Lab 1 Tecnicas de Muestreo y Analisis Granulometrico

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

INGENIERIA DE MINAS

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS INGENIERIA DE MINAS PROFESOR: Vladimir Arce

INTEGRANTES RAMOS ASENCIOS EFRAIN

RIOS MIRANDA PAUL QUISPE CARTAGENA HORTENCIA OJEDA PEREZ JOEL MAYTA CRISTOBAL JIMMY

LIMA- PERU 2014

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CODIGO 12160203 12160186 12160185 12160191 11070041

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INDICE

1.

RESUMEN…………………………………………………………………………………………………………………

2.

INTRODUCCION………………………………………………………………………………………………………..

3.

FUNDAMENTO TEORICO…………………………………… TEORICO………………………………………………………………… …………………………………………………….. ………………………..

4.

IMPORTANCIA Y CAMPO DE APLICACIÓN……………………………………… APLICACIÓN……………………………………………………………… …………………………. ….

5.

EQUIPOS Y MATERIALES USADOS………………………………………………………………………………

6.

ROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL………… EXPERIMENTAL…………………………………… ……………………………………………………… ………………………………………….. ……………..

7.

CÁLCULOS Y RESULTADOS………………………………………………………………………………………….

8.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…………………… RECOMENDACIONES………………………………………………… ……………………………………………….. …………………..

9.

CUESTIONARIO…………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRÁFICAS………………………………………………………… ………………………………………………….. ……………………….. 10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………

11. ANEXOS………………………………………………………………………………………………………………………

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1. RESUMEN

Esta práctica se realizó en el laboratorio de preparación mecánica y concentración de minerales en la escuela de metalúrgica de la universidad nacional mayor de san marcos con el objetivo de aprender más sobre las técnicas de muestreo y análisis análisis granulométrico, obteniendo así una una porción pequeña REPRESENTATIVA, seleccionada para su examen, de una cantidad de material mucho mayor, los métodos que usamos en esa ocasión fueron los de de cono y cuarteo y cortado de rifles, donde concluimos con el análisis granulométrico echándole la muestra a unas mallas que estaban de orden a su abertura y así separando por su distribución de tamaño de la muestra. Nuestro objetivo fue aprender a sacar una porción REPRESENTATIVA de una cantidad de material mucho mayor con las técnicas de muestreo y conocer que las mallas estandarizadas tienen tres formas de identificar como es el número de malla, por la abertura en pulgada y la abertura en milímetro, y así separar por tamaños el conce ntrado o la muestra a tratar

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2. INTRODUCCIÓN La obtención de una gran parte de los concentrados minerales se realiza mediante la separación de mezclas de polvos de diferentes tamaños que se logran por diferentes procesos tecnológicos de trituración, pulverización y micronizado. En el desarrollo de concentrados minerales participan varios minerales con diferentes características físicomécanicas, entre ellas se destacan la fragilidad, dureza, disgregación, deleznablidad y plasticidad entre otras que, en cierta medida, determinan su capacidad para ser reducidas a partículas de un tamaño determinado. Otra fuente de materiales pulverulentos parte de reacciones químicas en diferentes medios a escala industrial, lográndose partículas muy finas hasta 5 nm (0,005 (m, tamaño de algunos virus). Es muy frecuente en la formulación de una determinada formulación o sustancia intervengan varios tipos de polvo que abarcan un amplio rango granulométrico, por lo que es necesario emplear varias técnicas de análisis granulométrico para su caracterización. El impresionante desarrollo instrumental ha mejorado grandemente la precisión y reducido considerablemente el tiempo en la obtención de análisis granulométricos con alto grado de reproducibilidad. La reproducibilidad de los resultados del análisis granulométrico y su aproximación a la distribución real depende fundamentalmente de la preparación de la muestra, la forma de las partículas y la téc nica empleada. La distribución del tamaño de partículas es indudablemente una de las características más importantes del sistema granulométrico, por tanto se requiere un conocimiento de los principios que rigen las técnicas instrumentales a emplear, así como los factores que pueden influir en los resultados y su interpretación.

