LABORATIRIO METALURGIA (Autoguardado)

INSTITUTO PROFESIONAL INACAP INGENIERÍA EN MINAS METALURGUIA EXTRACTIVA N°1

LABORATORIO N°1 ANALISIS GRANULOMETRICO GRANULOMETRICO

Maximiliano Aguilar Patric Albornoz Nayaret Coñopan Cabrera Nicolás gatica Michel Maturana Muñoz

SANTIAGO

2017

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RESUMEN Como experiencia inicial en el laboratorio, presenciamos la ejecución de un análisis granulométrico del mineral. Aquel estudio, tiene como objetivo buscar un tamaño óptimo de las rocas, así pues, evaluar los tamaños F80 y/o P80. Primero, se comienza dando 20 roleos al mineral para lograr una homogenización adecuada al material. A continuación de haber homogenizado aquella muestra, este es transportado a un cortador de Riffles, Riffl es, en el cual, se vierte para quedar dividido en dos part es iguales; iguales; se escoge la más homogénea, en este caso la muestra mu estra “ A”, descartando la muestra B por motivos de parámetros y homogenización. Segundo, se masa la muestra A que contiene el miner al en su interior. Para esto, est o, se masan los 6 tamices diferentes por separados por donde pasa hasta llegar al de más baja granulometría, de esta manera, al realizar unos cálculos podemos obtener el peso de cada tamiz sin haber vertido la muestra. muestr a. Una vez realizado esto, se procede a ordenar los tamices de mayor a menor abertura de mallas, malla s, el cual cuenta cada tamiz, ubicándolas ubicánd olas en la maquina ro-tao, la cual es la encargada de trasmitir la energía para la separación de partículas a través de las mallas. Posteriormente, el material contenido en el recipiente A, fue vertido en la primera malla del tamiz. Luego del proceso anterior, se procede a tapar la malla de tamizaje definiendo un tiempo estimado de 6 minutos aproximadamente para que la mezcla se organice por sus tamaños correspondientes. Una vez que haya transcurrido el tiempo definido, se procede a masar otra vez cada uno de los tamices, pero con el contenido en su interior. Por último, se procede a verificar si los tamaños de la muestra eran óptimos o no, sin embargo, si el mineral no cumple con su tamaño establecido, se debe llevar a un pulverizador con un proceso de duración de 4 minutos para una correcta reducción secundaria. Para finalizar, se repite el proceso de obtención de masa y se recurre a esto mediante una pesa. Con los resultados obtenidos en el proceso completo del laboratorio, se realiza el análisis de los parámetros y datos obtenidos para la elaboración de un instrumento de investigación. investigac ión.

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TABLA DE CONTENIDOS Contenido

Introducción  .....................................................................................................................................

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Objetivos...........................................................................................................................................

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Marco Teórico.  ................................................................................................................................

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Materiales y equipos  ...................................................................................................................

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Desarrollo  .......................................................................................................................................

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Apéndice  .........................................................................................................................................

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Discusiones  ...................................................................................................................................

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Conclusiones  .................................................................................................................................

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Anexos  ............................................................................................................................................

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Bibliografía  .........................................................................................

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Ilustración 1;chancadora de mandibula. ............................................................................................. 5 Ilustración 2;chancador giratorio. ....................................................................................................... 6 Ilustración 3;chancador de cono. ........................................................................................................ 7 Ilustración 4;molino bolas. .................................................................................................................. 7 Ilustración 5;molino barras. ................................................................................................................ 8 Ilustración 6;molino semiautogeno. ................................................................................................... 8 Ilustración 7;paño roleador. ................................................................................................................ 8 Ilustración 8;cortador de riffle. ........................................................................................................... 9 Ilustración 9;Ro-tap ........................................................................................................................... 10 Ilustración 10;tamises ....................................................................................................................... 10 Ilustración 11;pulverizador de anillos. .............................................................................................. 11

Tabla 1;P80 ........................................................................................................................................ 12 Tabla 2;alimentacion ......................................................................................................................... 13

