INGENIERA METALRGICA - UPTC

PRCTICA DE MINERALOGA Y BENEFICIO DE MINERALES No. 5MUESTREO Y SEPARACIN A MANO1. OBJETIVOS GENERALES:

1.1 Conocer algunas tcnicas de muestreo de minerales.

1.2 Determinar los factores que controlan el escogido a mano.1.2 OBJETIVOS ESPECFICOS:

1.2.1. Analizar algunos mtodos de muestreo para minerales.1.2.2. Diferenciar cada tipo de muestreo, comparando los resultados obtenidos.1.2.3. Identificar la importancia de un muestreo correcto.1.2.4. Identificar el mtodo de separacin llamado tria.

1.2.5. Realizar el escogido a mano de algunos minerales.2. IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD:

Overol o bata.

Guantes de ciruga o nitrilo.

Tapabocas. Gafas de seguridad. Tapa odos. Zapatos cerrados en cuero.3. MATERIALES Y/O EQUIPOS: Minerales (carbn y calcopirita). Rifle. Cuarteador o regleta.

Pala. Cucharon.

Balanza. Bandejas.

4. MARCO TERICO:4.1 MUESTREO.

El muestreo de los minerales cuando estos se hayan in situ o cuando han sido depositados por diversas causas y condiciones en un lugar ajeno a su origen, tiene por objeto principal el de conocer sus valores y caractersticas para determinar la posibilidad de exploracin en lo que se refiere al sistema en s, como a la importancia desde el punto de vista econmico.

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 pequea, as que es esencial que sta muestra sea verdaderamente representativa, por lo que es muy importante llevar a cabo una tcnica de muestreo definida y realizarla con precaucin para que pueda considerarse como un promedio seguro de las variaciones que se encuentran en cualquier material.4.1.2 TIPOS DE MUESTREO 4.1.2.1 Muestreo manual

4.1.2.1.1 Coneo y cuarteo (Pala y cucharn): Es probablemente el ms viejo de todos los mtodos de muestreo probabilstico. Tambin se le llama cuarteo cornisa, ya que se origino en las minas de estao de Cornwall. Se ha empleado con lotes de hasta 50 toneladas, pero en la actualidad su uso se ha limitado a lotes de mesn de una tonelada con materiales a 50 mm.

4.1.2.1.2 Riflado: El partidor de rifles, conocido tambin como partidor de Jones, consiste en un ensamble de un numero par de chutes, idnticos y adyacentes, normalmente entre 12 y 20. Los chutes forman un ngulo de 45 o ms con el plano horizontal y se colocan alternadamente opuestos para que dirijan el material a dos recipientes colocados bajo ellos. El material se alimenta por medio de un cucharn rectangular despus de haber distribuido el material uniformemente en su superficie. Cada uno de los recipientes recibe una muestra potencial.

4.1.2.2 Muestreo automtico

Este tipo de muestreo es el que emplea dispositivos movidos mecnicamente en forma continua o intermitente para extraer incrementos que se renen para formar la muestra. Cuando el equipo est bien instalado y tiene un mantenimiento y supervisin de su operacin adecuado produce muestras prcticamente sin desviacin, pero su caracterstica autnoma, tiende a ser descuidado.4.2 METODOS DE SEPARACION DE FASESLos mtodos de separacin de fases de mezclas son aquellos procesos fsicos por los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla. Por lo general el mtodo a utilizar se define de acuerdo al tipo de componentes de la mezcla y a sus propiedades particulares, as como las diferencias ms importantes entre las fases.

La separacin es la operacin en la que una mezcla se somete a algn tratamiento que la divide en al menos dos sustancias diferentes. En el proceso de separacin, las sustancias conservan su identidad, sin cambio alguno en sus propiedades qumicas.

4.2.1 METODO DE SEPARACION TRIAEs un mtodo de separacin que consiste en separar slidos de diferentes tamaos, con una pinza o simplemente con la mano. Es un tipo de tamizacin.

