Concentración en Mesa Gravimétrica
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Laboratorio de Concentración y Flotación de minerales Practica 3: Concentración en Mesa Gravimétrica
CONTENIDO
I.
INTRODUCCIÓN
II.
OBJETIVO
III.
PRINCIPIOS TEÓRICOS
IV.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
V.
OBSERVACIONES
VI.
RECOMENDACIONES
VII.
CONCLUSIONES
VIII.
CUESTIONARIO
IX.
BIBLIOGRAFÍA
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UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
Laboratorio de Concentración y Flotación de minerales Practica 3: Concentración en Mesa Gravimétrica
INTRODUCCION
Corrientes longitudinales aplicadas a partículas en sedimentación producen al movimiento de caída un movimiento longitudinal. Durante la sedimentación, las partículas trazan trayectorias diferentes de acuerdo con el tiempo a que quedan expuestas a las corrientes longitudinales.
Las partículas mayores y de mayor peso específico tienen mayor velocidad de caída, y sedimentan en primer lugar, próximo al punto de la alimentación. Las partículas menores y más livianas sufren mayor acción de transporte longitudinal, y son depositadas más lejos. Otras partículas son depositadas de acuerdo con sus velocidades de caída, que dependen de sus tamaños y pesos específicos. Partículas de tamaños y pesos específicos diferentes pueden depositarse en el mismo lugar, si obedecen lo señalado anteriormente.
En la separación por corrientes longitudinales son observados dos tipos de escurrimientos: el escurrimiento laminar y el escurrimiento en canaletas. Entre los principales equipamientos en los cuales la concentración se realiza en régimen de escurrimiento laminar, se destacan las mesas vibratorias, las espirales y los vanners. Además de estos equipamientos, se puede citar, entre otros, la mesa de Bartles-Mozley. Esta mesa, se emplea para la concentración de minerales finos (entre 100 micrones a 5 micrones, pudiendo llegar, a 1 micrón) está constituida de 40 superficies planas superpuestas y espaciadas entre sí, siendo la alimentación distribuida igualmente para cada plano.
II.
OBJETIVO Estudiar la estructura y el movimiento de una mesa de Wifley. Estudiar el movimiento de partículas en una mesa de sacudidas en funcionamiento.
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Correlacionar la reacción de la mesa Wifley con la del plato de concentrar oro.
III.
PRINCIPIOS TEORICOS 1. Concentración Gravimétrica Los métodos de concentración gravimétrica se utilizan para la separación
de minerales de diferentes densidades utilizando la fuerza de gravedad y, últimamente, las tecnologías modernas aprovechan también la fuerza centrífuga para la separación de los minerales.
En este tipo de separación se generan dos o tres productos: el concentrado, las colas, y en algunos casos, un producto medio (“middling”).
Para una separación efectiva en este tipo de concentración es fundamental que exista una marcada diferencia de densidad entre el mineral y la ganga. A partir del llamado criterio de concentración, se tendrá una idea sobre el tipo de separación posible.
2. Criterio de Concentración El criterio importante
en la determinación de la cual y qué clase de
separación es posible en un caso particular es la gravedad y alguna o mas fuerzas, fundamentalmente la primera, en este caso, se puede determinar por la siguiente ecuación:
C.C
Donde:
GEH R GEL R
R = gravedad especifica del medio
GEH y GEL = gravedad especifica de los minerales más pesados y ligeros respectivamente UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
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3. Mesas Concentradoras Las mesas concentradoras son aparatos de concentración gravimétrica con flujo laminar sobre una superficie inclinada. Aquí se habla principalmente de los tipos con movimiento longitudinal vibratorio, donde las partículas de mineral se diferencian formando bandas en abanico (cejas), según su peso específico (y la granulometría). Otros tipos de mesas (mesas de banda, mesas basculantes, mesas de paño sin fin, mesas redondas, etc.) son raramente usadas en la pequeña minería y por esto no se describen aquí en detalle. La mesa con movimiento longitudinal vibratorio (mesa vibradora) está muy difundida principalmente en la minería del estaño, wolframio y oro.
