los minerales, se efectúa comúnmente por tamizaje (en seco o en húmedo), sobre una serie de tamices de aberturas cuadradas, montadas en un aparato vibrador. La progresión de aberturas entre los diversos tamices, obedece a ciertas normas internacionales o de uso común. Los tamices “normados” son construidos con diámetros y con grosores de alambres “Standard” y su abertura entre un tamiz y el inmediatamente siguiente de la serie, guarda una razón de “raíz de 2”. Las aberturas se expresan en mm, micrones (milésimas de mm), en pulgadas o en “mallas” de las series Tyler (denominada según su autor, y de aplicación frecuente), ASTM o a veces USBS. Para fines prácticos, se utiliza muy raramente la serie completa de tamices, en cambio se usa únicamente aquellos tamaños de importancia para la aplicación correspondiente. En todo caso, se dispone los tamices en orden decreciente de abertura, colocando el más grueso en la parte superior del aparato y el más fino al fondo.

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Los tamices mas finos empleados para tamizaje de productos de molienda fina son de 200 mallas, 325 mallas, o rara vez, de 400 mallas por pulgada lineal, equivalente a 37 micrones. Estas mallas finas, que requieren rutinariamente un tamizaje húmedo y una manipulación relativamente engorrosa (para evitar “adherencia” de partículas) son de poco uso en el estudio de la granulometría de productos de chancado intermedio, salvo para el producto final del chancado fino que será alimento a los molinos. El resultado de las determinaciones granulométricas, i.e. los pesos de las fracciones retenidas sobre cada tamiz experimental, son tabulados y frecuentemente, se calcula y tabula los pesos acumulativos que pasan por o alternativamente quedan encima de una malla determinada. En la tabla siguiente se muestra un ejemplo de representación del análisis granulométrico: En la primera columna se presenta las mallas, mientras que en la segunda, las aberturas de malla x. La tercera corresponde a los porcentajes en peso del material retenido en cada malla, f(x). La cuarta columna representa los porcentajes acumulados G (x) y la quinta los porcentajes acumulados pasantes F(x). Cada fila presenta los datos obtenidos para un tamiz de abertura x. En este arreglo se cumplen las siguientes relaciones: n G(x) = Σ f (xk) K=0

;

F(x) + G(x) = 100

Representación de datos de un análisis granulométrico 1 Malla

2 Abertura de Malla x

3 Porcentaje en peso f (x)

4 Porcentaje en peso acumulado G (x)

______ __________ ________ _____________ x x1 x2 x n-1 xn

f (x1) f (x2) f (xn-1) f (xn)

G (x1) G (x2) G (xn-1) 100.0

4

5 Porcentaje en peso pasante F (x)

_________________ 100.00 F (x1) F (x2) x f( n-1) -

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2.2 FUNCIONES DE DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS Los resolución de un análisis granulométrico, pueden ser generalizados y cuantificados por expresiones matemáticas llamadas funciones de distribución de tamaños, que relacionan el tamaño de partícula (la abertura del tamiz que retiene o deja pasar a la partícula), con un porcentaje en peso, generalmente el acumulado retenido o el pasante. 2.2.1 ECUACIÓN GATES – GAUDIN – SCHUMANN (GGS) Es la expresión matemática de la función de distribución de tamaños desarrollada por los investigadores Gates, Gaudin y Schumann entre 1915 y 1940, la cual es: m

F(x) = 100

x K100

Donde F(x) = % de peso que pasa la malla x K100 = tamaño pasa a 100% si la función fuera recta. m = ángulo de la recta en papel log-log (pendiente) La forma habitual de representar la distribución de Gates –Gaudin – Schumann (G-G-S) es un grafico log-log, donde en las ordenadas se plotea el log F(x) y en las abscisas el log x. La recta se origina debido a que: F(x) = 100

x_ K100

m

Se transforma en el papel logarítmico en: Log F(x) = m log x + log 100

m k 100

Representación de la distribución G-G-S en papel log-log.