Ecuación 1;interpolacion logarítmica ................................................................................................ 14 Ecuación 2;Razon de reducción......................................................................................................... 14 Ecuación 3; F80; ................................................................................................................................ 14 Ecuación 4;consumo especifico de energía ...................................................................................... 14

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Introducción En la conminución se entiende como el Proceso a través del cual se produce una de reducción de tamaño de las partículas de mineral, mediante trituración y/o molienda, con el fin de: Liberar las especies diseminadas. Facilitar el manejo de los sólidos. Obtener un material de tamaño apropiado y controlado. Para ello en el proceso experimental realizado se realizan diversos procesos derivados posteriormente a un proceso de conminución , en el cual a través de equipos de homogenización de partículas como también equipos de clasificación mediante mallas para la homogenización de tamaños para así obtener los parámetros característicos y específicos como lo son el tamaño 80, razón de reducci ón y consumo especifico de energía.

Objetivos Objetivo principal: 

Determinar los tamaños F80 y P80 con parámetros obtenidos en laboratorio



Determinar el consumo especifico de energía del pulverizador utilizado.



Determinar la Razón de reducción en base a los parámetros.

Objetivos específicos: 

Analizar la granulometría del mineral.



Utilización de equipos de conminución.



realizar el procedimiento de un análisis granulométrico.



Conocer las herramientas utilizadas.



Discutir y concluir acerca del laboratorio.

4

Marco Teórico. Marco teórico Etapa de chancado es la etapa posterior a la tronadura y en su mayoría consta de tres sub etapas, siendo éstas chancado primario, secundario y terciario.

Chancado primario Es la primera etapa de reducción, en donde se encuentran mayores razones de reducción y se necesita menos trabajo en la fracturación de material. Busca fracturar la mena de alimentación desde las 60 pulgadas hasta llegar a un producto del orden de las 8 a 6 pulgadas. Los chancadores designados para esta etapa pueden ser:

Chancador de mandíbula sus principales fuerzas para realizar la fractura del mineral son impacto-compresión. Son considerados chancadores con baja capacidad productiva con relación a un chancador giratorio. Su funcionamiento se realiza mediante un motor eléctrico que rota y por medio de la polea conduce al eje excéntrico, dejando de esta forma realizar la acción de movimiento sobre la quijada móvil, mientras que la quijada fija recibe el impacto y genera el punto de apoyo. Estos equipos no están diseñados para recibir altos niveles de finos, ya que llenan el espacio entre el material de mayor tamaño y genera atochamiento.

Ilustración 1;chancadora de mandibula.

Chancador giratorio Está constituido por una superficie fija en forma de embudo y otro móvil con forma de cono, ubicada en el centro del embudo. La superficie móvil se desplaza con un movimiento excéntrico y tritura el mineral cuando se encuentra con la superficie fija. Este equipo tiene un mayor requerimiento energético, pero a su vez es mucho más productivo que un chancador de mandíbula, ya que tiene una mayor capacidad de alimentación, sin mencionar que trabaja a ciclo completo y puede cubrir la producción de grandes faenas mineras.

5

Ilustración 2;chancador giratorio.

Chancado secundario Toma el producto del chancado primario para reducirlo hasta un tamaño de 3 a 2 pulgadas, dado que el tamaño a reducir de partículas es menor, se incrementa las fuerzas que se deben ejercer sobre el mineral que comienza a tener una superficie más homogénea, esto recae básicamente en el equipo a utilizar y el requerimiento energético. Al igual que en chancado terciario ocuparemos un chancador de cono

Chancado terciario Es la etapa final de chancado, previo a la molienda. Toma el producto del chancado secundario o intermedios para reducir el producto bajo ½ o ¾ de pulgada. Al igual que en la etapa anterior se debe utilizar fuerzas de cizalle en la superficie del mineral para la reducción necesaria. El equipo a utilizar es:

Chancador de cono Es básicamente un chancador giratorio modificado. Sus principales diferencias es que poseen un menor tamaño y es de diseño cerrado. Su construcción es con un cono móvil más achatado para que tenga una mayor superficie de contacto con el mineral, al igual que en el chancador giratorio la zona de contacto aumenta a medida que el mineral baja por gravedad.

