Muestreo y Preparacion de Muestras - Pm
PROCESOS METALÚRGICOS MUESTREO Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS Saber, Saber hacer, Saber ser Evaluación de Competencias M
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PROCESOS METALÚRGICOS
MUESTREO Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS
Saber, Saber hacer, Saber ser
Evaluación de Competencias
MUESTREO Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS (Procesos Metalúrgicos)
Nombre del estudiante: _____________________________________________________________
El presente documento es una lista de conocimientos, habilidades y destrezas que representa el estándar de las competencias que debe adquirir un trabajador. Los niveles de competencia se clasifican de acuerdo al porcentaje de las competencias alcanzadas (según CETEMIN).
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN: excelente
muy bueno/sobresaliente
bueno
malo
deficiente
90 - 100%
80 - 89%
70 - 79%
50 - 69%
0 - 49%
NOTA: A. Si es necesario, el evaluador puede hacer preguntas durante la evaluación para aclarar cualquier detalle en relación a los criterios de competencia. B. El evaluador debe explicar la metodología antes del examen, y recordarles que las acciones o explicaciones deben ser precisas.
Puntaje Final Total
VALORES Y ACTITUDES: Responsabilidad, Respeto, Perseverancia y Proactividad.
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PM - Evaluación por competencia
1. Aplicar conceptos de muestreo y preparación de muestras excelente
muy bueno/
sobresaliente
bueno
malo
deficiente
»» Aplicar el concepto de muestro y preparación de muestras. »» Describir la importancia del laboratorio metalúrgico »» Describir los objetivos de la optimización.
Observaciones: .....................................................................................................................................
Puntaje
...............................................................................................................................................................
2. Aplicar los diferentes tipos de muestreo de mineral excelente
muy bueno/
sobresaliente
bueno
malo
deficiente
»» Aplicar muestro selectivo »» Aplicar muestreo por grappillage »» Aplicar muestreo al azar »» Aplicar muestreo estratificado
Observaciones: .....................................................................................................................................
Puntaje
...............................................................................................................................................................
3. Distinguir los diferentes métodos de muestreo y preparación de muestras. excelente
muy bueno/
sobresaliente
bueno
malo
deficiente
»» Realizar los métodos de reducción manual. »» Realizar los métodos de reducción mecanica. »» Realizar preparación de muestras sometido .
según el estudio a ser
Observaciones: .....................................................................................................................................
Puntaje
...............................................................................................................................................................
4. Determinar las características propias del mineral. excelente
muy bueno/
sobresaliente
bueno
malo
deficiente
»» Determinar la humedad del mineral. »» Determinar la gravedad específica del mineral. »» Determinar la densidad aparente del mineral. »» Determinar el ángulo de reposo del mineral. »» Determinar el pH natural del mineral.
Observaciones: ..................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................
Puntaje
Evaluación por competencia - PM
5. Analizar los pets en las diferentes etapas de muestreo excelente
muy bueno/
sobresaliente
bueno
malo
deficiente
»» Analizar el procedimiento de preparacion y almacenamieno de muestras. »» Realizar el control de calidad de la preparación de muestras. »» Utilizar correctamente los equipos de preparación de muestras.
Observaciones: ..................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................
Puntaje
Muestreo y Preparación de Muestras
TABLA DE CONTENIDOS
1. GENERALIDADES .................................................................................................. 5 2. PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO ....................................................................... 8 3. CARACTERIZACION Y DETERMINACIONES USUALES .......................................... 16 4. MUESTREO EN EL CONTEXTO........................................................................... 25 5. PRUEBAS EXPERIMENTALES ............................................................................... 32
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Muestreo y Preparación de Muestras PRESENTACIÓN El muestreo y la preparación de muestras son de suma importancia en el procesamiento de minerales. Un muestreo puede significar un universo como toda una mina o una fracción de ella para el tratamiento por un lapso de tiempo en la planta concentradora. Una vez realizado un buen muestreo la siguiente etapa es la preparación de dicha muestra ambas etapas bien realizadas garantizaran la utilidad de los estudios posteriores para una buena toma de decisiones ya sea para la viabilidad de un nuevo proyecto, ampliación de un proyecto existente, tratamiento de una nueva mena en una planta concentradora o mejoramiento de metalurgia en la planta. Un mal muestreo o una mala preparación de la muestra significaran que los estudios siguientes sean estériles de hacerse no ayudaran mucho a una buena toma de decisiones esto significara pérdida de tiempo y probablemente cuantiosas pérdidas de dinero. En una planta concentradora estos estudios son aplicados a cada una de las etapas del procesamiento de minerales, en el desarrollo del curso se hará énfasis en su aplicación práctica.
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GENERALIDADES
1.1. INTRODUCCIÓN La importancia de ensayar los minerales para obtener y mantener los máximos grados de concentrado y recuperaciones, es un hecho reconocido por toda la industria minera. La cantidad y alcance de la investigación metalúrgica, dependerá tanto del tipo de mineral como de la operación de la planta. La investigación metalúrgica resulta entonces de especial importancia en el procesamiento de los minerales, antes del diseño de la planta para cierto mineral en particular y aún después de que ésta entre en operación. Los cambios en el mineral y el deseo de una continua mejoría hacen ventajoso proseguir las pruebas tanto de laboratorios como de planta. Debido a la importancia que radica el desarrollo de las pruebas metalúrgicas a nivel de laboratorios, será necesario proceder de acuerdo a criterios y metodologías que ayuden a reproducir y predecir el comportamiento de los minerales y que sirva a su vez de soporte a las labores de la planta. El presente curso comprende el desarrollo y metodologías de los ensayos metalúrgicos más usuales realizados a nivel laboratorio que nos permitirá comprender, evaluar y proyectar sus resultados a nivel industrial. 1.2. EL LABORATORIO METALÚRGICO 1.2.1 Importancia del Laboratorio Metalúrgico En todo proyecto mineralúrgico, el papel de un laboratorio de tratamiento de minerales es de gran importancia, pues define los esquemas de tratamiento posibles y permite la mejor elección en función de la problemática y de los objetivos por los responsables financieros. La gran variabilidad, tanto en las propiedades intrínsecas del mineral como en las diversas condiciones y resultados operacionales que conllevan optimizar las operaciones en planta, hacen que se disponga de una sección o área en la instalación industrial en la que puedan realizarse pruebas y ensayos metalúrgicos que se dirigirán a dicho objetivo. Resulta fundamental, que en un laboratorio metalúrgico se disponga de los materiales y equipos básicos, necesarios con los que se puedan realizar determinaciones usuales requeridas (humedad, pH, densidad, análisis granulométrico, secado, etc.) por el ingeniero con el objeto de realizar un seguimiento de las fases de concentración de los minerales. Así mismo se pueden realizar ensayos metalúrgicos convencionales (flotación de minerales, dosificación, sedimentación, lixiviación, etc.), orientados a optimizar los procesos de planta. Los ambientes destinados a ser utilizados corno laboratorio metalúrgico suelen ser divididos en áreas específicas tales como: • Preparación de muestras
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• Mineralurgia • Hidrometalurgia En las cuales inclusive trabajarán personal especializado en cada área determinada. 1.2.3 Pruebas Metalúrgicas de Laboratorio. Este tipo de pruebas se realiza en pequeña escala, utilizando pesos de mineral mínimo pero representativo, que nos permitirán investigar aspecto del proceso, atributos del mineral beneficiado con estos bajos y en el menor tiempo posible. Es necesario recalcar que las pruebas de laboratorio se deberán realizar continuamente para determinar las diferencias en los tipos de mineral, de reactivos y cambios en los diagramas de flujo requeridos durante la vida operativa del yacimiento. También pueden ser utilizadas para desarrollar ensayos de nuevas técnicas o procesos antes de las pruebas a plena escala piloto. Si los resultados obtenidos son favorables en el laboratorio bajo condiciones controladas, se ganará la seguridad de que “ello puede ser hecho”, y de ésta forma puede ser establecidos nuevos y mejorados objetivos para las operaciones. La cantidad y tipos de pruebas metalúrgicas que han de llevarse a cabo en cualquier tipo de pruebas mineralizadas variarán con cada circunstancia. Puede requerirse poco trabajo cuando se desarrollen flujogramas para nuevas plantas de proceso que vayan a tratar mineral de una planta ampliada ya existente o de un yacimiento ya existente, mientras que, inversamente pueden requerirse años de investigación para un mineral complejo procedente de otras plantas y centros de ensayo, o cuando se trate de un medio ambiental Completamente nuevo. Estos ensayos sin una actividad normal constante desde el descubrimiento hasta el eventual abandono del proyecto. El programa inicial de investigación en el laboratorio metalúrgico desarrolla el esquema general de flujo que puede ser verificado en la planta piloto, dependiendo de ¡a complejidad a despejar. En pruebas a escala de laboratorios, una característica local muy importante que influirá en los resultados metalúrgicos es la calidad del agua disponible, a la vez que la cantidad es importante para el desarrollo del esquema de flujo. Puede llegar a no ser posible el obtener agua fresca adecuada con vistas al proceso y, por tanto, la mayor parte de la investigación requerida puede tener que ser conducida utilizando agua reciclada. 1.3. PRUEBAS DE LABORATORIO: LA BASE DE LA OPTIMIZACIÓN Resultará interesante formulamos y responder las preguntas: a) ¿Cuándo las operaciones de una planta de tratamiento de minerales son deficientes? Cuando las recuperaciones, la calidad de los productos y/o los costos de producción no son óptimos. Causa de ello podría referirse a que las operaciones no sean del todo eficientes. b) ¿Cuál es el objeto de un trabajo de optimización? Es la optimización de todas las operaciones de la planta, la cual debe traducirse en la producción de concentrados de más alta calidad, con altas recuperaciones y mínimos costos de tratamiento. 6
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Muestreo y Preparación de Muestras c)
¿Cuáles son los pasos de un trabajo de optimización? • • •
Estudio del Mineral. Evaluación de operaciones Pruebas de escala laboratorio y piloto.
d) ¿Qué comprende el estudio del minera? Comprende: • La determinación mediante una serie de pruebas de 3 aspectos del mineral: Los minerales presentes y sus leyes, la ganga que envuelve a estos minerales y sus leyes, la ganga que en envuelve a estas minerales y el amarre entre el mineral y la ganga. • El estudio de las propiedades físicas y químicas del mineral en 3 situaciones: sólo, formando pulpa sin reactivos y en pulpas acondicionadas con reactivos. e) ¿Qué conocimientos son necesarios para estos trabajos de optimización? Son útiles los conocimientos sobre: • Conceptos básicos sobre operaciones. • Control de operaciones. • Problemas de operaciones. • Personal de operaciones. Ciertamente que no es posible mejorar el rendimiento de un proceso de flotación sin algún procedimiento experimental, ya que no existen fórmulas universales en flotación y se deberá hallar un conjunto de soluciones., específicas para cada mina. El primer paso será entonces determinar e! nivel de la experimentación (pruebas de gabinete en laboratorio y pruebas en planta piloto) para después aplicar pruebas en planta de producción. Es obvio que los experimentos deben ser más cautelosos bajo el riesgo de incurrir en pérdidas económicas. Posteriormente, el siguiente paso es determinar las variables controladas con las que se va a experimentar. Este problema tiene aspectos cualitativos y cuantitativos. Lo cualitativo (cuales reactivos a variar, etc.) depende de la experiencia del metalurgista sobre las variables más importantes que afectan a proceso. Cuantitativamente, el problema radica en que a mayor número de variables se requerirá un número más que proporcional de experimentos para llegar a una solución óptima.