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F(x) , % Acumulado Pasante

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100 ? 1 0

m = tg ? Lg 100

x0

Km

10

100

1000

x , Tamaño de partícula (micrones)

Donde m es la pendiente de la recta y log 100m la ordenada en el origen.

k 100

De acuerdo a lo anterior si se tiene un conjunto de datos experimentales de tamaño de partícula y sus correspondientes porcentajes en peso acumulados pasantes, el ajuste de estos datos a la distribución de G-G-S, se deberá probar graficando en papel log-log, el tamaño de partícula contra el porcentaje en peso acumulado fino correspondiente y verificando la correlación de los puntos a una línea recta (se puede utilizar el método de los mínimos cuadrados). Se nota, que la ecuación GGS es la mejor expresión disponible para una distribución regular de tamaños de partículas, pero que solamente es aproximada, ya que existen curvaturas pronunciadas en las fracciones “gruesas” (85 % pasando la malla). Sin embargo, la curva obtenida por graficación sobre papel log-log es útil para determinar una malla de gran importancia práctica como parámetro de control del proceso de conminución, conforme se verá mas adelante. Se trata de la malla por la que pasa 80% del material, ya sea de alimentación, F80, o de producto, P80, que caracterizan la granulometría entrante y saliente de la maquina correspondiente y que forman parte de ciertas ecuaciones con que se evalúa la eficiencia y diversos aspectos de la operación. Una de las aplicaciones de los parámetros F80 y P80, es la razón de reducción de las maquinas de conminución, F80/P80, que constituye la expresión generalmente aceptada del grado de disminución de tamaño que se produce en dicho equipo.

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2.3 MUESTREO DE MINERALES 2.3.1 GENERALIDADES El muestreo de los minerales ya sea cuando éstos se hallan in situ o han sido depositados por diversas causas y condiciones en un lugar ajeno a su origen, incluida la mano del hombre, es un aspecto muy importante que nos permitirá obtener resultados eficientes en actividades como la exploración de yacimientos mineros, evaluación de prospectos y proyectos mineros, explotación de la mina, etc., tanto por lo que se refiere al sistema en sí como a la importancia desde el punto de vista económico. Es necesario estar conscientes que, a no ser por casos excepcionales, el material depositado tendrá una distribución heterogénea tanto en tamaño como en leyes. Esta condición en muchas ocasiones puede ser producida a propósito con el fin de desviar los resultados de muestreo. También hay que tomar en cuenta que a menudo no hay espacio suficiente para el depósito del mineral y, por lo tanto, para su muestreo. Como la única manera de conocer el material es por medio del análisis, se deberá iniciar el trabajo con la extracción de ejemplares representativos del lote, tanto en tamaño como en el resto de características. 2.3.2 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS Los términos más comunes a emplear en el muestreo son: Esquema de muestreo: secuencia de operaciones selectivas (muestreo) y no selectivas (operación) realizadas sobre un lote y terminando con la extracción de una o varias muestras para su análisis físico o químico. Etapa de muestreo: proceso selectivo implementado sobre una porción dada de material (lote original o muestra previa) para reducir su volumen sin alterar (demasiado) sus características físicas ó químicas. Etapa de preparación: secuencia de operaciones no selectivas, tales como transferencia, quebrado, molido, secado, mezclado, etc., aplicadas sobre una porción (lote o muestra) para llevarlas en forma conveniente a la siguiente etapa del proceso. Lote “L”: una porción de materia cuya composición debe ser estimada. Puede referirse desde cantidades del millón de toneladas hasta un frasco con 50 gramos. Partícula o fragmento “F”: unidad compacta e indivisible durante una operación de selección. Un aglomerado puede actuar como partícula durante una etapa de muestreo. Incremento “I”: un grupo de partículas extraídas de un lote en una sola operación de extracción del dispositivo de muestreo.