6

Ilustración 3;chancador de cono.

Etapa de molienda Tiene como finalidad la reducción de tamaño de las partículas provenientes desde el proceso de chancado para liberar la especie de interés en partículas individuales y permitiendo al proceso de flotación recuperarlos. Se realiza utilizando grandes equipos giratorios o molinos de forma cilíndrica. Esta etapa necesita de la formación de una pulpa lechosa, es por esto, que se agrega agua y reactivos necesarios para el proceso siguiente.

Molino de bolas Está formado por un cuerpo cilíndrico de eje horizontal, que en su interior tiene bolas libres y un cuerpo giratorio accionado por el motor.

Ilustración 4;molino bolas.

Molino de barras Usados en molienda húmeda. Tiene un casco cilíndrico cuya longitud varía entre 1-1/3 a 3 veces su diámetro, usado para un producto grueso con pocas impurezas.

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Ilustración 5;molino barras.

Molino SAG Recibe el material directamente desde el chancador primario con tamaños iguales o inferiores a 8 pulgadas, el que se mezcla en una solución de agua y cal.

Ilustración 6;molino semiautogeno. La reducción de tamaño de este laboratorio comienza por el paño roleador:

Paño roleador: El mezclado se realiza con un paño roleador. Este paño varía de tamaño de acuerdo a la cantidad de muestra, cuando la muestra es de mayor peso, el roleo es realizado por dos personas que sujetan el paño que está apoyado en el suelo levantando un extremo haciendo rodar la muestra de una esquina a otra.

Ilustración 7;paño roleador. 8

Cortador de Riffle: Conocido también como partidor de jones, consiste en un ensamble de un numero de par de chutes, idénticos y adyacentes, normalmente entre 12 y 13. Los chutes forman ángulos de 45° o más con el plano horizontal y se colocan alternadamente opuestos para que se dirija el material a dos recipientes colocados bajo ellos. El material se alimenta por medio de un cucharon rectangular después de haber distribuido el material uniformemente en su superficie. Cada uno de los recipientes recibe una muestra potencial.

    

El rango normal para el uso de partidores de riffle es: Tamaño máximo de partículas: alrededor de 15mm. Peso del lote: desde 100gr hasta algunos cientos de kilogramos. Peso de la muestra: hasta unos cuantos gramos. Naturaleza del material: sólido

Ilustración 8;cortador de riffle.

9

Agitador de tamices RO-TAP: Diseñado para tamizar muestras secas. Es un equipo robusto en acero y aleaciones resistentes al desgaste preparado para soportar ciclos de trabajo diario bajo condiciones severas. Disponible para tamices de 8 y 12 pulgadas de diámetro.

Ilustración 9;Ro-tap

Tamices: Disponibles en distintos diámetros y alturas, así como, en sus variedades marco de bronce- malla de acero inoxidable, marco- malla de acero inoxidable y marco.

Ilustración 10;tamises

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El Pulverizador de Anillos Es un equipo diseñado para pulverizar muestras minerales y dejarlas aptas para el análisis químico. Requerido para preparar muestras de testigos, concentrados, relaves y productos intermedios, en tiempos de molienda inferiores a dos minutos.

Ilustración 11;pulverizador de anillos.

Materiales y equipos   Mineral





Cortador de riffle

  Ro-Tap





Bandejas metálicas



Balanza digital



Paño roleador



Set de mallas de tamices Tyler



Molino de anillos

  Brocha



  Espátula



}

11

Desarrollo Tabla 1;P80

 Abertura en micrones

Masa Tamiza (sin roca)

Masa Retenida (con roca)

