MUESTREO1.- MUSTREO GEOLOGICO En las operaciones mineras el muestreo es un proceso técnico cuyo objetivo principal es conocer los valores o leyes de las muestras tomadas en las diferentes etapas de la exploración geológica minera.La recolección de muestras confiables en un prospecto mineral o una mina es una base esencial para una estimación de recursos precisa. Por lo tanto, la estrategia a adoptar debe estar diseñada cuidadosamente de modo que, en cada etapa del proceso, se minimice la probabilidad de tomar muestras sesgadas, no representativas o contaminadas.

2.- DEFINICIONES 

Muestra : es una parte o porción extraída de un conjunto por métodos que permiten considerarla como representativa del mismo.

Muestreo : es la acción de recoger muestras representativas de la calidad o condiciones medias de un todo o la técnica empleada en esta selección o la selección de una pequeña parte estadísticamente determinada para inferir el valor de una o varias características del conjunto.

Población o lote : es el conjunto completo de observaciones que deseamos estudiar.

3.- TEORIA DEL MUESTREO Idealmente, el yacimiento o depósito de mineral debería estar representado totalmente por una pequeña cantidad, pero como la naturaleza no ha distribuido los metales uniformemente, la muestra ideal no existe .Por eso se toman varias muestras a distancias uniformes a fin de que todas las partes del yacimiento estén convenientemente representadas en el muestreo.

4.- REQUISITOS DE UNA MUESTRA DE MINERAL

Una buena muestra de mineral debe ser: 

Representativa, que represente los diferentes minerales del yacimiento. Proporcional, que las diferentes partes del yacimiento estén presentes

en cantidades proporcionales. Pura, que no hayan materiales extraños al yacimiento.

5.- FINALIDADES DEL MUESTREO

Conocer las leyes del mineral, durante la exploración y desarrollos. Calcular las reservas de mineral. Saber las leyes de mineral. Planificar la explotación. Controlar la eficiencia de los planes metalúrgicos. Conocerle valor de los minerales o productos refinados que se van a

vender o comprar. Hacer pruebas metalúrgicas, estudios mineralógicos, ensayos químicos.

6.- IMPORTANCIA DEL MUESTREOEs una de las operaciones más importantes en el trabajo diario de una exploración o producción, de su buen resultado dependen todas las actividades futuras. El muestreo nos sirve para valorizar un depósito de minerales, planear o controlar la explotación del mismo. Un mal muestreo nos lleva a conclusiones erróneas y al fracaso de un proyecto.

7.-PROCEDIMIENTO DEL MUESTREOEs preciso diseñar protocolos de muestreo y preparación de muestras para obtener datos de la mejor calidad posible dada la naturaleza de la mineralización objetivo y las condiciones del terreno. Los aspectos abordados en dichos protocolos incluyen los siguientes:

La longitud, el volumen o el peso óptimos de las muestras y la estrategia de preparación de muestras compuestas en relación con las características físicas de la mineralización

La metodología de muestreo y el procedimiento de recolección óptimos para minimizar la contaminación, evitar la pérdida de finos en el caso de las perforaciones mediante percusión rotatoria y producir muestras representativas no sesgadas

El establecimiento de procedimientos de supervisión y verificación en terreno para los programas de perforación y muestreo

El monitoreo de la recuperación de las muestras Los procedimientos de homogeneización y fragmentación de las muestras El muestreo duplicado en cada etapa del proceso de reducción y fragmentación

para determinar la magnitud de los errores en cada etapa Los procedimientos de control de la calidad para monitorear la preparación y el

análisis de las muestras en la mina o en el laboratorio comercial El muestreo y análisis de muestras replicadas para determinar la precisión de

las leyes de las muestras Estudios comparativos entre laboratorios de ensayo y determinación de la

precisión La compatibilidad de las bases de datos de ensayos obtenidas a partir de

diferentes campañas de muestreo La integración de los datos históricos en los trabajos de exploración en curso.

TIPOS DE MALLA La decisión acerca del número de sondeos, y su disposición geométrica es compleja y de extremada importancia, interviniendo factores de diferente tipología:

Factores geológicos.