Es un mtodo de separacin de mezclas manual, que con solo la disposicin y el gasto de energa del ser humano se logra con trabajo y un poquito de esfuerzo. Este mtodo es comparable con los mtodos de un sistema material, Estos pueden ser sistemas homogneo u heterogneo.5. DESARROLLO EXPERIMENTAL:

5.1 MUESTREO:

5.1.1 Eleccin al azar de 500 g de carbn, sin ms precauciones.5.1.2 Realizar un cuarteo de la siguiente manera:

5.1.2.1 Tomar 5 Kg de carbn.

5.1.2.2 Extender el material en una placa lisa de hierro o una superficie de concreto fcil de limpiar. Se apila en forma cnica colocando cada palada exactamente en el pex. Esta operacin se repite 2 o 3 veces con el propsito de dar a las partculas una distribucin homognea respecto a un eje de revolucin, esto es, homogeneidad giratoria o simetra respecto al eje vertical.

5.1.2.3 El material se distribuye por medio de una pala para formar, primero, un cono truncado y, despus, un pastel circular plano, respetando lo ms posible la simetra lograda en el primer paso.

5.1.2.4 El pastel circular se divide en 4 partes a lo largo de dos diagonales perpendiculares entre si. Dos cuartos opuestos se separan como muestra (por ejemplo: A y C o B y D) y el par restante es el rechazo, hasta obtener entre 400 y 500 g de muestra, como se indica en las siguientes grficas:

5.1.2.5 Dejar limpio y ordenado el sitio de trabajo.

5.1.3 Realizar un muestreo en rifle de la siguiente manera:

5.1.3.1 Tomar 5 Kg de mineral (calcopirita).

5.1.3.2 Descargar de manera lenta y de forma centrada, por medio de un cucharn el mineral dentro del rifle, obteniendo muestras sistemticamente del mismo peso, dejando una como muestra y rechazando la contraria y viceversa, hasta obtener entre 400 y 500 g de muestra, como se indica en las siguientes grficas:

NOTA: Para los dos casos anteriores previamente revisar si por divisiones en dos partes de la muestra se obtiene un valor dentro del intervalo de 400 y 500 g, de lo contrario hacer otros tanteos mezclando particiones intermedias, que permitan cuartear nuevamente hasta obtener el peso fijado, como se muestra a continuacin:

Las muestras obtenidas entre 400 y 500 g (del cuarteo y riflado), se deben guardar para efectuar un anlisis granulomtrico y comparar los resultados.

5.2 SEPARACIN A MANO: 5.2.1 Tomar una muestra de carbn de 2 kg (de tamao de 2 pulgadas) y revolverla con materia estril (caliza o calcopirita) que sea del peso del carbn y del mismo tamao.

5.2.2 En el suelo colocar la muestra y un estudiante debe escoger manualmente el carbn, dejando el estril.

5.2.3 Tomar los datos de tiempo de escogido, velocidad de escogido, peso y las condiciones fsicas del entorno (luz, sonido, comodidades).

5.2.4 Colocar la muestra en el suelo nuevamente, escogiendo primero el estril y dejando el carbn.

5.2.5 Tomar los mismos datos del numeral 5.2.3.

5.2.6 El procedimiento anterior se debe repetir para cada estudiante integrante del grupo.

5.2.7 Dejar los minerales en su sitio original.

5.2.8 Dejar limpio y ordenado el sitio de trabajo.6. CUESTIONARIO:

6.1 Realicen un esquema o dibujo donde expliquen la forma de paleo fraccionado, alternado y muestreo automtico.6.2 Presenten un diagrama como el mostrado en el desarrollo experimental, donde indiquen las divisiones que tuvieron que realizar hasta obtener el peso dentro del rango fijado (400 500 gramos), en cada uno de los mtodos de muestreo.6.3 Mediante un cuadro muestren las ventajas y desventajas de todos los tipos de muestreo.6.4 Determinen las ventajas de escogido a mano.6.5 Hallar la produccin en Ton/h. del escogido a mano por cada estudiante y analicen los resultados.6.6 Expliquen si las condiciones del entorno tienen que ver con el rendimiento del escogido a mano.

Paleo fraccionado y alternadoEl paleo fraccionado es ciertamente el mas barato y sencillo de los mtodos masivos de muestreo. Consiste en mover el lote por medio de una pala manual o mecnica, separando una muestra formada por una palada de cada N, logrando una relacin de corte = 1/N

1. Paleo fraccionado verdadero: Las paladas extradas de un lote se depositan en la parte superior de N distintos montones, los cuales al terminar con el lote L, se convierten en N muestras potenciales idnticas de igual volumen.