Masa Retenida

%Ret. Pacial

%Ret.  Acumulado

% Pas.  Acumulado

4000

711,4

711,9

0,50

0.12

0.12

99.88

710

605,4

613,7

8,30

1.92

2.04

97.96

300

550,5

636

85,50

19.84

21.88

78.12

180

485,7

653,1

167,40

38.85

60.73

39.27

150

496,4

619,9

123,50

28.66

89.39

10.61

100

333,4

355,6

22,20

5.15

94.54

5.46

0

484,2

507,7 4097,9

23,50

5.46 100

100,00

0,00

X X1 X2

P80 300 710

Y Y1 Y2

P80

328.83

12

80 78.12 97.96

Tabla 2;alimentacion  Abertura en micrones 4000 710 300 180 150 100 0

Masa Tamiza (sin roca) 711,4 605,4 550,5 485,7 496,4 333,4 484,2

Masa tamiza (con roca) 790,6 841,1 641,0 528,7 513,2 344,1 525,6

Masa Retenida 79,20 235,70 90,50 43,00 16,80 10,70 41,40 517,3

%Ret. Pacial 15,31 45,56 17,49 8,31 3,25 2,07 8,00 100

%Ret. % Pas.  Acumulado  Acumulado 15,31 84,69 60,87 39,13 78,37 21,63 86,68 13,32 89,93 10,07 92,00 8,00 100,00 0,00

Analisis granulometrico 100

10

1 1

10

100

13

1000

10000

Apéndice Ecuación 1;interpolacion logarítmica

2−1  =  2 −80 2−1 2−80 0.098 =   0.088 0.37 2− 80 0.265(2.85−80) = 0.088 80 = 0.667 0.265 80 = 328.83 Ecuación 2;Razon de reducción.

 = 80 80 Ecuación 3; F80;

80 = 80∗ F80= 328.8*3 = 986.4

Ecuación 4;consumo especifico de energía

 = 10 ∗  ∗ [√ 180 − √ 180] 1 − 1 ]  = 10 ∗ 14ℎ⁄ ∗ [√ 328.8 √ 986.4

 = 3.26 ℎ/

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Discusiones Michel Maturana En el presente laboratorio se darán a conocer cada una de las discusiones, que se pueden considerar de cada uno de los participantes de tal laboratorio, en ellas se detallaran todos los inconvenientes y percances que nos imposibilitaron obtener resultados con presunción y exactitud. Para comenzar, el primer inconveniente que se nos presentó en el laboratorio fue que, al momento de montar la malla de tamiz con los gramos de mineral, ya previamente masados, independiente a la malla de tamiz del mineral, luego se vertió el contenido de mineral en las mallas de tamiz y se inició con la clasificación con tamaño en la maquina llamada Ro-tap, luego se proseguido a desmontar el tamiz con el mineral en su interior, pero al momento de desmontar este fue sacado de manera errónea y se vertió un poco de mineral en el exterior de la mesa. El segundo inconveniente que se presentó en el laborator io, fue que el al momento de llevar el mineral a la etapa de pulverización, la cual consta en la reducción secundaria del mineral, para así tener un tamaño más óptimo en la clasificación y tener mayor pasante acumulado, se perdió mucho mineral al trasvasijar del recipiente del pulverizador a la malla de tamices. Para finalizar, todos los percances, ya mencionados anteriormente hicieron más difícil nuestra experiencia en el laboratorio, puesto que fue más difícil llevar a cabo los cálculos predeterminados por el docente, además cabe destacar que era nuestra primera experiencia en el laboratorio, por ende, era natural tener errores tales como los ya mencionados.

Nayaret Coñopan Para comenzar esta discusión debo mencionar el único inconveniente que a mi parecer puede determinar una diferencia en los resultados óptimos y los que nos proporcionó a nosotros, el cual fue la perdida de mineral. Se produjo al momento de vaciar el mineral en distintos recipientes utilizados en todo el proceso del laboratorio. Esto pudo ser corregido teniendo una mayor precaución al momento de mover el mineral en cada recipiente.

Patric albornoz Como sabemos en los laboratorio existen discusiones por lo tanto en este los que se presentaron fue que al momento de comenzar a rolear continuamente el paño se nos levantaba mucho o la levantada de una esquina, lo producía que al veces se callera un poco del material siendo este un mínimo lo cual nos deja presente que la caída de este produciría un error en el análisis granulométrico sin embargo luego al momento de pulverizar se tuvo que hacer dos veces ya que no se podía depositar todo el mineral que había pasado por el ro-tap lo que nos produjo una pérdida de tiempo pero a la vez más seguridad al momento de realizar lo que queríamos.

