Informe de Ciclosizer

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA Y METALURGICA-FIGMM

INGENIERIA METALURGICA ME 423-R

INFORME: Análisis de partículas ultrafinas usando el Ciclosizer Warman International NOMBRE: Chuquillanqui Ramos Elio CODIGO: 20132620K PROFESOR: Ponce Gago Lily

LIMA-PERÚ 2017 1

INDICE OBJETIVOS……………………………………………………………………… ...3 FUNDAMENTO TEORICO……………………………………………………… ..3 MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS……………………………………….6 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL…………………………………………....7 RESULTADOS……………………………………………………………………...9 CONCLUSIONES………………………………………………………………….13 RECOMENDACIONES…………………………………………………………...13 BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………….14

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OBJETIVOS

Determinar la distribución granulométrica de las partículas ultrafinas de la arcilla utilizando el Ciclosizer Warman International.  Analizar el comportamiento de la tiza, a una determinada malla. FUNDAMENTO TEORICO

CICLOSIZER

Los cinco ciclones que forman la base de la Ciclosizer están dispuestos en serie de tal manera que el desbordamiento de uno unidad es el alimento para el siguiente en la fila. Las unidades individuales están en la "boca abajo", con referencia a las disposiciones convencionales y en el vértice de cada cámara. El agua se bombea a través de las cinco unidades en una tasa especificada (como se indica en un rotámetro) y una muestra de los sólidos se introduce desde un recipiente separado en la corriente delante de los ciclones. La introducción de la muestra se extendió a lo largo de cinco minutos.  Al pasar por los ciclones, los sólidos se distribuyen a los cinco ciclones de acuerdo con su Stokesian tamaño. La distribución inicial es sólo aproximada con cada cámara de vértice contiene un exceso de Undersize material. Con un flujo continuo de agua después de la distribución inicial, las partículas más pequeñas que una "limitante en tamaño" de cada ciclón se decanta progresivamente al rebosadero. Cada ciclón es por lo tanto análogo a un tamiz en que la abertura es dependiente de las variables de la velocidad de flujo y la ley de Stokes, es decir, la viscosidad del líquido y la diferencial de gravedad específica entre sólido y líquido. Los valores típicos de los tamaños limitantes para cada ciclón están se muestra en la tabla de la página anterior. (Limitar el tamaño de partícula). La precisión de separación mejora con el aumento en el tiempo de elutriación, pero elutriación 10 minutos es a menudo bastante adecuada y rara vez es necesario superar los 30 minutos. Cuando el tiempo de elutriación asignado ha transcurrido, las fracciones de tamaño se recogen mediante la descarga de los contenidos de cada cámara de vértice en vasos separados. Los sólidos se asientan, se decantó (o filtrado) y se secó y se pesó para determinar la distribución del tamaño. Sólidos pasan por 5 ciclones que se determinan por tamaños diferentes.

3

Funcionamiento

Los detalles completos del procedimiento operativo para el Ciclosizer se indican en el manual de operación, que es suministrada con la unidad. En el ejemplo siguiente se describe el procedimiento en general, pero dependiendo del último propósito del análisis, un enfoque más o menos detallada puede ser deseado. Pesar la muestra, en suspensión con agua y la transferencia al recipiente de la muestra. Colocar recipiente de muestra en el panel, encienda la bomba y pasar agua a través del Cyclosizer para expulsar el aire. Establecer el flujo de agua a 25% mayor que el caudal de separación predeterminado, puerto abierto del recipiente de la muestra y obtener una distribución preliminar de los sólidos a los ciclones (cinco minutos). Reduzca el caudal al valor predeterminado durante 10 a 30 minutos, dependiendo de la precisión requerida. Cuando elutracion sea completa, aumentar la velocidad de flujo y descarga de los sólidos de cada cámara ápice a su vez a través de la válvula de ápice. Recoger los sólidos descargados en vasos separados. Filtrar, secar y pesar cada fracción y calcular los sólidos que pasan por los 5 ciclones por diferencia. El Ciclosizer posee 5 ciclones invertidos (ver figura), cuyo rango de separación de partículas es la siguiente:

LÍMITE DE TAMAÑOS DE SEPARACIÓN DE LAS PÁRTICULAS EN CONDICIONES STANDARD Ciclón Nº1

44 micrones

+/- 2

Ciclón Nº2

33 micrones

+/- 1

Ciclón Nº3

23 micrones

+/- 1

Ciclón Nº4

15 micrones

+/- 1

Ciclón Nº5

11 micrones

+/- 1

4

El tamaño de partícula que posee cada ciclón del Ciclosizer debe ser ajustado por factores, que dependen de los parámetros de operación del Ciclosizer. El ajuste se realiza:

 =  ∗   ∗   ∗   ∗ 

Dónde: 

  =

Tamaño efectivo de separación de partículas.