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3. FUNDAMENTO TEORICO

NOCIÓN DE TECNICAS DE MUESTREO El muestreo se lleva a cabo tomando parte del volumen del mineral total, de tal modo que sea representativa del total. Esta gran responsabilidad recae en una muestra muy pequeña, así que es esencial que esta muestra sea verdaderamente representativa, por lo que es muy importante llevar a cabo una técnica de muestreo definida y realizarla con precaución para que pueda considerarse como un promedio seguro de las variaciones que se encuentran en cualquier material.

CUARTEO DE MINERALES.

Es una operación empleada en forma posterior al muestreo, que nos permite continuar disminuyendo la cantidad de muestra, hasta tener una muestra “promedio”  y relativamente representativa de un todo de gran volumen. El cuarteo se realiza en el laboratorio generalmente, y los métodos usados son: -

Cuarteo por conos. Cuarteo mediante la caja de Jones.

El cuarteo por conos

Es una operación manual, consiste en formar una pequeña pila con el mineral muestreado, en forma de un cono, luego, este se aplana de una manera uniforme, formando un circulo cónico de una altura muy inferior a la del cono, a este círculo se le divide en cuatro partes simétricas, mediante una cruz concéntrica, luego se separan las 4 partes, para desechar 2 partes opuestas por el vértice y juntar las otras 2 que quedan para formar nuevamente otra pila más pequeña y realizar la misma operación anterior hasta considerar que el producto del último cuarteo contenga una cantidad pequeña requerida por el laboratorio. El cuarteo de Jones

Se realiza utilizando la caja de Jones, consiste de un equipo en forma de caja rectangular, con la parte superior en forma de cono truncado que sostiene un par de rejillas orientadas unas en dirección contraria a las otras, formando un embudo por donde se introduce el mineral que discurre hasta dos cajas inferiores situadas en el piso, que luego de ser extraídas, acumulan aparentemente la misma cantidad de mineral, dividiendo así en dos partes la muestra original, luego se desecha una de las partes con la otra se realiza la misma operación anterior hasta obtener una muestra de pequeño volumen.

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NOCIÓN DE ANALISIS GRANULOMETRICO Los granos que conforman la muestra tienen diferente tamaño, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta los granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete la muestra es de mucha ayuda para poder conocer la permeabilidad y la cohesión del macizo rocoso. Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra. Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente. 4. IMPORTANCIA DE APLICACIÓN La importancia es clara, la cual es poder hacer una Análisis Granulométrico con una Muestra de menor tamaño que la real y con el menor error posible, de esta forma hacer los estudios de laboratorio respectivos con el fin de determinar en campo la distribución de tamaños del macizo rocoso en un área dada, además de determinar el empleo de Chancadoras

Secundarias

o

terciaras

dependiendo

del

resultado

del

Análisis

Granulométrico. Es muy importante conocer las diferentes técnicas de muestro y además saber en que ocasiones usar cada técnica ya que esto depende de la cantidad a muestrear, de este minimizar los errores de estimación estadística que se trabajara en el análisis de dicha muestra.

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5. EQUIPOS Y MATERIALES USADOS 

Lona de jebe y/o plástico



Platina de fierro

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

Brocha



bandejas

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

Cuarteador Jones y accesorios



Balanza Analítica y convencional

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

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Juego de mallas Tyler

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6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PRIMER METODO

Primero tendemos la lona de jebe

Luego colocamos el Cuarteador Jones en e l plástico

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Luego echamos la porción de material a la bandeja

Luego la porción de material lo echamos al cuarteador de jones y lo esparcimos en la lona de jebe

Proseguimos echando material a la bandeja para luego echar al cuarteador de jones hasta terminar con nuestro material que tenemos y así conseguir separar en dos partes homogéneas y así tener una muestra representativa.

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SEGUNDO METODO

Primero echamos el material a una lona

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Luego proseguimos a homogénear el material mediante e l coneo

Luego obtenemos la muestra homogeneizada

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Luego de tener la muestra homogeneizada proseguimos con el cuarteo

Luego de haber cuarteado la muestra, descartamos 2 opuestas y las otras 2 pasan a constituir la base de la nueva muestra.

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Con la nueva muestra, se forma otro cono y se repite el procedimiento hasta obtener una muestra representativa de cantidad adecuada.