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PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO
2.1. INTRODUCCIÓN Los procedimientos de muestreo implican ciertas técnicas, las cuales es necesario tener en cuenta a fin de obtener en forma adecuada y con el menor error posible la porción de un “todo” que tendrá la responsabilidad de representar a la cantidad total. El balance metalúrgico resulta una característica fundamental común a todas las operaciones metalúrgicas eficientes. Como es sabido se usa no sólo pare determinar la distribución de los varios productos de una planta concentradora y los valores que contienen, sino que también se usa para controlar las operaciones, puesto que los valores de recuperación y la ley que se obtiene son indicadores de la eficiencia del proceso. Lógicamente un buen balance metalúrgico (parcial o total) se deberá sustentar en un buen procedimiento de muestreo y un confiable análisis de muestras. La importancia en que una muestra sea representativa radica en la influencia que proporcionan los resultados de ensayos que se practiquen. Sobre ello y las discrepancias en el material pueden conducir a conclusiones erróneas afectando con ello la interpretación de los resultados. Por lo tanto, si la muestra obtenida no representa con exactitud al mineral que proviene de un flujo o del total de la muestra, los análisis o los resultados de los ensayos obtenidos a partir de estas muestras tendrán escaso o ningún valor. La masa de muestra necesaria para los ensayos es función de varios factores: Ø En función del tipo de ensayos considerados, la masa a proveer puede ser muy diferente: un ensayo de molienda autógena necesitará varias centenas de toneladas, mientras que los ensayos “bach” de flotación demandan menos de 100 kilogramos; Ø El tipo de mineral juega igualmente un papel: en la medida de que si se trata de un mineral en el cual la ley de metales útiles es baja, lo que es frecuente en el caso de los minerales auríferos, será indispensable comenzar con una cantidad más importante de muestra con el fin de obtener el peso suficiente de concentrado de la flotación primaria (flotación de desbaste), el mismo que podré sometido a la flotación de colección y a limpieza (relevados, flotación de afinamiento); Ø Si el objetivo de los ensayos es producir una cantidad de concentrado suficiente para que los ensayos metalúrgicos (cianuración, tostación, etc.) puedan ser realizados, la masa inicial deberá ser elegida en dependencia de ello;
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Muestreo y Preparación de Muestras Ø
Las reglas de muestreo que imponen una cantidad de muestra mínima para respetar el carácter representativo en función de la heterogeneidad de la materia y de la granulometría máxima de las granos: en caso de que esta cantidad tenga que ser disminuida con el fin de no tener que trabajar con grandes cantidades de muestra, se pondrá atención a que la reducción granulométrica primer no sea menor al límite de la malla de liberación.
2.2. EL MUESTREO Y LOS TIPOS DE MUESTREO Los diferentes tipos de muestreo de materiales que se presentan como fragmento sólidos, pueden ser reagrupados en cinco categorías: • Muestreo selectivo: el operador elige las cantidades y los sitios de toma de la muestras, después de realizar una estimación de lo que sería más representativo del lote. Este método es muy subjetivos pues el operador puede estar inconscientemente influenciado. • Muestreo por “grappillage”: consiste eliminar unas cantidades pequeñas y más o menos iguales en diferentes puntos repartidos al azar o en intervalo regulares en la superficie del lote. Este tipo de muestreo tampoco está libre de críticas ya que no se debe olvidar el grave problema que genera una heterogeneidad vertical dentro del lote, de la misma manera el hecho de que se pierden los fragmentos más gruesos si las paleas de material van desbordándose. • Muestreo al azar: como el nombre lo indica, la toma de muestras se realiza al azar del tiempo: (por ejemplo, dentro de un flujo continuo sobre una banda transportadora), del lugar (punto de toma sin alguna coordenada) o de la cantidad número de sublotes y cantidad de las tomas). Se podrá notar que este tipo de muestreo, aunque muy rudimentario, permite obtener ya resultados satisfactorios. • Muestreo estratificado: el lote se encuentra subdividido en un cualquier número de fracciones o estratos y cada estrato ha sido objeto de un muestreo por separado. Este método se presenta en todos los casos como una solución de seguridad. Como todos los estratos han sido muestreados, se puede mezclar las muestras proporcionalmente a sus pesos respectivos y analizar la muestra así obtenida o la puede analizar de manera separada las muestras de cada estrato y calcular después la ley promedia del lote, calculando la media ponderada de los resultados. La ventaja del muestreo estratificado es más acentuada por el hecho de que el lote se encuentra estratificado en fracciones tomando en cuenta la heterogeneidad de constitución del lote. Es evidente que para obtener una muestra representativa del material a estudiar, hay que realizar un muestreo adecuado. 2.3. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO Siempre que sea posible, muestras se tornan del material cuando ya se redujo hasta el tamaño más pequeño compatible con el proceso. Por ejemplo, la pulpa de una mena molida es más fácil muestrear y proporciona resultados más exactos que la argumentación de la trituradora primaria.
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En la práctica, el método más satisfactorio para minimizar variables en la corriente de alimentación, tal como la variación en el tamaño de la partícula en la carga de la banda, el asentamiento de las partículas en la pulpa debido al cambio de velocidad, etc.; es muestrear el material mientras esté en movimiento en un punto de descarga en caída libre haciendo cortes en ángulos rectos a través de la corriente, ya que puede existir segregación o cambio de composición dentro de la misma. Para obtener una muestra verdaderamente representativa, el muestrador debe: • Muestrear el caudal total • Cortar el caudal en ángulos rectos respecto al flujo. • Viajar a través del flujo a una velocidad lineal Cualquier desviación a las reglas anteriores puede dar una muestra parcial, ya que rara vez el flujo que se va a muestrear es de una mezcla homogénea. La segregación del tamaño de la partícula, densidad, etc. Están usualmente productos en el método de transporte, sea éste faja transportadora, conductor o tubería. El flujo de material debe ser muestreado a intervalos lo suficientemente frecuentes para representar todas las fluctuaciones.
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Muestreo y Preparación de Muestras Sistema operativo de Muestreo Cuando un cortador de muestreo se mueve continuamente a través de la corriente a una velocidad uniforme, la muestra tomada representa una pequeña porción de corriente total. Si el cortador se mueve a través de la corriente a intervalos regulares produce muestras cada vez mayores que se consideran representativas de la corriente en el momento que se tomó la muestra. El muestreo depende de la probabilidad y mientras más frecuente se tome la muestra incrementada, tanto más exacta será la muestra final. La mayoría de las veces la cantidad de material existente es bastante mayor que la cantidad necesaria para realizar el análisis (muestra). Si el material es homogéneo (tal como se presentan las muestras líquidas y gaseosas y posiblemente las sólidas cuidadosamente mezcladas), no habrá diferencia alguna al escoger que parte del material se utilizará para llevar a cabo el análisis. Para muestras sólidas heterogéneas, una muestra representativa deberá tener la misma composición que la composición promedio del material completo a analizar. En caso de un solo componente, el porcentaje de ese componente en la muestra representativa deberá ser el mismo de la muestra completa. 2.3.1 Requisitos para el buen muestreo: a) Los cortes deben hacerse a intervalos de tiempo o espacios adecuados y uniformes. b) El volumen o peso de la muestra que se saca en estos cortes deben ser constantes. c) Debe evitarse la segregación del mineral. La representatividad de una muestra respecto al total de mineral se reflejará en 3 aspectos a considerar: a) Contenido de mineral b) Características mineralógicas c) Tamaño analizado Los dos problemas inmediatos que encara la persona que extrae una porción representativa de muestra son: a) Cuanto de muestra debo tomar b) Como debo muestrear El plan de muestreo describe la sucesión de las operaciones que tienen como objetivo el obtener, a partir de un lote, una muestra representativa para los ensayos. Se compone de tres operaciones principales: La fragmentación: es la operación que reduce la granulometría del material para facilitar el muestreo. La homogeneización: es la operación que permite eliminar toda segregación y obtener una distribución espacial al azar de todos, los constituyentes. El muestreo: acción de tomar una parte del lote que tenga características idénticas a las del conjunto.
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Equipo de homogenización
En cuanto a la determinación de la cantidad de muestra a sacar de un lote grande se hace referencia al método de Pierre Gy en el siguiente cuadro: TAMAÑO MAXIMO DE TROZO (CM) CANTIDAD DE MUESTRA A SACAR (KG.) 40.64 17,735 8.26 330 3,81 48 2.3.2 PRINCIPALES ERRORES EN EL MUESTREO El procedimiento de muestreo debe ser por lo menos perfectamente conocido si no controlado por el mineralurgista; el deberá vigilar a que ningún error de muestreo pueda ser introducido. Los principales errores imputables a la realización práctica de las operaciones en el muestreo, son los siguientes:
a. Contaminación: Numerosas precauciones deberán ser tomadas con el fin de evitar, en el muestreo, la
introducción de materiales extraños al lote. Para esto, el equipo utilizado deberá ser fácil de limpiar perfectamente, simple y resistente a la abrasión y a la corrosión; los materiales de construcción (hierro, acero inoxidable, etc.) deberán ser adaptados a los productos tratados. Además, los aparatos que conforman el circuito de muestreo deben ser protegidos contra las contaminaciones eventuales provenientes del medio ambiente: es necesario, por ejemplo, estar muy atentos a los riesgos de contaminación por grasas (mantenimiento del material, recipientes mal limpiados, etc.).
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b. Pérdida de material: Dada la heterogeneidad de ciertos materiales y las diferencias entre ellos, en las
propiedades químicas o físicas que podrían existir (por ejemplo, los granos más gruesos y los más finos, o los granos más pesados y los ligeros), los errores debidos a la pérdida de material valioso y merece una atención particular. Toda operación que implica la pérdida de una parte de la muestra o la eliminación de una categoría privilegiada de partículas debe ser evitada. La liberación de polvos o de materia quedando en el circuito de muestreo son dos ejemplos de pérdidas frecuentes.
c. Modificación de las propiedades químicas: Independientemente de los problemas de contaminación
enunciados anteriormente, las muestras pueden sufrir transformaciones químicas importantes al filo de las operaciones de muestreo. Así, las reacciones de oxidación, de sulfatación, de carbonatación, etc., pueden ocurrir espontáneamente o ser favorecidas por las condiciones operatorias del muestreo. Es necesario por ejemplo, estar muy atento, entre el tiempo del muestreo en la mina y el tratamiento de la muestra para los ensayos de laboratorio; en ciertos casos precauciones particulares deberán ser tomadas (conservación de la muestra a una granulometría muy gruesa, congelación, mantenimiento bajo nitrógeno o argón, etc).
d.
