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Laboratorio de Concentración y Flotación de minerales. UNDAC - PASCO
INFORME Nº 3 – FI-EFPM
A : Dr. Sc. Hildebrando Aníbal Cóndor García
DE : MEJIA MOLINA, Alder Isaías (laboratorio UNDAC- PASCO)
ASUNTO : CONCENTRACIÓN EN JIG (laboratorio UNDAC- PASCO)
FECHA : 22/ 07 /13
AREA : CONCENTRACION DE MINERALES III
INTRODUCCION
Con el objeto de obtener conocimientos e información necesarios se llevó a cabo la
práctica Nº 3 en el laboratorio de la “Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión”
titulado CONCENTRACIÓN EN JIG, que con la ayuda del “Dr. Sc. Hildebrando Aníbal
Cóndor García”; Quien nos proporcionó información suficiente sobre concentración en
jig y sus objetivos. La concentración en jig es una forma de concentración gravimétrica
llevada a cabo por pulsación de agua a través de un cedazo sobre la cual descansa
una cama de villas de acero o de mineral chancado clasificado por tamaños, el cual
debe tener un peso específico intermedio entre los minerales a ser separados. En esta
sección es muy importante también tener en cuenta el criterio de concentración y las
variables de operación del jig. Considerablemente se diría que la práctica ha sido una
experiencia vivida.
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MEJIA MOLINA, Alder Isaías
Cód. Mat. 1014203043
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CONCENTRACIÓN EN JIG
1. MARCO TEORICO
SEPARACIÓN EN CORRIENTES VERTICALES
A pesar que en estos métodos también están presentes las fuerzas de separación de
corrientes longitudinales, los efectos causados por corrientes verticales les confieren
características propias por eso se estudian separadamente. Uno de los equipos que es
representativo de la separación por corrientes verticales es el jig.
El jig se utiliza normalmente para concentrar material relativamente grueso y si la
alimentación es adecuada y se encuentra bien clasificada por tamaños, no es difícil
alcanzar una buena separación en los minerales con una gama medianamente limitada de
densidad relativa entre el mineral útil y los estériles. Cuando la densidad relativa es grande,
es posible alcanzar una buena separación en un rango granulométrico más amplio. Las
industrias del carbón, estaño, tungsteno, oro, bario y menas de hierro, operan muchos
circuitos con jigs de gran tamaño.
Estos equipos con una alimentación clasificada tienen una capacidad relativamente alta y
pueden alcanzar buenas recuperaciones hasta tamaños granulométricos de 150 micrones,
y recuperaciones aceptables hasta 75 micrones. La presencia de altas cantidades de
arenas finas y lamas dificulta el tratamiento, por lo cual el contenido de finos debe ser
controlado para conseguir óptimas condiciones de operación.
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El jig es un aparato que permite alcanzar mejores resultados cuando se tratan menas de
un estrecho rango granulométrico. Este equipo se aplica a menas de granulometría entre 5
pulgadas y 1 mm, obteniéndose rendimiento superiores en fracciones granulométricas
gruesas.
El proceso de separación con jig es probablemente el método de concentración
gravitacional más complejo, por causa de sus continuas variaciones hidrodinámicas. En
este proceso, la separación de los minerales de densidades diferentes es realizada en un
lecho dilatado por una corriente pulsante de agua, produciendo la estratificación de los
minerales.
En el caso de los jigs las corrientes verticales son generadas por el movimiento de
pulsación del agua, al contrario de los elutriadores donde la corriente vertical se genera por
una inyección de agua.
En el caso de los jigs las corrientes verticales son generadas por el movimiento de
pulsación del agua, al contrario de los elutriadores donde la corriente vertical se genera por
una inyección de agua.
Los jigs de parrilla fija se pueden dividir en:
a) Jigs de pistón, en los cuales el movimiento de pulsación es producido por un pistón
ubicado en un estanque de agua.
b) Jigs de diafragma, en los cuales las pulsaciones son producidas por movimientos
alternados de una pared elástica del propio estanque.
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c) Jigs pulsadores, en los cuales las pulsaciones son producidas por chorros
discontinuos periódicos del agua y del aire.
Hay diferentes tipos de jigs, los cuales difieren por la geometría, accionamiento, y otros
detalles de construcción. A pesar de la gran variedad de jigs se puede decir que ellos
se componen de los siguientes elementos básicos:
a) Una caja fija, en cuyo interior el medio fluido sufre el movimiento de impulsión y
succión.
b) Un mecanismo de accionamiento, generalmente compuesto de motor, pistón,
sistema de lubricación, etc.
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c) Una criba para mantener el lecho.
d) Un sistema de descarga del flotado y del hundido.