Existen de diferentes tipos y marcas. En la minería aurífera se usan especialmente los tipos Wilfley y Deister (ver foto 32). Las diferencias entre unas y otras son mínimas, principalmente en el mecanismo del cabezal, la geometría del tablero y el tipo de enriflado. Para el último paso de limpieza de concentrados, p. ej. antes de la fundición directa, se encuentra en algunas minas también mesas tipo "Gemini".
De acuerdo a su modelo y tamaño, las mesas se utilizan para concentrar minerales finos y ultrafinos con una capacidad hasta un máximo de 1,5 t/h por unidad. Las mesas vibradoras permiten una amplia variación en sus parámetros operativos y, de esta forma, se pueden adaptar al material de alimentación correspondiente. Debido a que el proceso de concentración se lleva a cabo a la vista sobre el tablero de la mesa, cualquier cambio en los parámetros (inclinación longitudinal y transversal, cantidad de agua, etc.) resulta en cambios en el comportamiento del material, que pueden ser visualizados inmediatamente. Se pueden tomar muestras directamente durante la operación, utilizando bateas para oro, por ejemplo. Por lo tanto, la optimización de esta operación se lleva a cabo de una manera simple y puede ser realizada por operadores aprendices. 4
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Debido a la distribución del material en forma de un abanico sobre la tabla de la mesa, uno puede obtener bandas específicas de mineral de una manera selectiva (algo que no ocurre en las espirales, donde las bandas se sobreponen parcialmente unas sobre otras). De esta manera, uno puede separar, al realizar la regulación correspondiente, un concentrado de oro libre de alta riqueza así como un concentrado de sulfuros, por ejemplo, que contiene oro diseminado, para su posterior tratamiento. Esto implica, por otro lado, que es muy fácil robar el concentrado de alta ley cuando se utilizan las mesas para la fase de limpieza de los minerales. La efectividad de todas las mesas depende de la homogeneidad del material de alimentación y de la densidad de pulpa -particularmente de la densidad- ya que cualquier fluctuación altera las condiciones de transporte del agua hacia afuera de la corriente.
Ventajas: Descarga continua de productos. Permite obtener toda una gama de productos (concentrados, mixtos, colas). Comportamiento visible del material sobre el tablero. Costo relativamente bajo (de producción local). Gran flexibilidad. Manejo y supervisión relativamente simple (t/h). Posibilidad de recuperar otros minerales valiosos acompañantes. Alta seguridad en las condiciones de trabajo. Buena recuperación y un alto índice de enriquecimiento, poco uso de agua y energía. Posibilidad de su producción en países en desarrollo.
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Desventajas: Precio relativamente alto (en relación a su capacidad). Requiere alimentación constante (si no, la posición de las cejas varían demasiado sobre el tablero). Requiere supervisión continua. Requiere motor.
Variables de operación:
Entre las más importantes se mencionan: Granulometría de la alimentación Longitud de golpe (amplitud) Frecuencia de golpe Inclinación de la mesa Cantidad de agua de lavado Posición de los cortadores de productos.
Explicaciones detalladas sobre la operación de mesas concentradoras se encuentran en la literatura pertinente.
Posibilidades de aplicación
Principalmente se puede usar en la minería aurífera filoniana (vetas), para la recuperación de oro fino y muchas veces para la recuperación de piritas auríferas como subproducto comerciable. Este último constituye además un contaminante cuando se descarta en las colas a los ríos y lagunas; su separación o recuperación significa una valiosa contribución a los propósitos de mitigación de UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
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este impacto ambiental y un ingreso adicional.
Las mesas sirven también para enriquecer preconcentrados gravimétricos obtenidos por otros equipos (canaletas, espirales, etc.) y para producir concentrados de alta ley (que en algunos casos se pueden fundir directamente). Las mesas se pueden fabricar localmente en talleres metal-mecánicos (mecanismo) y de carpintería (tableros).