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Muestra “S”: Una parte del lote obtenida por la unión de varios incrementos o fracciones del lote y destinada a representarlo en operaciones futuras. Sólo puede llamarse muestra a la porción representativa del lote. Rechazo de muestreo “R”: complemento de la muestra. Por definición: R=L-S Muestra de Laboratorio: muestra con peso conveniente que se entrega al laboratorio, en donde se realizará una mayor preparación y análisis. Muestra de Análisis: es la última del esquema de muestreo que se envía como un todo para someterse a un proceso analítico. 2.3.3 OBJETIVO Es obtener una porción del lote original que lo represente lo más completamente posible en la propiedad (física ó química) que se desee evaluar. Se deben buscar resultados precisos y reproducibles. Los equipos y dispositivos que se empleen deben poseer las características necesarias para cumplir con los objetivos. 2.3.4 ANÁLISIS DE COMPONENTES FÍSICOS Y QUÍMICOS El propósito del muestreo es preparar una o varias porciones de material para su estudio o análisis. La teoría del muestreo de materia en forma de partículas comprende las proporciones o porcentajes de los componentes físicos, mientras que el ensaye determina el porcentaje de los componentes químicos. Los componentes físicos pueden ser activos o pasivos: Activo: cuando entra en la definición de la porción a ser estimada -

Un grupo de minerales cuando se estima la composición química o mineralógica del lote Un grupo de tamaños cuando se estima el análisis de tamaños del lote La fase sólida y la fase líquida cuando se estima la concentración de una pulpa

Pasivo: cuando no entra en la definición de la porción a ser estimada -

El fluido de los intersticios cuando se estima la composición química o mineralógica o la distribución de tamaños El aire de los intersticios cuando se estima el contenido de humedad de un sólido

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Al componente físico o químico cuya proporción debe estimarse se le llama “Componente Crítico” y su proporción se llama “Contenido Crítico”, el cual se conoce comúnmente como “Ley” o “Porcentaje” y se representa por “a”. El “análisis” es entonces el la estimación del “contenido crítico” y puede ser: -

Distribución de tamaños ( granulometría) Contenido de humedad Concentración de sólidos en una pulpa Ensaye de oro y plata Análisis químico de algún elemento

2.3.5 ERRORES DE MUESTREO Son aquellos que se producen como consecuencia de la ejecución del muestreo. Esto se debe a que como se manifestó anteriormente, un determinado lote de mineral presenta una distribución heterogénea tanto en tamaños de partícula como en leyes. Asimismo, intervienen otros factores como la extracción de las muestras de un determinado lote y su preparación hasta obtener la muestra para el proceso analítico (ensayes químicos, pruebas metalúrgicas, etc.). Para el análisis de los errores de muestreo se usan las operaciones que causan errores, tales como: 1. Operaciones de muestreo: son todas aquellas que contribuyen al error total de muestreo, TE. 2. Operaciones analíticas: son las que generan el error de análisis AE, tales como ensaye, análisis de humedad, granulometría, % de sólidos en una pulpa. 2.3.6 ERROR DE ESTIMACIÓN TOTAL El error de Estimación Total OE involucra todos los errores tanto de preparación como de análisis: a) Error Total de Muestreo, TE: considerando al muestreo en su sentido más amplio, éste se realiza como una secuencia de etapas de reducción de tamaño de los fragmentos y de la cantidad de los mismos. Es el resultado de rodos los errores que se tienen en cada etapa. TE : TE1 + ... + TEn + ... TEu b) Error de Análisis, AE: involucran las operaciones analíticas tales como ensaye, análisis de humedad, granulometría, porcentaje de sólidos en una pulpa, etc. En resumen, el Error de Estimación Total (OE) está compuesto por la suma de todos los errores de muestreo y el error de análisis:

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OE = TE + AE , donde: TE = FE + GE + QE2+ QE3+ WE + DE + EE + PE Asimismo: FE GE

