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• NATALY DIANA VILLALVA PARI

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TAMIZADO 1. OBJETIVO: De la operación unitaria de tamizado es separar una alimentación que contiene una mezcla de partículas sólidas de varios tamaños en dos o más fracciones. Cualquiera de ellas, o todas, puede ser el producto. 2. QUE ES EL TAMIZADO De los distintos métodos existentes para realizar el análisis granulométrico, quizá el más utilizado sea la tamización con tamices acoplados en cascada. Para realizarlo se coloca un juego de tamices en cascada, es decir, ordenados de arriba abajo por orden decreciente de luz o abertura de malla. El producto a analizar se añade sobre el primer tamiz, es decir aquel de abertura de malla mayor y se somete el conjunto a un movimiento vibratorio. Es un método de separación de partículas basado exclusivamente en el tamaño de las mismas. En el tamizado industrial, los sólidos se colocan sobre la superficie del tamiz. Las partículas de menor tamaño, o finos, pasan a través de las aberturas del tamiz; mientras que las de mayor tamaño, no pasan. El producto a analizar o producto bruto, B, queda distribuido en diferentes fracciones según el tamaño de partícula denominándose:  

RECHAZO: Producto que queda sobre el tamiz. CERNIDO: Producto que atraviesa el tamiz.

En una tamización en cascada el cernido de un tamiz constituye la alimentación del siguiente, por tanto se obtienen tantos rechazos como tamices constituyan la

cascada y un solo cernido, constituido por el producto que atraviesa las mallas del último tamiz o tamiz de abertura de malla más pequeña. Teóricamente se debe cumplir que B = C + R, siendo B la cantidad a analizar o producto bruto, C el cernido y R la suma de todos los rechazos. Conociendo los datos de cada una de las fracciones retenidas en los diferentes tamices se pueden establecer una serie de índices de gran interés en análisis granulométrico por tamización: 

ÍNDICE DE CERNIDO (IC), o porcentaje de B que representa la fracción de finos C: 𝑪 𝒊𝒄 = 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝑩



ÍNDICE DE RECHAZO (IR), o índice de gruesos: 𝒊𝒄 =

𝑹 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝑩

Siendo: 𝑰𝑪 𝑰𝑹 = 𝟏𝟎𝟎 

DIÁMETRO MEDIO de las partículas retenidas entre dos tamices consecutivos, se expresa como la media aritmética de la abertura de malla (Ii) de las mismas:

𝑰𝟏 + 𝑰𝟐 𝟐 𝑰𝟐 + 𝑰𝟑 𝑫𝟑 = 𝟐 . . . 3. DIAGRAMAS GRANULOMETRICOS 𝑫𝟐 =

Es frecuente expresar los resultados del análisis granulométrico representándolos gráficamente. Los más utilizados son el Distributivo o Secuencial y el Acumulado. 3.1.

DIAGRAMA DISTRIBUTIVO O SECUENCIAL

Se obtienen representando en un eje de coordenadas los porcentajes que quedan retenidos en cada tamiz, frente a los diámetros medios.

3.2.

DIAGRAMA ACUMULADO

Pueden referirse a rechazos o a cernidos y se obtienen representando los porcentajes acumulados frente al diámetro medio de las partículas.

4. TIPOS DE FRACCIONES a. FRACCIONES NO CLASIFICADAS Aunque se conozca el límite superior o inferior de los tamaños de partícula de cada una de las fracciones, no se conoce el otro límite. b. FRACCIONES CLASIFICADAS El material se hace pasar a través de una serie de tamices de diferentes tamaños y estas se separan en fracciones, cuyas partículas se conocen por su tamaño máximo y mínimo.

5. TIPOS DE TAMIZADOS VIA SECA TIPOS DE TAMIZADOS VIA HUMEDA a. TAMIZADO POR VIA SECA El tamizado en seco aplica a materiales que contienen poca humedad natural o que fueron desecados previamente. b. TAMIZADO POR VIA HUMEDA El tamizado húmedo se efectúa con adición de líquido al material en tratamiento con el fin de que el líquido arrastre las partículas más finas a través del tamiz. Si bien el tamizado por vía húmeda es más eficiente, solo en ocasiones el tamizado se realiza en vía húmedo, porque si el producto se utiliza o comercializa en forma de polvo seco, hay que secarlo posteriormente al tamizado, con lo cual deja de ser conveniente. Por lo expuesto anteriormente lo más frecuente es operar en seco. 6. MALLAS Las mallas que poseen los tamices pueden ser especificadas por el número de aperturas por pulgada lineal (MESH) y el espesor del alambre; o también por el diámetro de apertura (dA). En la Figura se muestran mallas de diferente “MESH”, cuanto más grande es el “MESH” menor la apertura. El tamaño de las partículas queda determinado por los diámetros de tamiz. 7. TAMICES ESTÁNDARES Existen muchos tamices estándares, por ejemplo: ASTM (EEUU), BSI (Gran Bretaña), DIN (Alemania), AFNOR (Francia), JSA/JIS (Japón), ISO (Normas internacionales). En general las aperturas siguen una progresión geométrica que puede ser, √2, ∛2, ∜2. Por lo tanto, el cociente de dos diámetros de tamiz consecutivos debe dar una razón siempre constante