IV.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Para empezar tuvimos que realizar lo siguiente: 1. Los minerales a tratar fueron proporcionados por el Ing. Ángel Azañero Ortiz para cada grupo, además de la muestra del anterior laboratorio de códigos siguientes: Mineral I: 6177 Misti Gold (Sulfuros UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
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de Cu, Pb y Au), Mineral II: MINA H.N.A. MANY y Mineral III: Minera SAH FIDEL. 2. Dichas muestras se prepararon a 100% - 10m y se peso para cada uno 1000gr. para su posterior molienda a ciertas condiciones, como observamos en las imágenes 1 y 2.
Imagen Nº 1
Imagen Nº 2
3. Al obtener la muestra representativa de 1000gr. de peso por cada mineral I,II y III se paso a realizar la molienda respectiva para cada uno con las siguientes condiciones, el procedimiento se observa en las imágenes 3,4,5,6 Mineral I Peso Mineral: 1000gr. Agua: 500cc. 8
Tiempo de Molienda: 8 min.
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Mineral II Peso Mineral: 1000gr. Agua: 500cc. Tiempo de Molienda: 10 min. Mineral III Peso Mineral: 1000gr. Agua: 500cc. Tiempo de Molienda: 10 min.
Imagen Nº 3
Imagen Nº 4
Imagen Nº 5
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Imagen Nº 6
Imagen Nº 7
4. Después de la descarga de los minerales molidos se procedió a trabajar con sus pulpas respectivas pasándolas por la concentradora gravimétrica “MESA DE SACUDIDAS” con el fin de obtener el concentrado, medio y relave para cada el mineral I, II y III.
CONCENTRADO
RELAVE
MEDIO
Imagen Nº 8 5. Luego se paso a secar los concentrados, medios y relaves de los 3 minerales, obteniendo los respectivos pesos finales siguientes: Se obtuvo los siguientes resultados: Donde: C: Concentrado, M: Medio, R: Relave CI: 243.4 gr.
MI: 25.7 gr.
RI: 730.9 gr.
CII: 43.6 gr.
MII: 159.7 gr.
RII: 796.7 gr. 10
CIII: 8.1 gr.
MIII: 170.3 gr.
RIII: 821.6 gr. UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
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V.
OBSERVACIONES El éxito de la concentración depende de la habilidad del metalurgista al momento de manipular el flujo de entrada de la pulpa al equipo, el cual debe ser continuo; así como también la liberación del mineral para concentrar las partículas gruesas eficientemente. El flujo de agua para este proceso también debe ser constante, ya que con un aumento de flujo repentino se puede perder el concentrado en los relaves, y si estamos tratando partículas de oro tenemos que ser muy cuidadosos en ese aspecto.
VI.
RECOMENDACIONES Tener siempre en cuenta la correcta manipulación de los equipos a utilizar, si se tiene alguna duda preguntar al profesor responsable antes de realizar alguna operación. Es necesario tener a disposición todo el equipo y material antes del prendido del mismo. Revisar que el equipo se encuentren en buen estado. Asegurarse que el equipo esté completamente limpio antes de tratar el mineral ya que este puede contaminarse. Disponer el caudal suficiente de agua necesario para realizar la concentración.
VII.
CONCLUSIONES
La concentración en mesa vibratoria se realiza por medio gravimétrico de acuerdo a sus pesos específicos y al tamaño de sus partículas, debido a las fuerzas de movimiento vibratorio que actúan sobre ella. UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
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En operaciones aluviales, el oro, la casiterita y el grámate se recuperan eficientemente por este proceso.
VIII.