En cuanto al sistema de accionamiento, existen jigs con accionamiento mecánico,
hidráulico-mecánico, hidráulico y neumático.
Varios factores ejercen influencia en la estratificación obtenida en un jig, entre estos se
pueden señalar el tipo de lecho, distribución de la mena, distribución del agua, frecuencia,
amplitud, etc.
EFECTOS PRINCIPALES PARA LA ESTRATIFICACIÓN DE LOS MINERALES EN LOS
JIGS
Según Gaudin, tres son los efectos principales que contribuyen para la estratificación de
las especies minerales en el jig:
1. Clasificación por caída retardada de las partículas:
Consideremos una mezcla de partículas en una columna hidráulica, donde existen
corrientes ascendentes en su interior. La fuerza gravitacional ejercida en las partículas será
en dirección contraria a la fuerza producida por las corrientes.
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Así, las partículas se dividen en dos categorías: aquellas en que la fuerza de gravedad es
mayor que la impuesta por la corriente ascendente, y que por lo tanto, se acumularán en el
fondo, y aquellas partículas que no tienen esta fuerza gravitacional y serán arrastradas por
la corriente ascendente.
Estas partículas en sedimentación pueden chocar entre sí, alterando el régimen de caída
libre para caída retardada. Este es el caso del jig.
La razón de separación es mayor en condiciones de caída retardada que en caída libre.
2. Aceleración diferencial al inicio de la caída:
Cada partícula tendrá al inicio de la caída un determinado valor de aceleración que estará
dado por la siguiente ecuación:
Dónde: Df es la densidad del fluido y Ds la densidad del sólido.
Se puede ver que la aceleración inicial depende del valor de la densidad del sólido y del
fluido.
Las partículas estarán más afectadas por la aceleración inicial, y por lo tanto, por su
densidad, que por su velocidad terminal y por lo tanto por su tamaño.
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Como ejemplo se puede indicar lo siguiente: si se quiere separar partículas minerales
pequeñas (pero pesadas) de partículas grandes (pero livianas), se necesita un jig de ciclo
corto ya que en cada pulsación hay un ciclo de un nuevo periodo de caída.
3. Consolidación intersticial en el final de la caída.
Las diferentes partículas de la misma especie o especies diferentes no recorren las
mismas distancias durante cada uno de los periodos de la caída a que son sometidas.
Existe un espacio de tiempo en que las partículas pequeñas están depositadas sobre el
lecho de partículas gruesas, las cuales están compactadas unas a otras, incapaces de
moverse, mientras que las partículas pequeñas están libres.
Las partículas pequeñas se depositan en los intersticios entre las partículas gruesas. La
consolidación intersticial permite que los granos pequeños, pesados, se muevan a través
de los intersticios, inclusive después que el lecho inicie su compactación.
CAPAS EN EL INTERIOR DEL JIG
En el JIG se distinguen tres capas:
1. Capa superior o transportadora: es responsable por el esparcimiento de la
alimentación y por la rápida eliminación de lamas y otros materiales no deseados.
Es una capa fina y fluida.
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2. Capa rougher o desbastadora: en ella las partículas livianas son inmediatamente
eliminadas para la capa superior y las partículas de densidad indeterminada son
rápidamente pasadas para la capa separadora.
3. Capa separadora: es aquella que acepta y deja pasar las partículas pesadas y
elimina los medios.
EL LECHO DEL JIG
Los lechos utilizados en el jig pueden ser de varios materiales y de formas diferentes.
Ellos pueden ser de bolas de acero, de fierro, de mena o de material con densidad
intermedia. Se deben tener los siguientes cuidados:
1. El lecho no debe tener una alimentación de partículas de tamaño inferior a la de la
criba y ni de tamaño próximo a la dimensión de la abertura de él. Para evitar que se
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tapen los hoyos, el lecho debe tener un tamaño mínimo igual a dos veces la
abertura de la criba.
2. Un lecho de dimensión de partículas grandes podrá no desplazarse cuando sufre el
impulso ascendente, anulando el efecto de jigagen.
3. La altura del lecho, cuando es muy pequeña, puede producir un efecto de
turbulencia que perturba el movimiento alternado de impulsión y succión. De modo
general, cuanto más fina es la alimentación, más densa es la capa del lecho.
LECHO CERRADO Y LECHO ABIERTO EN EL JIG
LECHO CERRADO Y LECHO ABIERTO EN EL JIG
La abertura mínima de la criba debe ser igual a dos veces el tamaño de la partícula de la
mena a ser concentrada, para evitar entupimiento de las aberturas.
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Se recomienda una abertura igual a tres veces el tamaño de la partícula mayor de la mena
alimentada, entendida ésta como el tamaño de partícula cuyo porcentaje retenido
acumulado sea 5%.