Modificación de las propiedades: En la medida en que el análisis se refiere a una propiedad física del material, el tipo de muestreo deberá ser elegido de tal modo que esta propiedad no sea modificada. Se constate frecuentemente un error, debido por ejemplo al transporte y a las descargas sucesivas del lote o de las muestras que generan modificaciones de la granulometría.
En la lista de los errores mencionados más arriba, no se ha tornado en cuenta los errores humanos, voluntarios o no. Sí embargo, dada la incidencia importante que puedan implicar estas operaciones, se impone que el muestreo y la preparación de las muestras sean efectuados por un personal calificado y de confianza. 2.3 FACTORES QUE AFECTAN EL TAMAÑO DE MUESTRA La decisión de cuanto de muestra tomar se considera en primer lugar, como respuesta a este problema que afectará la segunda decisión de cuanto de muestra se deberá tener. Para cada situación de muestreo, es posible llegar a una cantidad mínima de muestra, lo cual permitirá que la porción tomada sea representativa de total de mineral. Una pequeña porción de muestra debidamente pulverizado y homogeneizada, puede representar muy bien a la cantidad total de mineral, mientras que una mayor cantidad de muestra será necesario para representar un camión de carga con mineral grueso. 2.3.1 TAMAÑO DE PARTÍCULA El factor más importante en la determinación de la cantidad de muestra requerida es el tamaño de partícula en el material ser muestreado. Si usted requiere muestrear una pila de material grueso y una pila de arenas, el peso de material grueso necesario para representar el total de la pila será mucho mayor que el peso de la muestra de arena. En cada caso, el número actual de partículas tomadas en el muestreo es de importancia. Algunos cientos de partículas de arena podrán ser una excelente representación de la arena, si ello es correctamente extraído del total de la pila, aún cuando su peso sea solamente algunos cuantos gramos.
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En el caso de la pila de mineral de tamaño grueso, al menos una roca y probablemente 1 docena (kg) o 2 docenas (Kg) serian necesarios como porción de muestra para no perder la representatividad y por consiguiente el peso podría en cualquier caso desde algunos cientos de libras hasta algunas toneladas. 2.3.2 HOMOGENEIDAD DE PARTÍCULAS Si cada partícula en el lote a ser muestreado fuera exactamente idéntico, entonces se aceptará que técnicamente una partícula puede ser aceptable como muestra y podrá representar al total de mineral. Alternativamente, si las partículas fueran completamente diferentes, digamos pirita pura, calcopirita para y cuarzo puro, entonces se deberán tomar las suficientes partículas de manera que el ratio de pirita; calcopirita; cuarzo en la muestra sea la misma que la del material total. Obviamente, como la homogeneidad de las partículas decrece (o la heterogeneidad aumenta), se requerirá de una cantidad mayor de muestra. El grado de homogeneidad de las partículas es medido por el factor de liberación para el mineral.
FACTOR DE LIBERACIÓN =
TAMAÑO DE PARTÍCULA MÁXIMO TAMAÑO DE LIBERACIÓN DEL MINERAL VALIOSO
EJEMPLO: a) Si en una pila de mineral con una tamaño máximo de partícula de ¾’’ contiene granos de galena de 58/10000 th’’ (100 malla), el factor de liberación dependerá del ratio 0.75/0.0058 = 130. Esto podría ser un mineral razonablemente homogéneo tanto como los diminutos granos de galena pueden ser efectivamente dispersos a través de las partículas de mineral. b) Si la misma pila de mineral contiene galena que ocurre a un tamaño de grano de alrededor de ½’’, ocurrirá que algunas partículas podrían contener alta cantidad de galena, mientras que otras podrían ser estériles. El factor de liberación aquí puede ser entonces 0.75/0.50 = 1.5, lo cual denota un alto grado de heterogeneidad. Con el ejemplo (a) una partícula representa mas estrechamente el lote de mineral que una partícula del ejemplo (b), y por consiguiente una pequeña muestra de mineral (a) puede ser requerida. 2.3.3 CONTENIDO MINERALÓGICO Así como el grado de heterogeneidad de la partícula mineral, la cantidad actual de mineralogía influye en la cantidad mínima de porción a ser tomado como muestra. Si las partículas en una pila de mineral fueran completamente heterogéneas, esto es, algo de galena, algo de cuarzo, la frecuencia de partículas de galena resulta importante. Si la mitad de partículas fueran galana, una más pequeña muestra podría ser aceptada que si solamente una entre mil fuera galena. 14
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Muestreo y Preparación de Muestras El factor a ser considerado es el porcentaje de mineral y no el porcentaje de metal. A mayor contenido de mineral el problema del muestreo es más fácil puesto que diferentes minerales tienen diferentes contenidos de metal, la cantidad de mineral es el factor determinante antes que el porcentaje de metal en el mineral. Además la cantidad de mineral valioso, al igual que, su volumen depende de la gravedad específica del mineral, de tal manera que este factor también puede ser incorporado en los factores del contenido mineralógico. Ejemplo: 2 minerales contienen cada uno 5% de mineral, pero a gravedad específica de uno de ellos es 6, mientras que el otro tiene una gravedad específica de 5.2, en términos de volumen habrá el doble de minera! de más baja densidad que el minera! más pesado. Esto afectará por tanto la cantidad de muestra requerida. 2.3.1 FACTORES DIVERSOS Otros 2 factores que afectan el tamaño de la muestra requerida son: a) Factor de forma de la partícula b) Factor de distribución de tamaño de partícula En general, estos son de menor importancia y pueden usualmente se incorporados en términos de constantes en la ecuación para cálculos de tamaño mínimo de muestra requerida. La obtención de una muestra de laboratorio se puede realizar mediante diversas técnicas. Sin embargo, un requisito previo, es una buena mezcla del material. Los métodos de muestreo comúnmente usados son el muestreo a mano y a máquina.
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METODOS DE MUESTREO Y PREPARACION DE MUESTRAS EN LABORATORIO
La obtención de una muestra de laboratorio se puede realizar mediante diversas metodos. Sin embargo, un requisito previo, es una buena mezcla del material. Los métodos de muestreo comúnmente usados son el muestreo a mano y a máquina.
El muestreo manual posee una pronunciada tendencia al error, además es costoso. Su uso se justifica solamente cuando el muestreo es de naturaleza ocasional o temporal donde el material es pegajoso y difícil de manejar. En el resto de situaciones se recomienda el muestreo a máquina. El muestreo manual se lleva acabo mediante el uso de: tenazas o pinzas, tubos ranurados o rectos, palas y, por coneo y cuarteo. El muestreo a máquina o automático, se efectúa mediante un cortador de muestra manejado mecánicamente y diseñado para captar una capa delgada de mineral o pulpa en caída, a intervalos de tiempo predeterminado. En este tipo de muestreo la reproducibilidad de resultados es más probable, así como la cantidad de muestra a captarse. 3.1 Método de muestreo manual El muestreo a mano es generalmente barato cuando se trata de muestrear ciertos materiales que por sus características no es posible efectuar o implementar un muestreo mecanizada, pero cuando se trata de muestreos regulares se debe buscar la implementación de un sistema de muestreo mecanizado de tal manera que se disminuya la mano de obra involucrada. ¿Por qué del uso del muestreo a mano. El muestreo a mano se efectúa cuando: Ø No existe un muestreador automático para cierta operación de muestreo. Ø Las características del material no son las adecuadas. Ø No se dispone de un muestreado automático. Ø El costo de su instalación no lo justifica. 3.1.1 EL ROLEO Generalmente el homogeneizado y muestreo en el laboratorio se realiza por “roleo sobre un paño (manta) de plástico o jebe (ver Fig. 2.3). Este paño varia en tamaño de acuerdo con el volumen de la muestra. Para muestras de varias decenas de kilogramos, el releo es realizado por dos personas que sujetan el paño, que descansa en el suelo, por dos de su s extremos haciendo rodar el material de una esquina a otra. La operación se repite durante varios minutos. Cuando la muestra es pequeña, menor 3 kgs. La operación puede ser realizada en un paño roleador sobre un mesa y por una sola persona. 16
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Muestreo y Preparación de Muestras El homogeneizado, también puede realizarse con la ayuda de una pata. Tratándose del muestreo de grandes pilas, el mineral es homogeneizado por traspaleo o mediante rastrillos, luego se toman patas llenas de diferentes puntos localizados sobre la superficie del mineral. Los puntos pueden ser localizados dividiendo la superficie en cuadrángulos o rectángulos. Si se desea extraer grandes muestras se excava agujeros en varios puntos y el total o parte del material extraído se toma para la muestra. El muestreo en vagones de tren o botes, puede realizarse al igual que en el caso anterior o colocando una, malta sobre la superficie del material, y la muestra se toma en los nudos de la malla o el operador determina los intervalos, tratando de abarcar la integridad del material. Cuando el mineral está siendo cargado o descargado, puede muestrearse con palas, a intervalos de tiempo definidos, durante un período que dura todo el movimiento del material. En algunos casos, y para muestras de varias decenas de kilogramos, se utiliza mezcladores mecánicos, como el presentado en la figura
Fig. Paño Rodeador
3.1.1 CONEO Y CUARTEO Esta es una de las formas más antiguas de muestreo manual. Fue por muchos años el método estándar de muestreo en el occidente de U.S., especialmente para lotes de mineral cuyos valores fueron determinados entre compradores y vendedores. Para grandes lotes de mineral, el primer corte (muestreo) es hecho por algún otro método y la muestra así obtenida posteriormente es reducida por coneo y cuarteo. El método de cono y cuarteo para reducir una muestra es ampliamente utilizado debido a su simplicidad y a no requerir equipos especias. El método es aplicable a materiales con partículas de tamaño menor a 1 pulgada, consiste en construir un cono en el suelo, o sobre una mesa, y aplastarlo asemejándolo a una torta circular. La simetría del cono es muy importante. El tronco del cono divide en cuatro partes iguales. Dos fracciones opuestas se retiran cuidadosamente, juntando las dos fracciones restantes y construyendo con ellas un nuevo cono. El procedimiento se repite hasta obtener una muestra del tamaño deseado.