CUESTIONARIO a. Incluya un análisis completo de las fuerzas que actúan y los movimientos resultantes de las partículas en todas las áreas distintas del tablero de la mesa, así como también una correlación paso a paso del movimiento a que están sometidas las partículas en la mesa con el que siguen en las operaciones realizadas en el plato. Las fuerzas aplicadas sobre el material hacen que esta se divida en dos categorías debido a estas fuerzas se logra la separación de granos pesados de los livianos basados en la capacidad de penetración de las partículas a través de un material de cama que esta sobre un tamiz , usando como fluido el agua y también teniendo en cuenta que aquellas en que la fuerza de gravedad es mayor que la impuesta por la corriente ascendente se acumularán en el fondo, y aquellas partículas que no tienen esta fuerza gravitacional y serán arrastradas por la corriente ascendente. La mesa vibratoria cuya superficie rectangular inclinada, según una diagonal en la que en el vértice más alto se introduce el mineral con una fuente y gracias a un movimiento de vaivén de 200 a 300 sacudidas/minuto, el mineral avanza hacia el vértice opuesto en diagonal al de alimentación, siendo retardado este movimiento por la presencia en la superficie de las mesas de unos listones, perpendicularmente a estos listones se hace llegar una corriente de agua por medios de tubos instalado en dicha mesa vibratoria; esta agua se aplica en toda la mesa en una dirección lateral a lo largo de la longitud total. UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
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Durante la clasificación el material pesado es menos sujeto a cruzar la corriente de fuerzas que los materiales más ligeros ayudadas por la corriente lateral de agua, (saltan los listones), así se consiguen 2 direcciones de movimiento con las que se pueden tener dos productos; un concentrado en densos y otro concentrado en ligeros, evidentemente, es posible obtener también una corriente de mixtos que en la mayoría de los casos se recirculará a la alimentación de modo que la alimentación está diferenciada en tiras de acuerdo a la densidad con la descarga de material pesado como concentrarse en los finales, harinillas cerca de la esquina inferior y escombreras sobre el lado largo. La mesa esta inclinada en el punto de alimentación hacia el borde de descarga, obteniéndose el ángulo correcto por medio de una manivela.
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b. Características principales de la mesa de sacudidas.
c. Parámetros importantes que se controlan en una mesa.
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Inclinación de la mesa d. Aplicaciones más usuales de estos equipos. Tratamiento de óxidos: casiterita, tungsteno, tantálio, zirconio, barita, cromo, minerales industriales y arenas, oro, plomo, zinc, escorias, desechos y residuos de fundiciones. Principalmente se puede usar en la minería aurífera filoniana (vetas), para la recuperación de oro fino y muchas veces para la recuperación de piritas auríferas como subproducto comerciable. Este último constituye además un contaminante cuando se descarta en las colas a los ríos y lagunas Las mesas sirven también para enriquecer preconcentrados gravimétricos obtenidos por otros equipos (canaletas, espirales, etc.) y para producir concentrados de alta ley (que en algunos casos se pueden fundir directamente). La mesa con movimiento longitudinal vibratorio (mesa vibradora) está muy difundida principalmente en la minería del estaño y oro.
e. Capacidad, tipo y usos de la mesa. Capacidad: En cuanto a su capacidad de la mesa vibratoria depende de la cantidad de agua, la inclinación, las características de la mena, densidades y formas de las partículas, y de la granulometría de alimentación. La capacidad en general varía de 5 ton/día (materiales finos) hasta aproximadamente 50 ton/día (materiales gruesos). Consumo De Agua Y Energía: Consumo de agua: 38 a 83 L/min(alimentación) y 11 a 45 15
L/min(lavado). Consumo de potencia media: 0,6 HP por mesa. UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe
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Tipo: Mesa de Wifley (Agua) Usos: Limpieza de carbón fino. Tratamiento de óxidos: casiterita, tungsteno, tantálio, zirconio, barita, cromo, minerales industriales y arenas, oro, plomo, zinc, escorias, desechos y residuos de fundiciones. IX.
BIBLIOGRAFÍA
CONCENTRACION GRAVIMÉTRICA Osvaldo Pavez – UNIVERSIDAD DE ATACAMA Procesamiento de minerales Wills Guía de Laboratorio de Concentración y Flotación de Minerales Ángel Azañero Ortiz Buscadores de internet www.google.com
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