: Error fundamental (constitución del mineral: mineralogía) : Error por segregación (distribución de partículas en el lote = heterogeneidad) QE2 : Error de fluctuación de calidad en un rango grande QE3 : Error de fluctuación periódica de la calidad (Ej., acumulación de molinos, etc.) WE : Error cuantitativo (flujo o pesado = error de pesada) DE : Error de delimitación del incremento (geometría) EE : Error de extracción del incremento (regla del rebote) PE : Preparación (contaminación, pérdidas, alteración de composición química, física, equivocación no intencional, acción intencional – fraude-) 2.3.6.1 TEORÍA DE PIERRE GY Establece como concepto básico que la variabilidad en el análisis de una muestra en un laboratorio depende de la masa de la muestra y la distribución de partículas y sus tamaños en la muestra. Relaciona el error fundamental FE y el error por segregación GE. Los mayores esfuerzos, incluyendo reducción de tamaño de partículas y distribución heterogénea, son para minimizar FE y GE. La relación entre FE, tamaño de partícula y tamaño de muestra se presentan en la ecuación resumida de Gy: 3

Ms = 10**d _

FE2

Donde: FE2 Ms  d

: : : :

varianza del error fundamental, % masa de muestra, gr Densidad de la muestra, g/cm diámetro máximo de partícula, cm

2.3.6.2 ERROR DE DELIMITACIÓN (DE): Es correcta (no hay error) si todos los elementos de la sección transversal se interceptan por el cortador del muestreador durante el mismo periodo de tiempo t. Se distinguen los siguientes tipos de muestreo de partículas: 10

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Muestreo de un flujo que cae Los cortadores para este tipo de muestreo son: Cortadores de trayectoria recta, Cortadores de trayectoria circular. En ambos casos se debe tener en cuenta que la geometría del cortador debe ser la correcta para cumplir lo enunciado líneas arriba y no caer en el error. Muestreo de una corriente en caída libre: En este caso se distinguen las categorías de muestreadores: en movimiento continuo y muestredores en forma intermitente. Aquí las condiciones de lo correcto se indican que la velocidad del cortador debe permanecer constante durante su viaje a través de la corriente y permanecer uniforme de un incremento al siguiente. Entre los diversos sistemas de mando usados en los muestreadores se encuentran los siguientes: eléctrico, neumático, hidráulico, magnético y manual. Muestreo en banda detenida: Es un método común, recomendado por algunas normas internacionales para chequear posibles desviaciones en muestreadores de flujo descendente. Muestreo en dos dimensiones: Se aplica a carros o vagones con material fino. El muestreo con tubos nunca alcanza delimitación correcto. 2.3.6.3 ERROR DE EXTRACCIÓN DEL INCREMENTO (EE): Aplica la Regla del rebote o del centro de gravedad (posición crítica en la cual el fragmento puede caer o no en el incremento cuando es extraído). Es decir, la extracción del incremento es correcta si esta regla es respetada. Establece tres reglas de exactitud de extracción para el ancho y velocidad del cortador: 1° Regla de exactitud de extracción Para d>3 mm, W> Wo = 3dm Para d Wo = 10 mm 2° Regla de exactitud de extracción Independientemente del diámetro máximo dm : con W = n*Wo para n > 1 , V ≤ Vo . V = (1 + n)*0.3 , m/s

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3° Regla de exactitud de extracción La solución correcta más barata se define por W= Wo, independientemente de dm , y: V = Vo = 0.6 m/s Donde: d = diámetro máximo de partícula (mm) W = ancho del cortador Wo = ancho critico del cortador Wo/dm = factor de proporcionalidad Vo = velocidad critica del cortador Von = Velocidad critica del cortador cuando n = W/Wo. 2.3.7 ECUACIÓN PRÁCTICA PARA DEFINIR ETAPAS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO Y NUESTROS SUCESIVOS Ms = K* d3 Ms= Peso mínimo de nuestra, gr d = tamaño max. de partículas, cm K=



125,000 --- problemas comunes 60,000 --- bajo costo 250,000 --- alta precisión

Se construye ecuación y = Kx3 y se plotea en papel logarítmico, donde y = Ms; x = d.

Al obtener la recta (línea de seguridad) los valores a la derecha estarán en el lado inseguro y a la izquierda en el lado seguro.