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Muestreo por formación de un cono y cuarteto
3.1.1TUBO DE MUESTRA Existe una variedad de tubos que se usa con el fin de muestrear, llamados Gun sampler. La forma más simple consiste de una pieza de tubo de 1 a 1.5 pulgadas de diámetro, con un extremo abierto y terminado en punta, y el otro extremo acoplado en forma de T que asemejan ******. El tubo tiene la longitud suficiente para alcanzar la base de la ruma de mineral a muestrearse; ello es introducido verticalmente un número de veces, con finalidad de extraer una porción de material en su interior. Extraído el tubo más el mineral, la muestra es liberada mediante un simple movimiento.
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Muestreo y Preparación de Muestras
21-84
Soldered
2´10” ½” pipe joint
”
Section A-A 22” 1 pipe ” Concentrate horn, American Zinc Co Tin Pipe samplers Section “gun” sampler, American Zinc C 3.1.1 CORTADOR DE JONES Este muestreador es una caja abierta en forma de V (Fig. 2.6) en la cual están montados una serie de canales en ángulos rectos a lo largo de la línea central que presenta una serie de aberturas rectangulares de igual área que alimentan alternativamente 2 charolas colocadas a cada lado del muestreador. El método de reducción de muestras consiste en verter las partículas en forma homogénea sobre un cortador de chutes, la cual divide la muestra en dos partes aproximadamente iguales. El uso repetido del cortador de chutes permite obtener fracciones de 1/2,1/4, 1/8, 1/2 de la muestra original.
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Muestreador Jones
3.1.1 METODO DE DAMERO La muestra mineral con un peso más reducido se esparce en una lona hasta formar un cuadrado de altura determinada. Se le divide en cuadrículas con ayuda de una espátula y finalmente se extrae una porción de muestreo de cada cuadrícula formada hasta obtener un pequeño compósito. Será importante extraer con la espátula desde el fondo de) minera) para reducir efectos de segregación de finos. 3.2 METODO DE MUESTREO MECANIZADO Las máquinas de muestreo mecanizado o automáticas son diseñadas para sustituir los procesos de muestreo manual. Reduciéndose así o eliminándose los errores accidentas e intencionales introducidos por el factor humano, la cantidad de labor operacional y en algunos casos el tiempo de muestreo. Contrariamente a la reducción en labor y tiempo; son cargador al consumo de una pequeña cantidad de energía, un capital de inversión con interés adicional y amortización. 20
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Muestreo y Preparación de Muestras Generalmente las máquinas de muestreo son estacionarios, ubicadas en línea de la operación, con mecanismos de muestreo que están captando constantemente la muestra o con parte o accesorio del mismo en movimiento intermitente para captar parte del material objeto de muestreo EL MUESTREO SECUENCIA DEL MUESTREO Muestra Homogenización 50 Kg.
Jones
25 Kg. almacén
25 Kg.
Coneo
12.5 Kg. almacén
12.5 Kg.
Coneo
6.25 Kg.
6.25 Kg. almacén
Coneo
3.125 Kg.
3.125 Kg. almacén
Damero
0.300 gr. muestra
2.825 almacén
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3.3 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA La preparación de la muestra comprende básicamente las operaciones de trituración, mezclado, reducción, secado y pulverización. La trituración se debe efectuar por medio de una trituradora hasta e! tamaño especificado, en la totalidad de muestra, cuidando de no cambiar su calidad. Antes de triturar el minera! se debe limpiar la trituradora. La reducción se debe ejecutar por método de reducción por incrementos o por e método de cono y cuarteo y mediante un aparato apropiado. A través de todas las etapas de preparación, las muestras se deben proteger contra cualquier alteración o contaminación El procedimiento a seguir después del secado, se pueden clasificar, dependiendo del estudio a que será sometida la muestra posteriormente, en: Para análisis granulométrico Para estudios metalúrgicos Para microscopia Para análisis químico 3.3.1 PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO El procedimiento jara preparar muestras cara análisis granulométrico considera diferencia entre material que es producto de etapas de chancado (granulometría gruesa), de la obtenida corno producto de molienda y flotación (granulometría fina). a. Para el análisis granulométrico de muestras producto de chancado primario secundario, se considera el siguiente procedimiento: - Clasificar la totalidad de la muestra en una determinada malla de la serie Tyler. - Para el material mayor a la malta seleccionada, realizar un análisis granulométrico empleando la serie requerida y utilizando en lo posible todo e! material obtenido. - Para el material de tamaño menor a la malta seleccionada, se realiza e análisis granulométrico pasando el material sobre un juego de tamices seleccionado. Si el tamaño de esta muestra es muy grande, se debe reducir previamente la muestra hasta tener un peso adecuado, utilizando para ello algún método presentado en la sección anterior. b. Los productos de molienda y flotación generalmente provienen de pulpas que han sido filtradas y pesadas, razón por la cual es necesario previamente disgregar estas muestras antes de realizar el análisis granulométrico. El procedimiento a seguir en este Caso, es el siguiente: - Elegir una malla Tyler bajo la cual pase todo e mineral y disgregarlo sobre esta, empleando para ello un rodillo de goma de tal manera de eliminar los aglomerados sin alterar la granulometría original de la muestra. - De la muestra disgregada, separar por operaciones alternadas de roleo y cuarteo una submuestra de peso suficiente para realizar el análisis granulométrico. 22
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Muestreo y Preparación de Muestras Al igual que en el caso anterior, la reducción de muestra se realiza empleando un método de los ya estudiados, respetándose las condiciones especificadas al respecto. Poner la muestra sobre la serie de tamices seleccionada y tamizar en To-‐Tap durante el tiempo requerido. En aquellos casos en que el análisis granulométrico contemple la malta 270 Tyler o menores, se puede eliminar previamente el material fino de la muestra a tamizar. En tales casos, el procedimiento a seguir es el siguiente: pesar la muestra seca. Lavar la muestra sobre la malla más fina de la serie a emplear, recuperando los finos. Filtrar, secar y pesar los finos. Secar y pesar los gruesos. Confirmar el peso inicial sumando los pesos correspondientes a los finos y los gruesos. Tamizar los gruesos sobre la serie de tamices seleccionada, incorporando en dicha serie la malle a través de la cual se lava la muestra. Tamizar en Ro-‐Tap durante el tiempo requerido. Sumar los pasos correspondientes al obtenido en el lavado más el obtenido bajo la misma malla después del tamizaje, con lo cual se obtiene el peso bajo la malla más fina considerada en la serie de tamices empleada. Con los datos así obtenidos se calcula el porcentaje retenido y pasante en cada malta. En cada análisis granulométrico se debe tener especial cuidado con la limpieza de los tamices antes de cada ensayo y conjuntamente, inspeccionar las telas de los tamices para asegurar que no tienen roturas ni deformaciones que distorsionen el resultado de los análisis. 3.3.2 PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE FLOTACION EN LABORATORIO El procedimiento de preparación de muestras para estudios de flotación de laboratorio, a partir de mineral de alimentación a la planta de molienda, requiere de una etapa de reducción de tamaños de éste hasta lograr que toda la muestra esté bajo la malla 10 Tyler. A continuación se deben preparar las muestras a utilizar en los test de flotación en paquetes con los pesos requeridos ocre generar la pulpa de alimentación a molinos de laboratorio y posteriormente a flotación. 3.3.3 PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA MICROSCOPÍA a. Muestras para estudio petrográfico. Este tipo se realiza sobre muestras compactas, por lo tanto no se requiere de ninguna preparación especial y las muestras sólo deben ser identificadas claramente. b. Muestras para estudios de composición mineralógica. El estudio de composición mineralógica se realiza sobre muestras a una granulometría generalmente bajo la malla 63 de la serie Tyler. Por lo tanto, la muestra debe ser preparada a esa granulometría mediante una reducción de tamaños controlada. c. Muestra para estudios de liberación. Las muestras para este tipo de estudio provienen de un análisis granulométrico, siendo las fracciones retenidas en cada malla las muestras individuales utilizadas.
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3.3.4 PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA ANÁLISIS QUÍMICO
La preparación de muestras para análisis químico requiere de La realización de tamaños de mineral bajo 100 mallas Tyler De una muestra original, cuyo tamaño este bajo malla 6 ó 10 Tyler, se separan 100 a 200 gramos por operaciones de roleo y cuarteo. Nuevamente, por operaciones de rateo y cuarteo, se divide la muestra en dos, dejando una de ellas como testigo, identificándola adecuadamente segunda muestra se pulveriza hasta un tamaño 100% -‐ 100 mallas Tyler, la cual constituye la muestra para análisis. Las muestras para análisis se deben colocar en recipientes adecuados y marcados, que permitan su Correcta identificación, así corno estar debidamente sellados y lacrados. Es conveniente que la información que figure en los sobres de muestras para análisis contemple: 1. Procedencia, tipo de mineral. 2. Peso del cargamento. 3. Número de la muestra – Lote. 4. Lugar y fecha del muestreo. 5. Contenido de humedad. 6. Lugar y fecha de la preparación de la muestra. 7. Nombres y firmas de las personas que efectuaron el muestreo. EJEMPLO DEL PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE LA MUESTRA FINAL PARA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD Y ANÁLISIS QUÍMICO MUESTRA BRUTA
(DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD)
SECADO
(A 105º C EN ESTUFA)
(REDUCCIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS) (MALLA – 150 AL 100%)
PULVERIZACIÓN
(CUARTETO PROPORCIONAL DE LA MUESTRA)
DIVISIÓN
MUESTRA FINAL
DESCARTE
PORCIÓN DE PRUEBA PARA ANÁLISIS QUÍMICO
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CARACTERIZACIÓN Y DETERMINACIONES USUALES
4.1 CARACTERIZACIÓN El procesamiento de los minerales requiere fundamentalmente el conocimiento de las características propias del mineral. De esta manera podemos aprovecharlos en mayor grado para su beneficio tanto en la concentración, como en la lixiviación de minerales. 4.2 DETERMINACIÓN DE HUMEDAD El porcentaje de humedad de un mineral es la expresión numérica de ¡a cantidad de agua existente en un material húmedo. Se obtiene al calentar el mineral, unos grados más que el punto de ebullición del agua, por un tiempo que depende de la distribución del agua en el material. El aparato para determinación rápida de la humedad es el hidrómetro, pero a falta de este equipo, se puede emplear una estufa eléctrica de temperatura graduable. La contabilidad metalúrgica requiere el conocimiento exacto del peso exacto del sólido que se maneja, los materiales reales contienen varios grados de humedad y se deben tornar muestras para medir exactamente este constituyente. La muestra húmeda y la muestra de ensaye ideales se preparan de la misma cantidad de material, tomándose ambas de un punto cercano al equipo de pesado. Con un manejo apropiado, los errores debidos a la humedad o al secado subsecuente se reducen a los más bajos niveles posibles en la práctica, es común encontrar alguna forma de muestreo al azar para determinar la humedad. Por este método, se selecciona al azar o a distancias determinadas pequeñas cantidades de material de los diferentes lugares de la gran masa y se mezclan para formar la base de la muestra final. Una vez tornado la muestra se pesa y luego son secadas a una temperatura apropiada hasta que toda el agua higroscópica sea expulsada y entonces se pesan de nuevo. La diferencia en peso representa la humedad y se expresa como:
% humedad =
Peso en Húmedo − Peso en Seco x100 Peso húmedo
La temperatura de secado no debe ser tan alta que ocurra la descomposición, física o química, de los minerales.