  =

Tamaño límite de separación de partículas.



  = Factor

de corrección de la temperatura del agua del ensayo y su

lectura. 

  = Factor

de corrección de la gravedad especifica de la partícula y su

lectura. 

  = Factor

de corrección de la razón de flujo y su lectura.



  = Factor

de corrección del tiempo de elutración y su lectura.

5

MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS

Ciclosizer Warman International Envases de plástico de 250mL unos 5 ó 6 Filtros de papel Embudos de vidrio Brocha Malla 270 Fuente Estufa Tiza 30g

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1) Pesar 30g de muestra de Tiza para la prueba del Ciclosizer.

2) determinar la densidad del mineral para la prueba del Ciclosizer. 3) Introducir los 30g de tiza al alimentador del Ciclosizer en forma de pulpa.

7

4) Medir el tiempo de elutración, cuando se empieza a alimentar la pulpa, hasta que se complete la clasificación. 5) Recuperar los productos de los ciclones en envases de plástico codificados. 6) Filtrar y secar, previamente los filtros deben ser tarados.

7) Pesar los filtros con los productos.

8

RESULTADOS

Gravedad especifica

W1

picnometro

51.1

W2

picnometro + mineral

57.5

W3

picnometro + mineral + agua

155.4

W4

picnometro + agua

151.6

S.G (gr/cc)

3.2

.  =

2 − 1 4 −1 − 3 + 2

Condiciones de operación Condiciones de operación Muestra

Tiza

Peso

30 gramos

Temperatura

22°C

Tiempo de elutracion

4.2minutos

Gravedad especifica

3.2g/cc

Caudal

13.8 lt/min

Presión

160mmHg

9

Factores de corrección.

Factores de corrección(Fc) f1

Temperatura

0.988

f2

gravedad especifica

0.91

f3

caudal de agua

0.918

f4

tiempo de elutriacion

0.94

Luego calculamos el factor de corrección: Fc = f1*f2*f3*f4 Fc = 0.955*0.91*0.918*0.94 Fc = 0.745 Datos obtenidos:

N° ciclón

tamaño de partícula

peso(gr)

1

44*0.775=33µ

0.05

2

33*0.745=25µ

-

3

23*0.745=17µ

0.1

4

15*0.745=11µ

1.5

5

11*0.745=8µ

3.2

10

Análisis granulométrico por Ciclosizer (-270m)

N° ciclon 1

ANALISIS GRANULOMETRICO POR CICLOSIZER (-270m) tamaño de   %acumulad %acumulad peso(gr) %peso articula o+ o33 0.05 0.166666667 0.166666667 99.83333333

2

25

-

-

-

-

3

17

0.1

0.333333333

0.5

99.5

4

11

1.5

5

5.5

94.5

5

8

3.2

10.66666667

-5

25.15

83.83333333

TOTAL

30

100

16.16666667 83.83333333 100

0

Graficas de las distribuciones granulométricas

120

y = -0.0707x2 + 3.4686x + 62.192 R² = 0.932

100     )       (    o     d    a 80     l    u    m    u    c 60    a    e    j    a    t    n 40    e    c    r    o    P 20

0 0

5

10

15

20

25

30

35

Tamaño de particula (micrones)

Tamaño de partículas vs porcentaje acumulado (-)

11

18 16     )    + 14     (    o     d    a 12     l    u    m10    u    c    a    e 8    j    a    t    n 6    e    c    r    o 4    P

y = 13554x-3.336 R² = 0.9417

2 0 0

5

10

15

20

25

30

35

30

35

Tamaño de particulas (micrones)

Tamaño de partículas vs porcentaje acumulado (+)

12 10 8    o    s 6    e    p    e    j    a    t 4    n    e    c    r 2    o    P

y = 0.0461x2 - 2.2885x + 25.494 R² = 0.9828

0 0

5

10

15

20

25

-2 -4

Tamaño de particula (micrones)

Tamaño de partícula vs porcentaje peso

12

CONCLUSIONES

La gravedad especifica de la tiza calculada mediante el método del picnómetro es 3.2 gr/cc. Podemos concluir que en el quinto Ciclosizer obtuvo mayor cantidad de partículas. El factor de corrección del tamaño de clasificación del ciclosizer es de 0.745 para el mineral arcilloso. El 83.834 % de tiza es menor a 8 micrones (ultra fino). De las gráficas podemos observar que la curva que mejor se ajusta al tamaño de partículas es la del porcentaje de peso.

RECOMENDACIONES

Se recomienda realizar una buena filtración, ya que de la filtración va depender el peso obtenido en el papel filtro de las muestras del proceso de ciclosizer.

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BIBLIOGRAFIA

Iván Quiroz Núñez, “Ingeniería Metalúrgica”.

Sepor, inc, “Cyclosizer For Sub-Sieve Sizing”

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