Factores económicos.

Factores estadísticos.

El primer sondeo a realizar se hará normalmente en el punto en el que se haya detectado en superficie anomalía más notable en procesos de prospección previos. La mayoría de programas de sondeos inicial se planifican de modo que, después del sondeo inicial se perforan varios sondeos, revisando los resultados una vez finalizados para comprobar que los resultados concuerden con los esperados.

A partir de aquí, el espaciamiento entre sondeos vendrá definido por el tamaño de anomalía detectada, datos de depósitos similares, información de campañas de exploración próxima, y de la experiencia del equipo de investigación.La localización y orientación de los sondeos vendrá definida por los resultados del sondeo inicial. Si este primer sondeo no refleja el contenido mineral esperado, se debería seleccionar el siguiente anómalo objetivo para su estudio.

Una vez que el depósito ha sido definido, al menos parcialmente, se deberá verificar la continuación de la mineralización. Llegados a este punto el espaciamiento entre sondeos dependerá del tipo de mineralización y la continuidad predicha en estados previos de la exploración.

Las mallas de sondeos pueden ser regulares o irregulares. Aunque las condiciones geológicas pueden favorecer inicialmente as mallas irregulares, serán de mayor utilidad las mallas regulares ya que proporcionan un grado de conocimiento uniforme y permite efectuar más fácilmente una interpretación visual de los resultados y permiten efectuar más fácilmente una interpretación visual de los resultados.Las mallas regulares son aquellas que presentan, en proyección horizontal un esquema geométrico definido. Las mallas pueden ser:

Rectangulares

Triangulares

Poligonales

Las más utilizadas son las mallas triangulares o rectangulares porque presentan mayor facilidad en los trabajos de evaluación de reservasLos espaciamientos de malla utilizados generalmente (y para que sirvan de diferencia) en la investigación de diferentes tipos de yacimientos se muestran en la tabla adjunta.

La malla de sondeos óptima será aquella que proporcione mayor cantidad posible de información, al menor costo posible.Frecuentemente, las campañas de sondeos se plantean con una secuencia o avance en etapas en las que la abertura de la malla se cierra progresivamente.La toma de decisiones depende mucho del volumen de datos disponibles y determinaciones analíticas, así como la interpretación geológica. En este campo la geoestadistica es determinante.

TIPO DE MUESTRA

Para la elección de del método de muestreo se toma en cuenta la forma y las dimensiones del cuerpo mineral, el grado de variabilidad de la calidad de las menas, así como también, los objetivos finales del muestreo y los tipos de excavaciones mineras donde se va a ejecutar el muestreo.Los métodos para el muestreo son:

1.-SURCOS O CANALES Este tipo de método se recomienda utilizar en el muestreo de un cuerpo mineralizado que se caracterizan por tener una pronunciada variabilidad de los componentes útiles en una determinada dirección. Generalmente la máxima variabilidad de un cuerpo mineral se observa en su potencia.

Las muestras de surco o por canales son la que más ampliamente se les utiliza en la práctica de la exploración y prospección geológica. Este método consiste en el arranque del material para la muestra de un surco.

El surco es un corte o ranura que generalmente tiene una sección rectangular y una longitud determinada. El cual se practica en la superficie del afloramiento del cuerpo mineral con la ayuda de un partillo y un cincel (método manual).

Las muestras de surco deben orientarse en dirección de la variabilidad máxima de las propiedades de los minerales. La cual muy a menudo coincide con la potencia de los cuerpos minerales, de esta manera la muestra recogida adquiere mayor representatividad de los componentes útiles del mineral. En la práctica la longitud de las muestras de surco que generalmente se emplea es de 0,1 hasta 1,5 m. muy raras veces hasta 3,5 m. Las muestras de surco más largas se emplean en el muestreo de depósitos homogéneos de gran potencia.

El muestreo a base de barrenos consiste en recoger el polvo de la perforación, durante el proceso de perforado de los barrenos que están orientados en dirección de la variabilidad máxima de las propiedades de los minerales del depósito. Para obtener el material de dichas muestras se usan receptores especiales que permiten captar hasta el 70 – 95% del polvo.