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Maximiliano Aguilar En esta experiencia pudimos conocer el funcionamiento de tres equipos utilizados en las técnicas de muestreo, los cuales son por primera parte el Cortador de Riffle, por segundo lugar el Ro Tap y para finalizar el equipo de pulverizador.  Además de eso tuvimos que calcular el consumo de energía ocupado por el equipo pulverizador, también el F80 y el P80, este último se obtuvo gracias al mineral pulverizado. Pero en esta experiencia no estuvo exenta de complicaciones, ya que en el proceso de pesar los tamices con el mineral hubo una pérdida de mineral el cual nos impidió poder realizar y obtener un óptimo resultado tanto en las tablas granulométricas, como en la obtención del consumo energético del pulverizador.

Francisco Huerta Dentro del laboratorio se encontraron ciertos errores, por los cuales se pueden producir distintas perdidas de mineral en todos los procesos realizados, también por ciertos errores humanos se pueden perder mineral ya que la manipulación de ellos no es la correcta a la hora de utilizarlos o bien dicho por la mantención de los implementos a utilizar no es la adecuada.  Al finalizar los procesos no se logra obtener todo el mineral dentro de los procesos de conminación, y por ende obtendremos algunos inconvenientes dentro de los datos de alimentación, por lo que uno siempre busca tener los resultados al 100%, pero como mencionamos anteriormente en los procesos siempre va a ver inconvenientes como por ejemplo en el tamizaje se pueden quedar trozos de rocas pequeñas que hacen la diferencia al momento de los resultados.

Nicolás Gatica Dentro del laboratorio se encontraron ciertos errores, por los cuales se pueden producir distintas perdidas de mineral en todos los procesos realizados (perdida de mineral dentro del tamiz, dentro del pulverizador), también por ciertos errores humanos se pueden perder mineral.  Al terminar todos los procesos no se logra sacar todo el mineral dentro del proceso de conminación, y por ende obtendremos algunas incongruencias dentro de los datos de alimentación, como en el producto de estos, si bien uno busca obtener el 100% del mineral a pulverizar no se puede obtener como resultado el 100%.

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Conclusiones Francisco Huerta Concluimos que los procedimientos realizado en el laboratorio se pudo realizar sin problemas calcular la energía necesaria para la reducción de tamaño del mineral utilizado en el proceso, por otra etapa también observamos el procedimiento realizado en una conminación de mineral hasta su etapa de molienda, el pulverizador lo usamos para representar el proceso de molienda. En otras instancias pudimos ver las relaciones existentes entre los distintos agentes que influyen en un circuito del proceso, sus energías aplicables y posicionamiento dentro del circuito. Finalmente se concluye que la razón de reducción de un pulverizador es mayor en comparación a otros equipos de reducción de tamaño de partículas siendo estos ocupados en etapas primarias del proceso de chancado y la molienda por ende se encarga de disminuir el tamaño de partículas lo más que se pueda para así obtener resultados mejores en los procesos metalúrgicos.

Maximiliano Aguilar 





Se logró conocer los equipos utilizados en las técnicas de muestreo a pequeña escala los equipos tales como el Ro Tap, Cortador de Riffle y el pulverizador. Se calculó la energía utilizada en el equipo pulverizador el cual nos dio un consumo del pulverizador es de 3.29 kwh/tc La pérdida de mineral es un factor importante, ya que, es menos eficaz el proceso de cálculos.

Michel Maturana Se concluye que con el procedimiento realizado en el laboratorio pudimos calcular la energía necesaria para la reducción de tamaño del mineral ensayado, también pudimos observar el procedimiento realizado en la conminucion de mineral hasta su etapa de molienda, en este caso, de pulverizador lo usamos para representar el proceso de molienda. También pudimos ver las relaciones existentes entre los distintos agentes que influyen en un circuito de conminución, sus energías aplicables y posicionamiento dentro del circuito.