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Los minerales sulfurados son particularmente propensos a perder bióxido de azufre (SO2) si se sobrecalienten; as muestras no se ceben secar a temperaturas por arriba de 105º C. 4.2.1 Preparación de la muestra para humedad 1 Los incrementos obtenidos de cada sub-‐muestra y que completan la muestra total debe ser mezclado completamente y reducido hasta unos 5 Kg. 2 La muestra final para humedad se debe pesar de inmediato, cuando ésta no puede efectuarse inmediatamente, la muestra debe conservarse en un recipiente hermético de capacidad adecuada y debe conservarse en un lugar en que la influencia de la humedad y de la temperatura sean mínimas. 3 Se debe preparar como mínimo dos muestras finales para humedad de cada cargamento. 4 En caso de que el material sea muy voluminoso o si hubiese mucha demora en completar la manipulación, es recomendable que las muestras finales para humedad se preparen a partir cada incremento o cada sub-‐muestra. 4.2.2 Procedimiento de Determinación de humedad El presente método se aplica para minerales no ferrosos y concentrados de mineral. Consiste en someter a la muestra a la acción del calor, a la temperatura y tiempo adecuado para evaporar el agua. • Pesar el reciente (cápsula de ***** vacío y seco (Peso = A). • Tornar la muestra húmeda (a 50 en el recipiente y pesar el conjunto Peso = B). • Extender el material en el recipiente formado una capa de espesor constante. • Colocar el recipiente con la muestra en la estufa de secado a 105º C, durante el tiempo necesario según el contenido de agua (2 á 4 horas), hasta que seque completamente (peso constante). • Pesar el recipiente cuando esté frío (Peso = C). Cálculo:
% Humedad =
B−C x100 B−A
Donde: B – C: Peso del agua en la muestra (diferencia de peso) E – A: Peso neto de la muestra húmeda. Norma del Ensayo 1. Objeto La presente e norma establece el método de ensayo para determinación de la humedad no ferroso y concentrado de minerales, de acuerdo a la norma ITINTEC 122.015 en las Agencias de MINPECO. 2. Muestreo Las muestras se extraerán según el sistema establecido en la Empresa y que está de acuerdo con la norma ITINTEC 122.013 Minerales no Ferrosos: 26
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Muestreo y Preparación de Muestras 3. Método de Ensayo 3.1 Principio del método Consiste en someter a muestra a la acción del calor indirecto a la temperatura y tiempo adecuados para evaporar el agua contenida en ella. La temperatura varía de acuerdo a la altura del lugar y a la naturaleza de los concentrados y minerales (contenido de azufre, carbonatos, sulfatos, etc.). 3.2 Aparatos Usados: a. Horno eléctrico de secado con termostato. b. Bandeja de material no contaminante y con capacidad suficiente para contener 1 a 5 kilos del producto. c. Balanza, de sensibilidad 1 g. d. Balanza de determinar humedad (higrómetros) para algunos depósitos (para control en los embarques). 4 PROCEDIMIENTO: (Las muestras se pesarán en duplicado). 1. Chequear el nivel y el cero de la balanza antes de comenzar a pesar. 2. Tomar el peso de una bandeja de acero inoxidable u otra clase, dimensiones apropiadas de acuerdo al peso que se va a tomar, que esté bien limpia y seca. LLAMAR A ESTE PESO “A”. 3. Pesar de 15 kilos de muestra bien mezclada, en la bandeja y pesar el conjunto. LLAMAR A ESTE PESO “B”. 4. Extender el concentrado en la bandeja formando una capa de espesor uniforme, de tal forma que no exceda de 2 cm. de altura, para los concentrados ni de 6 cm. para los minerales gruesos. 5. Colocar la bandeja con la muestra en la estufa de secado a 105° C (Si es en la Costa o de acuerdo a la altura del lugar y a la clase de material) durante el tiempo necesario (4 – 10 -‐ 16 -‐ 24 etc. Horas) según el contenido de agua, hasta que seque completamente (peso constante). 6. Sacarla, dejar enfriar en lugar apropiado hasta temperatura ambiente y pesar. LLAMAR A ESTE PESO “C”. 7. Calcular el % de humedad, de acuerdo a la fórmula siguiente
% H2O =
B−C x100 B−A
En donde: % H2O = Humedad en porcentaje A = Peso en gramos de la bandeja vacía. B = Pedo en gramos de la bandeja más muestra húmeda. C = Peso en gramos de fa bandeja más muestra seca. B – C = Peso del agua en la muestra (diferencia de peso). B – A = Peso neto de fa muestra húmeda.
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Ejemplo: Se va a pesar 5Kg. de mineral en duplicado. 1. Peso de la bandeja vacía Peso de la bandeja más muestra húmeda Peso de la bandeja más muestra seca B – C = (5896.0 -‐ 5520.0) = B – A = (5896.0 -‐ 896.0) =
% Humedad =
896.0 g (A) 5896.0 g (B) 5520.0 g (C) 376.0 g 5000.0 g
B−C 376 x100 = x100 = 7.52% B−A 5000
2. Si el cálculo de la segunda muestra es 7.60 %, el promedio de humedad para el informe será:
X=
7.52 + 7.60 = 7.56% 2
La diferencia en el porcentaje entre ambas muestras, esta usualmente en relación con el contenido de humedad de la muestra, granulometría y clase de mareal; como una norma práctica aceptable en los cálculos, se recomienda usar los siguientes índices 0.2 Para muestras de minerales 0.2 Para muestras de concentrados con más de 7.0 % de humedad pero que no excedan el 1 % de humedad limite transportable. 0.05 -‐ 0.1 Para los minerales o concentrados valiosos, como W, Mo, Sn, etc. que se recepcionan o embarcan con humedad menor de El promedio de humedad para los lotes, se reportará con dos cifras decimales, y para los embarques, con 3 cifras decimales, pudiéndose hacer hasta con 6 cifras decimales para casos especiales, en donde se desea mayor exactitud en los promedios, para los cálculos que se quieren efectuar. NOTAS: • Mezclar bien la muestra húmeda en una bandea o recipiente apropiado, antes de pesarla. • Al sacar la muestra del horno, asegurarse que esté bien seca, cara lo cual se puede hacer uso de la prueba de la espátula, o de la pesada constante. • Los minerales o concentrados que contienen sulfatos, demoran más en secar y requieren temperatura mayor a 100° C. • En los minerales piritosos y concentrados que contienen bastante azufre, el secado no debe exceder de 90 -‐ 95° C, a nivel del mar, o a 80 -‐ 85° C en lugares mayor a 3,000 metros de altura. • Si la diferencia de humedad en las muestras duplicadas, excede la tolerancia establecida y no hay muestras para nuevas determinaciones, reportar con el promedio aritmético y tener cuidado de que la muestra esté bien mezclada antes de pesarla. 28
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Muestreo y Preparación de Muestras •
• •
Si la muestra es demasiado pegajosa y que no se ha podido mezclar bien, tomar tres o más pesos, preferible tomar toda la muestra y reportar con el promedio aritmético si son del mismo peso, o promedio ponderado si son de diferentes pesos. Tener mucho cuidado con la limpieza de las bandejas y en la pesada. La humedad límite transportable para cada producto, se da en las tablas IMCO del Cede of Safe Practice for bulk cargoes, se ha determinado la humedad límite transportable de la mayoría de concentrados de la producción nacional, los cuales varían para una misma clase de productos de acuerdo a la zona, así se tiene: Para los concentrados de plomo, oscila entre 8 y 12 %, los concentrados de Zn entre 10 y 14%, los concentrados de cobre entre 11 y 19%.
4.3 GRAVEDAD ESPECÍFICA La gravedad específica o peso específico de un mineral es el número que expresa la relación entre su peso y el peso de un volumen igual de agua a 4°C de temperatura. Corresponde así al peso expresado en gramos de un centímetro cúbico de dicha sustancia. Así, si un mineral tiene un peso específico de 2, significa que una muestra determinada de dicho mineral pesa dos veces lo que pesaría un volumen igual de agua. El peso o gravedad especifica de un minera! de composición determinada es constante. Se denomina específica, porque es propia o particular de cada sustancia o cada minera!, por no tener entonces el mismo grado de pureza. Los minerales en si pueden ser pesados o ligeros, pero estas diferencias sólo pueden ser determinadas en muestreo de un tamaño aproximadamente igual. 4.3.1 Procedimiento para la Determinación de peso especifico El método usual es el empleo de Picnómetro, pero falta de este materia! se puede emplear el método de la fiola. • Pesar una fiola vacía y seca (Peso = A). • Agregar el mineral seco y fino (-‐100 malta) aprox. 25 gr en el recipiente y pesar el conjunto (Peso = B). • Agregar el agua a la fiola hasta el nivel de enrase. Agitar hasta que no existan burbujas. Pesar el conjunto (Peso = C). • Cálculo:
Peso específico =
B−A V − (C − B)
Donde: V = Volumen de la fiola. 4.4 LA DENSIDAD APARENTE El término densidad aparente relaciona el peso del minera! de diversos tamaños respecto al volumen que ocupa. Se entenderá que el volumen total comprende el volumen ocupado por el mismo minera! y los espacios vacíos existentes entre partícula y partícula. El procedimiento para obtenerla es el mismo, aun cuando el volumen depende del tamaño o granulometría del minera!. Dependiendo del tamaño del minera! puede usarse para su determinación un cubo de fierro sin tapa o una probeta de un litro de capacidad.
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4.4.1 Procedimiento de Determinación Una forma de determinar es el siguiente: • Pesar una probota de 1000cm3 de capacidad. • Introducir una muestra de mineral de tamaño promedio 3mm., hasta que enrase en una marca de volumen determinado (sea 600 a 800 cm3). • Sacudir la muestra de mineral, hasta que se haya depositado uniformemente en la probeta. Completar si fuera necesario hasta el enrase. • Pasar la muestra y a probeta. • Calcular.