Mallas de distinta apertura. Mesh vs. dA. 8. CÓMO SE NOMBRA EL TAMAÑO DE LA LUZ DE MALLA Se entiende por luz de malla la distancia del lado de cada cuadrado libre que forma el tejido de una malla cuadrada, o el diámetro de los orificios de una plancha cribada con agujeros circulares. Aquí nos referiremos solamente a las mallas hechas con alambres que forman agujeros cuadrados, es decir lo que comúnmente se llama ‘malla cuadrada’. Se necesitan dos parámetros para definir una malla; uno es la luz de malla y la otra la superficie abierta, que se mide como la proporción de la superficie total de la malla que queda libre, o sea que no forma parte de la estructura de hilos o alambres, en la que se marca con anaranjado la luz de malla. De esa forma lo que se define como ‘número de malla’, que en estos tamices normalizados se denomina ‘número de mesh’ utilizando la palabra mesh que dignifica malla en inglés, es la cantidad de hilos por pulgada lineal que tiene la malla, pero manteniendo constante la superficie abierta, que en ASTM es del 60%. Es decir que cuanto más grande es el mesh más finos deberán ser los hilos. Una descripción típica de un tamiz puede ser la siguiente: Nº 40 (425 µm) Normalizado 425 µm. Variación permitida de abertura promedio ±19 µm. Tolerancia permitida no más del 5% de la abertura nominal: 471 µm. Diámetro nominal de alambre: 0,28 mm.

9. ELECCIÓN DE UN TAMIZ Para poder elegir el tamiz necesario y para optar por alguna opción en caso de no poder conseguir o no existir en el mercado el que se necesita, se da a continuación una tabla que correlaciona los números de mesh y la apertura de malla en tres sistemas distintos de normas utilizados internacionalmente. La norma ASTM correspondiente a los tamices es la E – 11, y la ISO es la 3310 - 1 ASTM son las siglas de American Society of Testing Methods, (lo de ‘American’ es en realidad una usurpación que hacen los estadounidenses del gentilicio de todo un continente). Cabe aclarar que en inglés se usa el término test’ para el conjunto de conceptos que nosotros llamamos ‘análisis’, ‘determinación’ y ‘ensayo’. Análisis es la separación de una muestra en todos sus componentes, determinación se refiere a uno solo de ellos, y ensayo es una prueba que se le hace a un material para medir sus propiedades. Por ejemplo, se puede hacer la determinación de fósforo que contiene un fertilizante, el análisis de todos los componentes; fósforo, nitrógeno, insolubles, etc., y ensayar su disolución en un sustrato a lo largo del tiempo.

10. ¿TAMICES CON NORMA ISO O ASTM? Son muchas las dudas y preguntas que nos hacemos sobre este tema, ¿qué norma debo utilizar ISO o ASTM?, ¿los tamices son iguales con una u otra norma? La norma ISO es la denominación de la norma europea y la ASTM la denominación de la norma americana, los tamices fabricados con una u otra norma son los mismos, la única diferencia es que la norma europea ISO 3310/1, para los tamices de malla metálica, o ISO 3310/2, para los tamices de chapa perforada cuadrada o redonda, contempla muchas más posiciones de aberturas que la norma ASTM E11, para los tamices de malla, o ASTM E323, para los de chapa, existiendo una tabla de equivalencias para poder solicitar los tamices de una u otra norma. Cada tamiz que fabricamos, se marca con un número de serie único que lo identifica, e incluye el certificado de fabricación conforme a la norma elegida ISO o ASTM. Al hacer su pedido puede seleccionar dicha norma, y los tamices se le entregarán marcados y certificados con la norma seleccionada, como verá, algunos de los tamices solo están en norma ISO, porque no existe su equivalente en ASTM, y otros se pueden seleccionar en cualquiera de las dos.