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Nayaret Coñopan Concluyendo con el tema principal de la investigación, podemos verificar y extraer la información adquirida por la ejecución de un análisis granulométrico para diversos procesos de minería. Esto nos ayuda a saber concretamente si el material o muestra que se utiliza para la investigación, ya sea en un ambiente controlado como lo es el taller o como en el entorno exterior como el de una mina, no puede ayudar a determinar si aquella muestra necesita un proceso de molienda mucho más alto para llegar a la granulometría paramétr ica por el proceso. Para ellos, realizamos un taller viendo y ejecutando sus diversas etapas, donde primero fue masar los tamices sin el contenido de la muestra. Segundo, calculamos el peso de cada tamiz por separado obteniendo el peso individual de cada uno de ellos. Luego, Adherimos la muestra A elegida por la verificación de los tamaños que nos permite obtener un peso de tamiz más muestra que es el que necesitamos para los cálculos siguiente y llevándolos a un pulverizador si fuera necesario. No obstante, por los datos obtenidos del ensayo de granulometría, se elaboró un informe respecto a todos los datos de peso en los minerales y herramientas. Esto finalmente se complementó con la elaboración de un instrumento, con el cual plasmamos los datos obtenidos por el experimento realizado en el laboratorio de taller; siguiendo con las instrucciones, nuestra metodología frente al experimento fue la realización de taller práctico y su respectivo informe.

Nicolás Gatica En el laboratorio realizado, con el fin de encontrar como resultados la alimentación del chancador de cono se desprende una rama de información extensa para determinar información relevante, tales como: Razones de reducción de nuestros equipos de trabajo utilizados, en este caso fueron de un chancador de cono y un chancador de bolas (representado con la utilización de un pulverizador de laboratorio), energía específica de cada equipo y por ultimo eficiencia de cada uno de ellos. En el siguiente laboratorio se obtuvo que la mediante el primer análisis granulométrico en el cual se obtiene el P80 del chancador de cono y en el mismo caso nos determina el f80 del pulverizador dando como resultado un tamaño de partículas de 6017.94 (micrones). Posterior a ello se pudo determinar la abertura de malla del chancador de cono, utilizando la razón de reducción que fue dato del procedimiento siendo este ( 3 ) como Rr, dando como resultado un tamaño de partículas de 18053.82 (micrones), posterior a este proceso se puede determinar el p80 del pulverizador mediante el segundo análisis granulométrico dando un tamaño de producto de un 507.40 ( micrones), teniendo ya estos 2 datos se puede obtener la razón de reducción del chancador de bolas ( pulverizador) , dando como resultado una razón de reducción de un (11.86) redondeado a una razón de 12. Teniendo estos últimos resultados se pueden obtener los resultados de la energía específica del chancador de cono y el pulverizador, dando como resultados o siendo estos

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resultados (0.84 kwh/t) y (0.85 kwh/t) respectivamente y como eficiencia de cada chancador es de un 22% de eficiencia del chancador de cono y un 335% de efici encia del pulverizador. Finalmente se concluye que la razón de reducción de un pulverizador es mayor en comparación a otros equipos de reducción de tamaño de partículas siendo estos ocupados en etapas primarias del proceso de chancado y la molienda por ende se encarga de disminuir el tamaño de partículas lo más que se pueda para así obtener resultados mejores en los procesos metalúrgicos.

Patric albornoz una vez terminado el proceso en el laboratorio de conminación o reducción de tamaño del mineral se pudo lograr el objetivo que era la disminución de este mismo para obtener de forma superior al t80 , el proceso de ro-tap ayuda a comprender de manera más eficiente y fácil el proceso de selección de las partículas don estas se separan y tener un análisis granulométrico más claro y para ver cuales se irían al pulverizador para dejarlo por 4 minutos y así dejarlos de igual tamaño que los que ya estaban y poder juntarlos y tener una muestra más homogénea de este proceso en donde se obtuvieron distinto parámetros pedidos por el profesor Aldo ahumada.

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Anexos 1. Interpolación logarítmica

() −() = () −(80) () −() () −(80)

2.

Razón de reducción

3.

Consumo específico de energía

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Bibliografía ahumada, A. (2017). clase 3 y 4 equipos . Ahumada, A. (2017). Guia 2 Distribucion granulometrica . Ahumada, A. (2017). Guia 3 interpretacion logaritmica .

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