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TERCER METODO

Primero tenemos la muestra en la lona

Luego la muestra se aplasta

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Luego proseguimos a trazar la muestra en forma de cuadros

Luego de cada cuadrado sacamos una pequeña porción de muestra hasta obtener la cantidad de muestra representativa que deseamos.

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 ANALISIS GRANULOMETRICO

Primero sabemos que toda malla estandarizada tiene 3 números para identificar: 1. Numero de malla 2. Abertura en pulgada 3. Abertura en milimetros

Después lo ordenamos en orden decreciente. Al final va la tapa donde caerá los materiales más pequeños.

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7. CALCULOS Y RESULTADOS NUMERO DE LA MALLA

ABERTURA

7/8

21000

0

0%

0%

100%

3/4

17000

7.5

1.15%

1.15%

98.85%

0.53

14000

15

2.31%

3.46%

96.54%

3/8

10000

18.1

2.79%

6.25%

93.75%

5/16

8000

19.7

3.03%

9.29%

90.71%

5

4000

98.9

15.23%

24.51%

75.49%

7

3000

120.1

18.49%

43.01%

56.99%

10

2000

84.2

12.97%

55.97%

44.03%

16

1180

65.1

10.02%

66%

34%

-1180

220.8

34%

100%

0%

EN μ

TOTAL



PESO (gr)

% EN PESO PARCIAL

% ACUMULADO RETENIDO (+)

649.4

% en peso parcial

       



% acumulado retenido

     

% acumulado pasante

    

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% ACUMULADO PASANTE (-)

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8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES 

Usar de preferencia una serie de mallas de un mismo fabricante, pues tienen estas tienen diferente diámetro.



Para la clasificación del material se utiliza una de poca masa y volumen, ya que de lo contrario el tamizaje no será eficiente, por la gran cantidad de masa.



Al momento de transportar material sobre la balanza, tener cuidado de no perder material.



Con ayuda de una espátula debemos de liberar todas las partículas atrapadas en las mallas, a fin de no alterar la masa de la muestra.



Tener todas las herramientas libres de material de pruebas anteriores que afecten nuestros cálculos.

CONCLUSIONES



La técnica de cuarteo, consiste en fraccionar la muestra con el fin de obtener una muestra mucho más pequeña que el inicial pero que represente todo el bloque inicial.



Es más conveniente demorarse en el proceso de utilizar una técnica de muestreo y obtener muestras representativas, si se hace un mal proceso solo se obtendrá un mal resultado.



El uso de muestreo manual o mecánico dependerá del nivel de producción con el que se trabaja, manual si es pequeño y mecánica si es gran tonelaje.



Las técnicas de muestreo no determinan que no haya errores en la muestra, pero sí, que estas sean las más pequeñas posibles.



El análisis granulométrico, nos permite saber el % de masa que tiene un determinado tamaño, en el terreno donde se está trabajando.



La granulometría de la muestra del terreno determina si se requerirá chancadoras secundarias, terciarias o no.

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9. CUESTIONARIO 9.1.- ¿Cuál será la diferencia, en cuanto a las características del material, entre muestrear en una planta concentradora y una planta embotelladora de refrescos? Para el caso del muestreo de las plantas embotelladoras, estos tienen un producto homogéneo por ser sus insumos líquidos o miscibles en agua, por ellos sus procesos están enfocados en controlar la homogeneidad de sus productos, para ellos seleccionar al azar de un lote de productos botellas para su posterior análisis. Para el caso de una planta metalúrgica, y por propiedades como anisotropía, tipo de roca, tipo de yacimiento, etc. los productos enviados a planta requieren un control mucho más estricto para entender el comportamiento natural del mineral y representarla adecuadamente mediante una muestra repre sentativa.

9.2.- ¿Cuál es la sección de la planta industrial que se encarga, del muestreo? El laboratorio químico del área de procesos, es el que se encarga de recepcionar el material sometido a una técnica de muestreo más conveniente, para posteriormente analizar una muestra que represente de mejor manera el comportamiento de la zona mineralizada.

9.3.- Las técnicas de cuarteo manual, tienen vigencia actual ¿Por qué? Explicar El cuarteo manual está vigente hasta hoy en día y es utilizado en su mayoría por pequeña minería y en menor cantidad por mediana minería, dado que el volumen que van a tratar es pequeño respecto a la gran minería que mueve gran tonelaje diario, por ello para este caso es rentable comprar equipos que puedan encargarse de ese trabajo.