Los materiales usados en las cribas son: acero, goma o poliuretano.
APLICACIONES DEL JIG
La mayoría de los jigs actualmente empleados, actúan en el tratamiento de menas de
aluvión o placer y en la preparación de carbón. Sin embargo los jigs también se aplican a
diferentes menas metálicas (casiterita, scheelita, manganeso, plomo-zinc, fierro).
2. OBJETIVOS
Estudiar las variables de operación del JIG y los minerales factibles de procesar en
este equipo.
Separar las partículas gruesas de galena del cuarzo por diferencia de densidades
en el equipo de concentración gravimétrica (JIGS).
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3. MATERIAL, EQUIPO Y SUSTANCIAS A USAR
Vasos precipitados de 100ml, 250ml, 150ml. Balanza Espátula agua Molino de bolas de laboratorio Carbón mineral Bandejas
1 MALLA #20 Y OTRAS MALLAS
2 BANDEJA:
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3 ESPÁTULA:
4 CARBÓN:
5 EL PLATO PARA HACER EL PLATEO:
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6 MINERAL ESTÉRIL:
7 BILLAS:
8 GALENA JUNTAMENTE CON CUARZO:
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9 EQUIPO DE CONCENTRACION DE LABORATORIO (JIGS)
10 BALANZA ELENTRONICA
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4. PROCEDIMIENTO
I. CALCULO DEL VOLUMEN DEL JIG:
Para el cálculo del volumen del jig es necesario saber A*B*C.
Por lo tanto:
A = 7.5 cm
B = 3,8 cm
C = 5,5 cm
El volumen del jig será:
V=7.5∗3.8∗5.5
V = 156.75 cm3
Por lo tanto el volumen necesario para la alimentación al jig será el 80% de su volumen
real.
V de alimentación = 156.75*0.80 = 125.4 cm3
Tamaño de la billa de ¼” en cm será de = 0.64 cm.
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II. PRIMERA MUESTRA:
galena con cuarzo.
Procedimiento de la práctica:
1. chancamos el mineral.
2. Rotapeamos la galena conjuntamente con el cuarzo.
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3. Mezclamos la galena con el cuarzo con un peso de 35 gramos con un porcentaje de
solidos de 35%, con una cama de 6 pisos y pasamos en seguida al jig para poder
concentrarlo.
Malla: #20
Número de camas = 6 pisos
Caudal:
Q = 1455
= 29 cm3/ seg
4. Notamos en esta primera muestra que el jig con una cama de 6 y un caudal de 29
cm3/seg, la concentración fue regular.
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Concentrado
Mixto
Relave
III. SEGUNDA MUESTRA: CARBÓN Y BARITINA
Procedimiento de la práctica:
1. chancamos el mineral.
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2. Rotapeamos el carbón y la baritina en malla #20.
3. Mezclamos el carbón con la baritina que tienen un peso de 35 gramos con un
porcentaje de solidos de 35%, con una cama de 6 pisos y pasamos en seguida al
jig para poder concentrarlo:
Malla: #20
Número de camas = 9 pisos
Caudal:
Q = 2105
= 42 cm3/ seg
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4. Notamos en esta segunda muestra que el jig con una cama de 9 y un caudal de 42
cm3/seg, la concentración fue buena.
Concentrado Mixto
Relave
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5. CONCLUSIONES
La diferencia de densidades de cada mineral juegan un rol preponderante en la
concentración por jig; tal es el caso cuando se separan la glena del cuarzo;
considerando así la granulometría a tratar son de tamañas de 1 à 15mm. ( # 20 à
⅝); siendo ya difícil con tamaños superiores a 15mm solo en algunos casos se
aplican tamaños a 25mm como en el carbón.
Las partículas de mayor peso específico siempre tienden a irse al fondo del JIG por
la acción que realiza un pistón cuando este es impulsado, haciendo que la cama es
elevada como una masa. Luego como la velocidad decrece esta tiende a esparcirse
y las partículas caen hacia la parte más baja hasta que toda la cama se encuentra
separada y cuando el pistón succiona, la cama se cierra lentamente esta acción es
realizada una y otra con frecuencia
6. RECOMENDACIONES
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Las prácticas deberían ser más eficientes, cuando se hace bajo las indicaciones
necesarias y correctas por el encargado de guiar las practicas.
Deberíamos contar con los instrumentos de laboratorio necesario para que los grupos de
práctica, trabajen sin ningún problema, de esta forma la práctica se desarrollaría de
manera correcta y eficiente
Para hacer los cálculos del balance metalúrgico nuestro dato fundamental seria la ley de
cada mineral que hemos tratado; por lo tanto recomiendo que sería necesario saber las
leyes de cabeza de cada mineral.
7. BIBLIOGRAFIA
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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