D aparente =
(Peso muestra + probeta) − (Peso Pr obeta) Volumen ocupado
4.5 EL pH En algunos procesos de concentración de minerales ( por ej. la flotación) una variable de importancia en el pH natural del mineral, sobre todo en aquellos materiales expuestos a alteraciones por intemperismo, generalmente presentan dificultades en su tratamiento, cuya causa es su acidez que se representa en valores bajos de pH. ¿Qué es el pH? Es una medida de la acidez o basicidad (alcalinidad) de una pulpa que se define por la concentración de iones hidrógenos H. ¿Cómo varía el pH? Existe una escala de 0-‐1 4 para su determinación que se divide así: 0 -‐ 7 solución ácida. 7 solución neutra. 7 -‐ 14 solución básica. Importante: El bulbo del pH metro deberá mantenerse sumergido en solución buffer o agua destilada y deberá ser calibrado eventualmente. 4.5.1 Métodos de determinación del pH a) Método del papel indicador de pH Bastante usado para determinar pH de soluciones clarificadas, y que consiste en introducir a la solución muestra una cinta de este papel (tornasol) el cual tomará un color característico, correspondiente a un determinado pH el que puede compararse con la escala de colores que va adjunta a la caja. 30
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Muestreo y Preparación de Muestras b) Método de potenciómetro. Rápido y sencillo, que consiste en introducir a la muestra de solución clarificado o pulpa de mineral el electrodo del potenciómetro que previamente ha sido lavado con agua destilada. El valor del pH puede leerse directamente en la escala. Resulta muy importante la previa calibración del potenciómetro. c) Método químico de valoración ácido-‐base Consiste en agregar a la muestra unas gotas de fenoltaleina que le darán una coloración roja. Mediante una bureta se agrega cuidadosamente a la muestra una solución de ácido sulfúrico al 0.049 % hasta que la solución de pulpa clarificada se torne incolora. Por el volumen de ácido requerido para está neutralización puede calcularse el pH de la pulpa. ¿Cómo se realiza una prueba de determinación del pH natural? • Pesar 25 gr. De mineral molido seco. Colocar en un mortero la muestra y moler, agregando 75cc., de agua destilada. Medir el pH de la pulpa formada, que será el pH natural del mineral, por cualquiera de los 3 métodos descritos. • Previo a ello la muestra de pulpa, podrá o no se clarificada, dependiendo del método a utilizar. 4.5.2 Consumo de Cal de una muestra Para conocer el consumo de cal, proceder así: • Pesar 100 gr, de la muestra y colocar en un frasco con 300 cc de agua. Adicionar 0,05 gr de cal y dejar agitando 5 minutos en los rodillos. Repetir esta operación un número adecuado de veces. • Contabilizar la cantidad de cal adicionada y registrar el aumento paulatino del pH medido directamente con el potenciómetro. • Registrar los puntos para construir a curia pH vs. cal acumulada (gr). • Deducir la fórmula empírica que relaciona el pH con la cantidad de cal agregado. PH = a + b In x x = adición de cal (Kg./TM) • Graficar en papel milimetrado el pH vs. Adición de Cal acumulado. 4.6 Angulo de reposo Es el ángulo que forma una determinada cantidad de mineral al ser depositado de forma natural en el suelo. Se determina midiendo el diámetro promedio del cono aproximado que se forma y también la altura del cono, calculando el ángulo agudo que forma la pendiente de la ruma con el plano horizontal. El ángulo de reposo es una propiedad muy importante para el calculo de tolvas y de stock pile (pila o ruma).
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PETS DE LA PREPARACION ALMACENAMIENTO DE MUESTRAS Y CONTROL DE CALIDAD
5.1 PREPARACIÓN DE MUESTRAS I. OBJETIVO: Obtener las características de tamaño de partículas adecuadas para que las muestras sólidas puedan ser analizadas. II.
RESPONSABLES: a. Supervisor (Coordinar y verificar trabajo acorde procedimiento y uso de EPP) b. Operador (Cumplir: con el procedimiento, con normas de calidad y seguridad)
III. NORMAS DE SEGURIDAD: a. EPP básico (lentes de seguridad, orejeras, guantes de cuero, zapatos de seguridad, mameluco, mascarilla de media cara con filtros para polvo) b. Antes de procesar cerciorarse que equipo colector de polvo y campanas extractores estén en óptimo estado. IV. RESUMEN: Este procedimiento consiste en reducir de tamaño las partículas de muestras sólidas. El tamaño promedio inicial para trabajar es de aprox. ¾’’ y, al final del procedimiento, se debe obtener un tamaño promedio de 95% -‐150 mallas. Las operaciones a realizar serán de secado, tamizado, chancado, pulverizado y cuarteado. V. MATERIALES Y REACTIVOS: Recepción e Identificación: • Plumones indelebles, lapiceros, cuaderno de muestras, formatos de recepción, Bolsas Plásticas, sobres de papel. Secado: •
Horno GRIEVE modelo SC-‐350, bandejas metálicas 33x53 cm y 16x26 cm.
Chancado y Pulverizado: • • • 32
Trituradora de quijada TM ENGINEERING LID, Pulverizador LABTECHNICS y olla de pulverizado de 800 gr de capacidad. Campana extractora de polvo NORTHERN BLOWER, Colector de polvo WHEELABRATOR modelo SIZE 1215 TA-‐SB. Pistolas de aire a presión y bandejas metálicas. Saber, Saber hacer, Saber ser
Muestreo y Preparación de Muestras VI. Tamizado, Homogenizado y Cuarteado: • Mallas metálicas de 1/4” de abertura. • Homogenizador SEPOR Inc. y olla de homogenización. • Papel Kraft, brochas y bandejas metálicas. VI. PROCEDIMIENTO:
A. RECEPCIÓN DE MUESTRAS: a. Las muestras se recibirán de un representante del área que solicite el análisis. b. Este representante anotará los códigos correspondientes en un formato para laboratorio y c. d.
en cada bolsa que contenga la muestra. El operador de laboratorio que recibe las muestras debe cerciorarse que los códigos anotados son correctos (en caso que los códigos sean incorrectos, deberá anularse el formato y hacer otro). La codificación para las muestras recibidas son las siguientes:
Área OC = ORE CONTROL GEO = GEOLOGÍA MET = METALURGIA
e.
Año
Número de orden al año Número de muestra por orden 1 = muestra 1 Desde 2002=02 2 = muestra enero 2003=03 2 etc. hasta Tabla 5.1: Muestras recibidas Diciembre
En el recuadro de recepción se anotarán los siguientes datos.
Requerimi Orden Recepcion Fecha Hora Procedenc Calida Cantida Firm Representa Firm ento de ado por ia d d a nte a Mina, Análisis Total Por Au, Ag, Trabajo Núme Operador Quien trajo m/d/a 00:0 Geologí de etc. ro de de las a, 0 muest orden de mlaboratori muestras Tabla 5.2: Recuadro de recepcion uestras Metalur ras o gia f. El representante deberá anotar en cada bolsa de muestra el código del área, el número de orden y el número de muestra. g. El operador de laboratorio deberá verificar que el llenado de los datos por parte del representante sean correctos y coincidan con la orden. h. De cada 10 muestras recibidas, una se marcará con un asterisco, esta servirá para el análisis de Control de calidad (QF).
B. a. b. c. C.
VERIFICACIÓN DE HUMEDAD: Las muestras son vaciadas en bandejas metálicas de 33 x 53 cm. El operador se cerciorara del contenido húmedo de la muestra. Si la muestra tiene una humedad mayor a la del 4%, se deberá proceder a secarlas, en caso de que no presenten humedad se podrá pasar a la parte de Chancado. SECADO: a. Llevar las muestras en bandejas metálicas al horno GRIEVE. La temperatura de secado es de 105° C, el tiempo oscila entre 1 hora y 1 1/2 hora, esto dependerá de la cantidad de humedad de la Saber, Saber hacer, Saber ser
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muestra.
b. El operador de laboratorio deberá cerciorarse cada cierto tiempo del estado de las muestras en el
horno (será cada 40 minutos con ayuda de un reloj con alarma), esto para evitar que las muestras estén un tiempo excesivo en el horno (si secan demasiado se genera exceso de finos en la muestra y no es conveniente) c. Una vez secada la muestra se procede a Triturarlas o pulverizarlas.
D. TRITURADO GRUESOS (CHANCADO): D.1 PRECAUCIONES: a. Antes de utilizar la chancadora de quijada, el operador deberá cerciorarse de la abertura del set
(debe estar a ¼ “). Si la abertura no es la apropiada el operador deberá regularla. b. Antes de triturar el mineral, el operador deberá limpiar la chancadora. Esto consiste en chancar piedra sin contenido mineral (sin valores de Au, Ag) por espacio de tres minutos. D.2 REGULACION DEL SET DE LA CHANCADORA a. La chancadora consta de un tornillo en la parte externa inferior derecho a la altura de la mandíbula móvil. Este tornillo regula la abertura del set. b. La abertura del set debe ser menor a 1/4” c. Encendemos la chancadora, adicionamos un pedazo de aluminio o plomo (metales maleables). Cuando este pedazo de metal salga por la descarga de la chancadora podremos ver que abertura tiene el set al medir la parte angosta del metal. d. Si la abertura es mayor a ¼’’, deberá reducirse el set. El set se reduce al girar el tornillo externo de derecha a izquierda, y se aumenta al girar en sentido contrario. e. Una vez ajustado se vuelve a pasar el pedazo de metal, y se verifica la abertura. f. Repetir estos pasos hasta conseguir la abertura del set adecuada.
Figura 5.1: Regulacion del set de chancadora 34
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Muestreo y Preparación de Muestras D.3 PROCESO TRITURADO a. La muestra a triturar deberá ser tamizada a malla de ¼’’. El pasante pasa a homogenizado y el no pasante será triturado (ver esquema 1)
Figura 5.2: Esquema del proceso de triturado
b. c. E.
La alimentación del material a la chancadora deberá realizarse en forma ordenada, evitando que la chancadora se atore. La muestra triturada debe pasarse nuevamente por el tamiz (paso a) y así sucesivamente hasta conseguir que toda la muestra pase por el tamiz (o sea tamaño sea menor a ¼”).