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9.4 De los métodos de muestreo utilizados en el laboratorio ¿Cuál tendría mayor precisión? ¿Cuál sería más errático? Los métodos de reducción de muestra que usamos en el laboratorio fueron: cono y cuarteo y cortador de riffles. El método que tendría mayor precisión es el cortador de riffles, ya que consiste en un ensamble de un numero par de chutes, idénticos y adyacentes, normalmente entre 12 y 20, los cuales forman un ángulo de 45° o más con el plano horizontal y se colocan alternadamente opuestos para que dirijan el material a dos recipientes colocados bajo ellos. Es por ello que el instrumento nos garantiza que el material será dividido en dos partes, con un pequeño margen de error comparado con el cono y cuarteo, ya que en este último método, la muestra es reducida de forma manual.

9.5 ¿Qué errores se cometen usualmente al efectuar un muestreo? Los errores que usualmente se comenten son:

-

Error en la homogenización y segregación. Las partículas de la muestra tienden a segregarse debido diferencia en la granulometría, forma, y peso de las mismas.

-

Error en la extracción La muestra debe extraerse de una zona tal que de esta muestra podamos inferir las características de la zona a caracterizar.

-

Errores en la manipulación Al manipular la muestra puede contaminarse.

-

Error instrumental Este error puede presentarse como ejemplo en el partidor de Jones, cuando se descarga muy rápido y muy cerca de un lado, es posible que uno de los juegos de chutes derrame hacia el otro juego; entonces una de las muestras potenciales es sistemáticamente más pesada que la otra.

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9.6 Para el análisis de malla de su grupo, graficar: NUMERO DE LA MALLA

ABERTURA

7/8

21000

0

0%

0%

100%

3/4

17000

7.5

1.15%

1.15%

98.85%

0.53

14000

15

2.31%

3.46%

96.54%

3/8

10000

18.1

2.79%

6.25%

93.75%

5/16

8000

19.7

3.03%

9.29%

90.71%

5

4000

98.9

15.23%

24.51%

75.49%

7

3000

120.1

18.49%

43.01%

56.99%

10

2000

84.2

12.97%

55.97%

44.03%

16

1180

65.1

10.02%

66%

34%

-1180

220.8

34%

100%

0%

EN μ

TOTAL



PESO (gr)

% EN PESO PARCIAL

% ACUMULADO RETENIDO (+)

649.4

% en peso parcial

       



% acumulado retenido

     

% acumulado pasante

    

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% ACUMULADO PASANTE (-)

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a) % en peso parcial retenido vs tamaño de malla (papel milimetrado)

% Parcial vs Tamaño de malla 25000

20000

15000

10000

5000

0  -

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

b) %en peso parcial vs logaritmo del tamaño de malla (papel milimetrado)

% Parcial vs Tamaño de malla 100000

10000

1000

100

10

1  -

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5.00

10.00

15.00

20.00

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c) %en peso acumulado pasante y retenido vs tamaño de malla (papel logarítmica)

% Pasante acumulado vs tamaño de malla 100000

10000

1000

100

10

1  1.00

10.00

100.00

% Retenido acumulado vs tamaño de malla 100000

10000

1000

100

10

1  1.00

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10.00

100.00

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9.7 Interpretar cada gráfica y discutir los resultados. En la gráfica % Parcial vs Tamaño de malla según la gráfica, podemos identificar que la mayor cantidad de peso del material está en +1.18mm seguida de -4mm +3mm, la menor cantidad de peso del material se ubica -21mm +17mm. No se observa una tendencia definida. En la gráfica % Pasante acumulado vs tamaño de malla se puede observar una tendencia cuadrática 

   al ajustarla a una gráfica logarítmica.

En la gráfica % Retenido acumulado vs tamaño de malla se puede observar una tendencia cuadrática negativa 

 √ 

al ajustarla a una gráfica logarítmica.