2. Paleo fraccionado degenerado: Cada ensima palada se deposita en el montn n1 y el resto, paladas del ciclo, se depositan en el montn n2 por lo tanto, el montn n1 es la muestra predeterminada y el montn n2 es el rechazo predeterminado.

Paleo alternadoEs un paleo fraccionado caracterizado por N=2 y una relacin de muestreo t = 1/2. EN este mtodo existe la posibilidad de una desviacin cuando se muestrean gruesos, ya que una porcin (mayor o menor) de ellos puede quedar en una de las fracciones.

El rango de uso de el paleo fraccionado es diferente si se maneja por medio de palas manuales o mecnicas.

Para palas manuales:

Naturaleza del material: solidos secos, hmedos o incluso pegajosos.

Tamao mximo de partcula: rara vez se usa para fragmentos mas gruesos de 100 mm (4)

Peso del lote: hasta de algunas toneladas

Peso de la muestra: el paleo alternado puede implementarse y suministrar muestras tan pequeas como un gramo ( por medio de esptulas qumicas)

Capacidad de la pala: menos de M/30*N

Para palas mecnicas:

Naturaleza del material:solidos secos, hmedos o incluso pegajosos.

Tamao mximo de la partcula: hasta de 250 o 300 mm.

Peso del lote: hasta de varios miles de toneladas

Peso de la muestra: hasta de unas cuantas toneladas.

Relacin de partido: desde 1/2 hasta 1/10.

Capacidad de la pala: menos de M_/30*N.

Por experiencia, el paleo fraccionado, especialmente el paleo alternado, siempre es mas fcil, barato y, eventualmente, mas digno de confianza que el coneo y cuarteo.

Muestreo automticoEste tipo de muestreo es el que emplea dispositivos movidos mecnicamente en forma continua o intermitente para extraer incrementos que se renen para formar la muestra.

Cuando el equipo esta bien instalado y tienen un mantenimiento y supervisin de su operacin adecuados produce muestras prcticamente sin desviacin, pero su caracterstica autnoma, tiende a se descuidado, lo cual genera los siguiente problemas:

1. Modificacin de los bordes del cortador por deformacin o incrustaciones.

2. Deposito de material dentro del cortador que se desprende espordicamente.

3. Captacin de salpicaduras o escurrimientos ajenos al flujo.

4. Bloqueo en la trayectoria o cambios en la velocidad por materiales acumulados.

5. Fallas en los interruptores cuando son equipos intermitentes.

En algunas plantas se instalan torres de muestreo, en las cuales se realizan operaciones de muestreo y trituracin alternadas para obtener la muestra final de manera automtica y sin la intervencin humana. Hay que hacer notar algunos errores que se pueden presentar desde el diseo de estos aparatos hasta su uso:

1. Falta de tolvillas amortiguadoras y alimentadores de flujo constante entre las etapas de trituracin y muestreo.

2. Relaciones de muestreo demasiado elevadas.

3. modificaciones por uso

4. modificaciones posteriores sin considerar la filosofa original y las consecuencias de dichas modificaciones.

Divisores sectoriales

Para muchos trabajos de pruebas y algunos analticos, es necesario tener varias muestras iguales entre si. En forma manual se pueden obtener por paleo fraccionado, pero requiere de mucho tiempo y cuidado, por lo que es mejor emplear dispositivos mecnicos, que, en este caso, se les llama divisores sectoriales.

Los divisores sectoriales son dispositivos que pueden tener dos arreglos:

1. Alimentador giratorio, partidores y recipientes estacionarios.

2. Partidores y recipientes giratorios y alimentador estacionario.

En la siguiente figura se muestra un ejemplo del primer caso.

Estos divisores pueden generar un numero grande de partes iguales o, cuando as se requiera, se pueden obtener fracciones mayores o menores, ya que sea por acumulacin de partes menores o por la instalacin de recipientes de diferente tamao y pueden manejar material seco y pulpas.

Ing. CLAUDIA MOLINA