HOMOGENIZADO Y CUARTEADO (GRUESOS): PRECAUCIONES:
a. Cerciorarse que la olla de homogenizado este limpia, en caso contrario utilizar el aire comprimido para limpiarla (No usar agua). b. Cerciorarse que las bandejas a utilizar estén limpias, sino utilizar el aire comprimido. PROCESO:
a. La muestra es llenada a la olla de homogenizado por el tolvin. b. Se acondiciona la olla en el homogenizador. El tiempo de homogenizado es de tres minutos. c. Terminado de homogenizar, verter la muestra en una bandeja metálica de 33 x 53 cm,
esparcirla homogéneamente por toda la bandeja. d. Efectuar el cuarteo; divida la muestra en la bandeja en tres columnas y 5 filas (obtener 15 cuadriláteros). Con una pequeña espátula recoger un poco de cada cuadrilátero y colocarlo en la bandeja metálica de 16 x 26 cm. El peso de muestra que se debe obtener es de 800 gr aproximadamente. e. Esta muestra obtenida en la bandeja pequeña deberá llevarse a secado. (Proceder como el paso 5 de este procedimiento). Todas las muestras que lleguen a este punto deberán ser secadas. f. El remanente de la muestra (lo que queda en la bandeja grande) será tratado de la siguiente forma: i. Se esparce homogéneamente por la bandeja. ii. Para todas las muestras: se cuartea y se toma 800 gr aprox. como muestra para Laboratorio Metalúrgico iii. Para aquellas que serán analizadas por Control de Calidad: se cuartea y se separa el
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20%, se llena en tres sobres identificándolos con las letras “A, B y C”. Los sobres A y B serán para análisis externos y el C es la contramuestra. Figura 5.3: Division de muestras
F. ULVERIZADO: F.1 PRECAUCIONES: a. Cerciorarse que todas las herramientas (espátulas, brochas, etc.) y recipientes (olla del
pulverizador, bandejas) estén limpias, en caso contrario limpiarlas con el aire comprimido “evite utilizar agua”. b. El pulverizado debe realizarse en la campana extractora, cerciorarse que el tiro sea lo adecuado.
F.2 PROCESO: a. Vaciar la muestra fría en la olla de pulverización (aquellas muestras que sean abundantes y no b. c. d.
quepen en la olla, deberán pulverizarse en dos etapas). El tiempo de pulverizado es de tres minutos para todas las muestras (este tiempo de pulverizado garantiza que las muestras contengan 95% -‐ 150 mallas). En caso de que se presenten rasgos de material que no este totalmente pulverizado, es necesario volver a pulverizar toda la muestra, aproximadamente un minuto más. Terminado, se echa la muestra sobre un pedazo de papel kraf (aprox. 50 x 50 cm), la muestra debe quedar como se ve en la figura 2.
Figura 5.4: Muestra sobre papel kraf
e. Hasta este punto la muestra esta lista para someterla a homogenizado. f. Puede cerciorarse de la secuencia en el esquema 2. 36
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Muestreo y Preparación de Muestras
Figura 5.5: Proceso de pulverizado
G.
HOMOGENIZADO Y CUARTEO DE FINOS: a. Una vez colocada la muestra fina (95% malla – 150) sobre el papel kraf, proceder a homogenizarlo. b. El homogenizado consiste en coger una esquina del papel, tirar suavemente en dirección de la diagonal del papel, haciendo que la muestra se mezcle poco a poco. (Figura 3) c. Este paso se repite igual por cada esquina del papel. Se debe evitar hacerlo bruscamente, ya que genera polvo y parte de la muestra se pierde. Se recomienda hacerlo 4 veces por lado.
Figura 5.6: Homogenizado de muestra
d. Terminado de homogenizar, se procede a cuartear. La muestra se acomoda en medio del papel. e. Se divide en diez cuadriláteros. f. Se saca un poco de cada cuadrilátero con ayuda de una espátula y se llena en un sobre (ésta es la muestra que irá a pesado de muestras). g. El sobrante se guardará en la bolsa inicial de la muestra para eliminarse. h. Para los casos de que tenga que hacerse análisis de Control de Calidad, este sobrante tendrá que volverse a homogenizar y cuartear, entonces primero se saca la muestra para el sobre A, después se tendrá que volver a homogenizar y cuartear y se sacará muestra para sobre B, se repetirá lo mismo para sobre C.
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H. ALMACENAMIENTO DE SOBRES: a. Los sobres obtenidos con muestras se les identificará colocándoles el código de acuerdo a lo explicado en el paso 3.d de este procedimiento.
b. Los sobres correspondientes a una orden se guardan en una caja de cartón la cual también estará identificada como se indica la figura
Figura 5.7: Identificacion de Muestras
c. Una vez que los sobres hayan sido debidamente identificados, llenados en una caja por
cada orden (si son más tal vez en dos o tres cajas), y cada caja con su debido cuadro de identificación, recién podrán ser enviados a Pesado de Muestras. d. El Operador de laboratorio deberá verificar que cada código de identificación este correctamente llenado y guardarlas en el almacén de muestras de Pesado de muestras.
I.
CONTROL DE CALIDAD: 1 Granulometría de la muestra: Este factor es importantísimo. a. La granulometría de la muestra chancada a -‐ 1/4”, deberá ser menor a ¼”. No debe permitirse el pase de muestras con mayor tamaño de partículas. Repetir el chancado cuantas veces sea necesario hasta obtener este tamaño. b. La granulometría de la muestra pulverizada deberá ser en 95% menor a -‐ 150 mallas, si el tamaño de partícula es mayor se deberá repetir el pulverizado cuantas veces sea (por espacio de un minuto) hasta asegurar el tamaño de partícula. No se permitirá el paso de muestras con partículas más grandes. 2 Humedad de la muestra: 1. La humedad de la muestra debe ser mínima (menor a 4%) de no cumplirse esta condición la muestra debe llevarse al horno de secado. 2. La temperatura en el horno de secado es de 105° C y el tiempo es controlado cada 40 minutos con ayuda de un reloj con alarma.
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Muestreo y Preparación de Muestras II Identificación de cada muestra: Es necesario cuidar el correcto llenado de todos los códigos en las bolsas de la muestra, los sobres de las muestras, las cajas que contendrán estas muestras. No debe permitirse borrones, tachones ni números mal escritos que puedan generar equivocación al descodificarlos. 5.2 ALMACENAMIENTO DE MUESTRAS OBJETIVO: Determinar la secuencia correcta para el almacenamiento de las muestras en Laboratorio. RESPONSABLES: A. Supervisor (Coordinar y verificar trabajo acorde con procedimiento y uso de EPP). B. Operadores de Preparación de Muestras (Cumplir: con el procedimiento, con normas de calidad y de seguridad) NORMAS DE SEGURIDAD: EPP básico (Lentes de seguridad, guantes quirúrgicos, zapatos de seguridad, guardapolvo, mascarilla de media cara con filtro para gases) 1. RESUMEN Tener en cuenta la correcta identificación de cada muestra y disposición en cajas también debidamente identificadas. 2. MATERIALES: Recepción e Identificación: Plumones indelebles, lapiceros, cuaderno de muestras, formatos de recepción, Bolsas Plásticas, sobres de papel, caja de cartón. 3. PROCEDIMIENTO: • La muestra llega al laboratorio procedente de las áreas de: Mina (Ore Control), geología (GEO), Metalurgia (MET), etc. • Con una Orden de Trabajo se chequean las muestras recibidas, quedando registradas las firmas de los que recepcionan y envían las muestras, así como la hora y fecha de entrega, así mismo se pueden colocar algunas observaciones que se crea conveniente. (ver formato en procedimiento de Preparación de Muestras). • Las muestras se ordenan de acuerdo a las áreas prioritarias (si son órdenes urgentes, muestras especiales o muestras complejas), las cuales se registran en la hoja de trabajo # 1, la que tiene ciertas especificaciones para el desarrollo del trabajo. • El área que manda las muestras, también envía, vía e-‐mail, la base de datos de las órdenes con el número de muestras y códigos respectivos. Esto para facilitar el ordenamiento, esta base de datos se ingresa en los formatos respectivos de las hojas de cálculo que se tienen en las computadoras de laboratorio. • La hoja de trabajo es reportada al jefe de laboratorio o al líder del área para realizar la distribución del trabajo. • La copia de la orden será distribuida por el jefe de laboratorio al área de trabajo determinada. De acuerdo al formato # 2 de Hoja de trabajo. • Se saca una fotostática de esta hoja que acompaña la orden de servicio, la que se devuelve al jefe de laboratorio para su revisión antes de ser reportado.
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•
Las muestras sólidas son guardadas después de su análisis en cajas de cartón de acuerdo a la orden de trabajo y almacenadas en el container. La muestra líquida será almacenada o descartada de acuerdo al requerimiento del área respectiva. La muestra de Análisis de Bullones serán guardadas en una caja fuerte por un tiempo de 1 mes y devueltas posteriormente a la refinería con Memorando (documento escrito).
• •
CONTROL DE CALIDAD: • •
Cualquier muestra que carezca de identificación deberá ser eliminada inmediatamente. La codificación de cada muestra sólida será de acuerdo al formato estipulado en el procedimiento de Preparación de Muestras Sólidas.
5.3 CONTROL DE CALIDAD DE LA PREPARACIÓN DE MUESTRAS OBJETIVO: Mantener el estándar de calidad en el tratamiento de las muestras. RESPONSABLES: A. Supervisor: Coordinar y verificar trabajo acorde con procedimiento y uso de EPP. B. Operadores de Preparación de muestras: Cumplir: con el procedimiento, con normas de calidad y de seguridad. 1. NORMAS DE SEGURIDAD: EPP básico: Lentes de seguridad, guantes aluminizados, zapatos de seguridad, guardapolvo, mascarilla caretas reflectivas o aluminizadas, pechera, orejeras, mascarilla de media cara con filtro para polvo. 2. RESUMEN: Se realizarán una serie de pruebas estándar con muestras para determinar el grado de error en los análisis granulométricos, de este modo se pueden tomar acciones correctivas. 3. MATERIALES: Todos los materiales debidamente explicados en el procedimiento de Preparación de Muestras Sólidas. 4. PROCEDIMIENTO: El Operador de Preparación de Muestras se encargará de realizar estos ensayes una hora antes de terminar su turno. B. CONTROL DE CALIDAD EN PULPAS GRUESAS
a. Tomar las Pulpas Gruesas de las muestras separadas del Quality Control de Envío y anotar los códigos en el cuaderno de Control de Calidad de Preparación de Muestras.
b. Pesar en balanza Voyager Ohaus (+1-‐ 0.1 gr), toda la muestra por Tamiz Malla ¼” (+ ¼” retenido) y tomar nota del peso en gr.
c. Pesar lo pasante en Tamiz Malla ¼” (-‐ ¼”pasante) y anotar el peso obtenido. d. Juntar los dos productos obtenidos (retenido y pasante) en bandeja y colocar en la estufa de secado de muestras, hasta su sequedad total. e. Retirar las muestras del horno y dejar enfriar, pesar la muestra seca y anotar el peso obtenido en el cuaderno.
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Muestreo y Preparación de Muestras CONTROL DE CALIDAD EN PULPAS FINAS
a. Seleccionar las Pulpas Finas de las muestras tomadas para el análisis de las Pulpas Gruesas.
b. Homogenizar la muestra con la ayuda de una espátula y pesar 50 gr en balanza Explorer Ohaus (+/-‐0.001 gr) en cartucho de papel Kraf.
c. Trasvasar la muestra a Tamiz 150 M y lavar con un delicado chorro de agua hasta pasar todos los finos.
d. Trasvasar los gruesos retenidos en Tamiz 150 M (+ 150 retenido), a una bandeja y llevar a la estufa de secado hasta su sequedad total.
e. Retirar las muestras del horno y dejar enfriar, pesar la muestra seca y anotar el peso
obtenido en el cuaderno. 5 TABULACIÓN DE DATOS: Los datos se rellenarán en el cuaderno de Control de Calidad de la siguiente forma.