9.8 Cuales serían los posibles errores en el análisis de malla realizado en el laboratorio. Los errores más comunes que se cometen son los siguientes: - Contaminar la muestra con partículas de un análisis de malla anterior debido a una mala limpieza de esta. - Pueden quedar adheridas en la malla una pequeña cantidad de m uestra. - No fijarse bien en el número de malla que se está utilizando. - Utilizar una malla inapropiada. - No ordenar adecuadamente las mallas para el análisis. - No ver si las mallas están en óptimas condiciones para el análisis.

9.9 Representar gráficamente la secuencia completa para efectuar una análisis de malla a partir de 20 kg de una muestra de relave (mineral molido), incluyendo las etapas de muestreo y suponiendo que este análisis se efectuara con 200 gramos de relave. Ya que tenemos 20 Kg de muestra tenemos que reducirla hasta llegar al peso deseado 200gr, para ello podemos usar el cono y cuarteo. Mediante este proceso se coloca una lona sobre una superficie plana y sobre esta es colocada la muestra. Esta muestra es homogenizada moviéndola en la lona, se

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forma un cono acumulando la muestra en un punto y posteriormente es separada en cuatro partes. Este proceso se repite sucesivamente, primero tendremos 20kg, luego 10 kg, 5 KG y así sucesivamente, hasta obtener el peso de la muestra deseado. Con

este

procedimiento

podremos

obtener

alrededor de 152 gramos, con un margen de error ya que este método se realiza manualmente. Esta última muestra es pesada en una balanza para conocer su peso exacto y registrarlo para los próximos cálculos. Después

de

tener

nuestro

peso

registrado

procedemos a colocar una serie de tamices. Los tamices con un mayor tamaño de abertura se colocan en la parte superior y se va colocando de forma descendente tamices con menor tamaño de abertura hasta colocar una tapa ciega.

Después de realizar este procedimiento la muestra es colocada en el primer tamiz y tapada. Es

colocada

en

un

aparato

vibrador.

Posteriormente la tapa es retirada y se observa que en cada tamiz se ha quedado atrapado un porcentaje de la muestra inicial.

Los

tamices

son

retirados

uno

por

uno,

preferiblemente se colocando los dedos como la imagen adjunta, para no forzar el paso de la muestra por el tamiz con la vibración o golpe generado al intentar sacar el tamiz.

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Al retirar el tamiz se anota su número, el cual lo identifica, y la medida de la abertura. El porcentaje de la muestra retenida en el tamiz retirado es pesada. Este procedimiento se realiza hasta llegar a la tapa ciega y al sumar el peso de todas las fracciones de la muestra retenida en los tamices obtendremos el peso de la muestra inical.

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 

Manual de práctica y laboratorio metalúrgico - UNIVERSIDAD NACIONAL "JORGE BASADRE GROHMANN" –TACNA



Procesos metalúrgicos en minería - Ing. Alberto Pacheco Pacheco



Manual de ensayo de materiales  – Obtencion de muestras representativas.

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https://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/EM2000/seccion-01/mtc105.pdf



Para estudio de tamizado y granulometría. http://www.monografias.com/trabajos99/asignacion-muestreo/asignacionmuestreo.shtml

11. ANEXOS TABLA DE TAMICES – PERFOMALLAS S.A Descripción Diametro Nº Luz Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 2" 50,00 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 11/2" 37,50 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 11/4" 31,50 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 1" 25,00 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 3/4" 19,00 mm

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Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95 Tamices Norma ASTM E - 11/95

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8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8" 8"

0,53" 13,20 mm 1/2" 12,50 mm 3/8" 9,50 mm 5/16" 8,00 mm 1/4" 6,30 mm 3,50 5,60 mm 4 4,75 mm 5 4,00 mm 6 3,35 mm 7 2,80 mm 8 2,36 mm 10 2,00 mm 12 1,00 mm 14 1,40 mm 16 1,18 mm 18 1,00 mm 20 0,850 mm 25 0,710 mm 30 0,600 mm 35 0,500 mm 40 0,425 mm 45 0,355 mm 50 0,300 mm 60 0,250 mm 70 0,212 mm 80 0,180 mm 100 0,150 mm 120 0,125 mm 140 0,106 mm 170 0,090 mm 200 0,075 mm 230 0,063 mm 270 0,053 mm 325 0,045 mm 400 0,038 mm