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2.4 TÉCNICAS DE MUESTREO DE MINERALES 2.4.1 MUESTREO MANUAL Dentro de los métodos y dispositivos de partición manual se menciona: 1.- Coneo y Cuarteo (pala o cucharón) Es probablemente el más viejo de todos los métodos de muestreo probabilística. También se le llama cuarteo Cornisa, ya que se origino en las minas de Estaño de Cornwall. Se ha empleado con lotes de hasta 50 toneladas, pero en la actualidad su uso se ha limitado a lotes de mesón de una tonelada con materiales a -50 mm. Los pasos típicos a seguir para llevar a acabo este procedimiento son tres: a) El material se extiende en una placa lisa de fiero o en una superficie de concreto fácil de limpiar. Se apila en forma conica colocando cada palada exactamente en el apex. Esta operación se repite 2 o 3 veces con el propósito de dar a las partículas una distribución homogénea respecto a un eje de revolución, esto es, homogeneidad giratoria o simetría respecto al eje vertical. b) El material se distribuye por medio de una pala para formar, primero, un cono truncado y, después, un pastel circular plano, respetando lo más posible la simetría lograda en el primer paso. c) El pastel circular se divide en 4 partes a lo largo de dos diagonales perpendiculares entre si. Dos cuartos opuestos se separan como muestra (por ejemplo: A y C o B y D) y el par restante es el rechazo. Este método consume mucho tiempo y es costoso, la experiencia muestra que no es mas exacto, mas precioso o mas barato que el paleo alternado, que logra la misma razón de corte (1/2) con la misma herramienta (pala o cucharón).

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L

D

Paso 1: Formac ión del cono y mezclado

Paso 2: Aplanado del cono

A D

Muestras Posibles: B

A + C B + D

C Paso 3: Cuarteo

Formación de conos y cuarteos

2.- Rifleado El partidor de rifles, conocido también como partidor Jones, consiste en un ensamble de un numero par de chutes, idénticos y adyacentes, normalmente entre 12 y 20. Los chutes forman un Angulo de 45° o más con el plano horizontal y se colocan alternadamente opuestos para que dirijan el material a dos recipientes colocados bajo ellos. El material se alimenta por medio de un cucharón rectangular después de haber distribuido el material uniformemente en su superficie. Cada uno de los recipientes recibe una muestra potencial. Existe la posibilidad de introducir una desviación cuando se usa un partidor de rifles de manera asimétrica. Cuando el cucharón se descarga muy rápido y muy cerca de un lado, es posible que uno de los juegos de chutes derrame hacia el otro juego; entonces una de las muestras potenciales es sistemáticamente más pesada que la otra. El rango normal para el uso de partidores de rifles es: a) b) c) d)

Tamaño máximo de partícula: alrededor de 15 mm. Peso del lote: desde 100 g hasta algunos cientos de Kg. Peso de la muestra: hasta unos cuantos gramos. Naturaleza del material: sólidos secos.

No se recomienda el uso de partidores para cortar muestras de material que tengan partículas más grandes que la mitad de la abertura del chute, ya que se puede producir puenteo. 14

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Cuando se usan los partidores de rifles para propósitos técnicos, se puede observar la “regla de alternar” para suprimir cualquier desviación eventual.

a) Cuchara alimentadora b) Chute al cajón derec ho c) Chute al cajón izquierdo d) Cajón derecho: Muestra E1 e) Cajón izquierdo: Muestra E2

a

c

a

b

e

c

d

b

e

Correcto

d

Incorrecto Partidor

3.- Paleo Fraccionado y alternado El paleo fraccionado 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 mecánica, separando una muestra formada por una palada de cada N, logrando una relación de corte t = 1/N. a) Paleo fraccionado verdadero: Las paladas extraídas de un lote se depositan en la parte superior de N distintos montones, los cuales, al terminar con el lote “L”, se convierten en N muestras potenciales idénticas de igual volumen. b) Paleo fraccionado degenerado: Cada enésima palada se deposita en el montón N° 1 y el resto, paladas del ciclo, se depositan en el montón N° 2 Por lo tanto, el montón N° 1 es la muestra predeterminada y el montón N° 2 es el rechazo predeterminado.