FECH ORDE CÓDIG A N O 11/1 OC-‐ 284412 2/ 571 15 02 11/1 OC-‐ 284496 2/ 02 572 6 11/1 OC-‐ 293510 2/ 573 74 02 11/1 OC-‐ A 293510 2/ 573 78 02 11/1 OC-‐ 293510 2/ 573 74 11/1 OC-‐ 293572 02 2/ 573 B 2 02 11/1 OC-‐ 393591 2/ 573 6 02 11/1 OC-‐ 293510 2/ 573 9 11/1 OC-‐ 293510 02 2/ 573 09 02 11/1 OC-‐ 293510 2/ 573 90 02
PULPA GRUESA CÓDI GO PULP 001 A GRUE 002 SO 003
% Peso Peso Pes Total Total o Total + ¼ -‐¼” -‐ ¼” 31.2 956.6 96.8 ” (pasa (pasante) (retenid nte) +/-‐ 0.1 gr. a) 20 966.2 98.0 +/-‐ 0.1 +/-‐ 0.1 gr. 50 1319.8 96.3 gr.
004
50
670.5
005
50
1494.2 96.8
006
60
718.8
92.3
PULPA FINA Peso Pes Pes % Muest o Humed o ad Mu Tot +/-‐ 0.1 ra 50 gr. gr. estr 970 1.8 50 3.1 al +/-‐ a Mu 0.001 +150 M 942.8 4.4 50 gr. 2.2 estr (retenid 1350 1.4 50 3.9 a) a +/-‐ 700 2.8 50 2.3 sec 0,001 a 1500 2.9 50 1.6 gr. +/-‐ 0.1 gr. 741.9 4.7 50 2.2
007 008
55 45
980.4 691.2
94.7 93.9
1000 719
3.4 2.3
50 50
4.9 4.3
90.2 91.3
009
46.2
1098.2 96.0
1100
3.9
50
1.9
96.2
010
97.2
1722.2 94.7
1750
3.8
50
4.5
91.1
93.1
% HUMEDAD
% -‐150 M (retenid a) 93.8 +/-‐ 0,001 gr. 95.6 92.1 95.3 96.8 95.6
Tabla 5.3: Control de calidad de pulpas finas
Esta tabla de datos genera la siguiente gráfica de control, donde las líneas horizontales nos indican los límites de control para las granulometrías y humedad que deben cumplir las muestras.
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Figura 5.8: Limites de control para granulometria y humedad 6 CONTROL DE CALIDAD: • El Operador de Preparación de muestras deberá llevar a cabo los ensayes de Control todos los días y anotar los resultados en el cuaderno. • Si los valores exceden grandemente los límites de control, se deberá comunicar al supervisor para proceder con las acciones correctivas. 5.4 USO DEL PULVERIZADOR I. OBJETIVO:
Ø Obtener las muestras de minas y concentradoras a un tamaño de partícula de malla -‐ 140 por lo menos el 75%, previniendo accidentes de trabajo, deterioro del pulverizador y minimizando la contaminación ambiental. II. REFERENCIAS:
Ø Reglamento interno de Seguridad. Ø Manual del muestreo III. RIESGOS:
Ø Ø Ø Ø Ø
Fractura de miembros superiores Intoxicación por plomo Golpes y/o cortes Sordera Ceguera
IV. ESTANDABES:
Ø Verificar las condiciones de trabajo, implementos de seguridad y el buen funcionamiento de pulverizador.
Ø Emplear el pulverizador designado para cada tipo de muestra. Ø Reducir la partícula a una granulometría de malla -‐ 140. 42
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Muestreo y Preparación de Muestras Ø Cuartear la muestra y llenar en sobres para su análisis. Ø Limpiar todo el sistema y dejar todo en orden. V. PROCEDIMIENTO:
Ø Inspeccionar la iluminación, sistema de extracción de polvos y pulverizador, que estén en perfectas Ø Ø
Ø Ø
condiciones operativas. Verificar que los discos de pulverizador estén bien sujetados y completamente limpios. Cerciórese de que no haya rozamiento entre discos. Prender el sistema de extracción de polvos. Poner en funcionamiento el pulverizador, luego alimentar al mineral o concentrado seco cuya granulometría es aproximadamente 2mm. alimentar con mucho cuidado, ya que esta operación se realiza cuando el pulverizador está funcionando, el tamaño de partícula obtenida es de malla -‐ 140. El mineral pulverizado se recibe en bandejas metálicas de acero inoxidable, rotuladas, secas y limpias y de un tamaño adecuado para facilitar la manipulación. Antes de pasar otra muestra por el pulverizador, se debe limpiar con aire a presión todo el sistema para evitar contaminaciones entre muestras.
Ø Emplear el pulverizador asignado para cada tipo de muestra (cabeza, relave, concentrado de cobre, concentrado de plomo, concentrado de zinc.).
Ø En todo momento el ORDEN Y LINFIEZA, para evitar confusión de muestra y contaminación de las mismas.
Ø Cuartear las muestras y llenar al sobre, colocando fecha, descripción de muestra, elementos por analizar y nombre de la persona a quién se debe reportar el resultado analítico. Luego se pasa a la sección balanzas. Los rechazos retornan a planta. Ø Apagar el pulverizador, cuando ya no exista muestra en el interior del sistema de pulverizado. Ø Limpiar bien todo el sistema de pulverizado y el área de trabajo y finalmente apagar el sistema de ventilación. VII.
ELEMENTOS DE SEGURIDAD: CONTROL:
Ø El supervisor de Laboratorio Analítico, constantemente debe verificar las condiciones óptimas de operación de los pulverizadores y debe comprobar que los muestres cumplan estrictamente con esta norma. Ø El supervisor debe impartir charlas de Seguridad al personal encargado de operar el pulverizador. RESPONSABILIDAD:
Ø Jefe de Laboratorios. Ø Supervisor de Laboratorio. 5.5 USO DE LOS EQUIPOS DE SECADO I. OBJETIVO:
Ø Mediante el uso de una secadora ó estufa eléctrica a 100° C, se elimina completamente la humedad de las muestras de minas y concentradoras evitando accidentes de trabajo y contaminación ambiental.
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II. REFERENCIAS:
Ø Reglamento Interno de Seguridad. Ø Manual del muestreo de Laboratorio Analítico III. RIESGOS:
Ø Quemaduras de la piel Ø Inhalación de vapores tóxicos Ø Deterioro de las resistencias de la secadora IV. ESTANDARES:
Ø Verificar las condiciones de trabajo y el perfecto estado de las secadoras. Ø Iniciar el secado de las muestras a una temperatura mayor a 110° C y terminar el secado constante a 110° C.
Ø Mantener la mayor parte del tiempo de secado (2 horas), la. puerta de la secadora cerrada. Ø Una vez terminado el secado, retirar las muestras para evitar calcinarlo. V. PROCEDIMIENTO:
Ø Verificar una buena iluminación y perfectas condiciones operativas de las secadoras eléctricas. Ø Poner en funcionamiento el sistema ventilación. Ø Las muestras contenidas en bandejas de acero inoxidable, debe introducirse con cuidado y en Ø Ø Ø Ø Ø Ø
orden al interior de la secadora. Usar guantes de cuero o asbesto. Inicialmente las bandejas se colocan en la zona de mayor temperatura (mayor a 100° C) próximo a las paredes de la estufa, donde se encuentran las resistencias. A medida que las muestras se van secando, estas se trasladan al centro de la estufa (zona de menor temperatura), hasta completar el secado. Mantener cerrada la puerta de la secadora para evitar enfriamiento y demora en el secado. Para verificar que ha concluido el secado, se introduce la espátula, removiendo la muestra, si no se pega en la espátula, es un indicio de que la muestra está seca. El tiempo de secado es aproximadamente 2 horas. Una vez seco, las muestras debe retirarse de inmediato, de lo contrario corre el riesgo de tostarse o calcinarse. La secadora de muestras, no debe utilizarse para otros fines. Dejar todos los materiales en orden y limpios.
VI. ELEMENTOS DE SEGURIDAD: CONTROL:
Ø El Jefe de Laboratorio y el Supervisor deben velar por que se cumpla la norma y el procedimiento de trabajo. Ø El Supervisor debe verificar que el controlador de Temperatura y las resistencias estén operativos. RESPONSABILIDAD:
Ø La Responsabilidad del cumplimiento de la Norma y Procedimiento recae en el Jefe de Laboratorio y su Supervisor.
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Muestreo y Preparación de Muestras 5.6 USO DE LA CAMPANA EXTRACTORA DE GASES I. OBJETIVO
Ø La Campana Extractora de Gases, debe extraer todos los gases provenientes de la disgregación de muestras y mediante los ductos del Sistema de Ventilación eliminando al exterior, evitando de esta forma que el personal del Área Analítica inhale los referidos gases. II. REFERENCIAS
Ø Reglamento interno de seguridad. Ø Norma Internacional(ASTM) III. RIESGOS
Ø Inhalación de gases tóxicos. Ø Contaminación de muestras. Ø Contaminación Ambiental. IV. ESTANDARES
Ø Verificar las condiciones de trabajo y operatividad de la Campana Extractora de gases. Ø En todo momento constatar el buen funcionamiento de la ventiladora, motor y ductos del sistema de extracción de qases, de lo contrario reportar al Supervisor. Ø Poner en funcionamiento la Campana Extractora de gases, solo cuando se disuelve muestras o se manipule gases tóxicos. V. PROCEDIMIENTO
Ø Efectuar limpieza del polvo que hubiera en el interior de la Campana Extractora de gases, parta Ø Ø Ø Ø Ø
evitar que las partículas se proyectan sobre los vasos de disgregación de muestras. Poner en funcionamiento la Campana Extractora de gases. Verificar que el ventilador, motor y demás accesorios están trabajando en perfectas condiciones, de lo contrario comunicar al Supervisor para que con apoyo de mantenimiento mecánico y/o eléctricos se repare de inmediato. Cuando no se disgrega muestras, el sistema de extracción de gases no debe funcionar. La Campana Extractora de gases también se utiliza cuando manipulamos reactivos tóxicos. Limpiar el área de trabajo y los equipos empleados y apagar el sistema de ventilación.
VI ELEMENTOS DE SEGURIDAD: CONTROL
Ø El Jefe de Laboratorio y el Superior deben verificar que se cumpla esta norma y procedimiento. RESPONSABILIDAD:
Ø Jefe de Laboratorio. Ø Supervisor.
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