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Paleo fraccional degenerado con N = 5

c) Paleo Alternado: Es un paleo fraccionado caracterizado por N= 2 y una relación de muestreo t = 1/2. En este método existe la posibilidad de una desviación cuando se muestrean materiales gruesos, ya que una porción (mayor o menor) de ellos puede quedar en una de las fracciones. El rango de uso de el paleo fraccionado es diferente si se maneja por medio de palas manuales o mecánicas. -

Para palas manuales: a) Naturaleza del material: sólidos secos, húmedos o incluso pegajosos. b) Tamaño máximo de partícula: rara vez se usa para fragmentos más gruesos de 100 mm (4”). c) Peso del lote: hasta de algunas toneladas. d) Peso de la muestra: el paleo alternado puede implementarse y suministrar muestras tan pequeñas como un gramo. (Por medio de espátulas químicas). e) Capacidad de la pala: menos de M_/30*N

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-

Para palas mecánicas: a) Naturaleza del material: sólidos seco, húmedos o incluso pegajosos. b) Tamaño máximo de partícula: hasta de 250 o 300 mm. c) Peso del lote: hasta de varios miles de toneladas. d) Peso de la muestra: hasta de unas cuantas toneladas. e) relación de partido: desde ½ hasta 1/10. f) Capacidad de la pala: menos de M_/30*N.

Por experiencia, el paleo fraccionado, especialmente el paleo alternado, siempre es mas fácil, rápido, barato y, eventualmente, mas digno de confianza que el coneo y cuarteo.

Paleo alternado con N = 2. 2.4.2 MUESTREO AUTOMÁTICO Este tipo de muestreo es el que emplea dispositivos movidos mecánicamente en forma continua o intermitente para extraer incrementos que se reúnen para formar la muestra. Cuando el equipo esta bien instalado y tiene un mantenimiento y supervisión de su operación adecuados produce muestras prácticamente sin desviación, pero por su característica autónoma, tiende a ser descuidado, lo cual genera los siguientes problemas. 1).

Modificación de incrustaciones.

los

bordes

2).

Deposito de material dentro esporádicamente.

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del

cortador

por

deformación

o

del cortador que se desprende

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3). Captación de salpicaduras o escurrimientos ajenos al flujo. 4). Bloqueo en la trayectoria o cambios en la velocidad por materiales acumulados. 5). Fallas en los interruptores cuando son equipos intermitentes. En la sección 2.3.5 y 2.3.6 se estudiaron los errores en los que se incurre bajo ciertas condiciones de operación, y cuales son los parámetros a considerar para evitarlos o cuando menos disminuirlos lo mas posible. En algunas plantas se instalan torres de muestreo, en la cuales se realizan operaciones de muestreo y trituración alternadas para obtener la muestra final de manera automática y sin la intervención humana. Hay que hacer notar algunos errores que se pueden presentar desde el diseño de estos aparatos hasta su uso: 1). Falta de tolvillas amortiguadoras y alimentadores de flujo constante entre las etapas de trituración y muestreo. 2). Relaciones de muestreo demasiado elevadas. 3). Modificaciones por uso. 4). Modificaciones posteriores sin considerar la filosofía original y las consecuencias de dichas modificaciones. 2.4.3 DIVISORES SECTORIALES Para muchos trabajos de pruebas y algunos analíticos, es necesario tener varias muestras iguales entre si. En forma manual se pueden obtener por paleo fraccionado, pero requiere de mucho tiempo y cuidado, por lo que es mejor emplear dispositivos mecánicos, que, en este caso, se les llama divisores sectoriales. Los divisores sectoriales son dispositivos que pueden tener dos arreglos. 1.- Alimentador giratorio, partidores y recipientes estacionarios. 2.- Partidores y recipientes giratorios y alimentador estacionario. En la siguiente figura se muestra un ejemplo del primer caso. Estos divisores pueden generar un numero grande de partes iguales o, cuando así se requiera, se pueden obtener fracciones mayores o menores, ya que sea por acumulación de partes menores o por la instalación de recipientes de de diferente tamaño y pueden manejar material seco y pulpas.

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Muestreador rotatorio

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ANOTACIONES: ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ...................................................................................................................

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