2.- PUNTUALES Se utiliza en el muestreo de depósitos que tienen distribución uniforme o irregular del componente útil. El recojo de estas muestras se realiza de la siguiente manera: en la siguiente descubierta del cuerpo mineralizado se traza una malla y de las intersecciones (nudos) o del centro de cada cuadrado o rombo se recoge un pequeño trozo de mineral con un peso aproximado de 20 y 50 gr. El conjunto de todos los trozos recogidos viene a formar una muestra ordinaria.

3.- VOLUMETRICOSEn el grupo de los métodos volumétricos el de mayor importancia es el método global. Este método de muestreo consiste en tomar toda o una parte de la masa mineral que se recibe como producto del disparo de un determinado intervalo durante el avance de la excavación. Las muestras globales pueden ser: de laboratorio, semi industriales e industriales. El método global de muestreo es el más exacto, es por eso que se le puede utilizar también en calidad de muestreo de control.

MUESTREO DE GASESEn la mayoría de los procesos de análisis de gases, el gas a medir se extrae del gas de proceso como una cantidad parcial que es lo más representativa posible (de aquí el nombre de proceso extractivo, a diferencia de los procesos in situ), se acondiciona y se introduce al analizador. El acondicionamiento (también denominado preparación de la muestra), consiste en limpiar el gas usando un filtro y, sobre todo, enfriando y por consiguiente secando el gas a un valor constante definido.

Las ventajas de este método de medición son:

Separar la sensible tecnología del analizador de las condiciones extremadamente duras de la corriente de proceso.

Llevar el gas muestra a unas condiciones prácticas y constantes (y por consiguiente comparables) por medio del acondicionamiento.

Utilizar varios analizadores sobre una muestra o un analizador en varios puntos de muestreo (por medio de un distribuidor).

Los dispositivos para extraer y preparar el gas o están diseñados como unidades aparte o están combinados en una o más unidades compactas.

En términos sencillos, las funciones son:

El gas se extrae usando una sonda de muestreo calentado o sin calentar fabricada con diversos materiales y para diferentes rangos de temperatura (hasta 1200°C y superiores). Hay un filtro cerámico grosero en el cabezal de la sonda y en algunas sondas sensores adicionales para medir la presión y la temperatura.

El enfriador del gas a medir está situado entre la sonda y el analizador. Los gases de combustión y los gases de proceso generalmente contienen una determinada proporción de agua que aparece como vapor de agua a temperaturas elevadas (por encima del punto de rocío) y como gotitas de agua a bajas temperaturas (inferiores al punto de rocío). En ambos casos, el resultado de la medición está distorsionado por las reacciones químicas entre otros componentes del gas a medir y el agua. Además, la reacción del SO2, por ejemplo, con el agua produce soluciones muy agresivas que pueden atacar y destruir la unidad de medición.

Los enfriadores de medición se utilizan para eliminar la mayor parte del vapor de agua (humedad) del gas a medir por medio de enfriamiento a

una temperatura fija, ej., 4°C y para mantener constante la humedad restante y, por consiguiente comparable, manteniendo una temperatura constante. El condensado así producido se elimina, en general, usando una manguera o bombas de membrana.

Las tuberías o mangueras del gas a medir son o sin calentar (en el caso de gases no críticos o temperaturas exteriores muy altas) o calentadas para mantener el gas por encima del punto de rocío y evitar así la formación de condensados.

Dependiendo del fabricante, el analizador tiene otra vez un filtro de gas y en algunos casos también un separador de condensado o sistema de calentamiento interno.

 Extracción y preparación de la muestra

1.-METODOS PARA CALCULAR EL MUESTREO DE LOS GASES

Muestreo en Tren 1: El tren de muestreo de Clean Air es lo más avanzado en la industria es apropiado para realizar pruebas isocineticas de partículas.  Tomando come referencia las normas, EPA (Agencia Protectora del Medio Ambiente) CFR60, Apéndice “A”, determinación de partículas en Fuentes fijas por  método 5.  Otros agentes contaminantes pueden ser recogidos en el sistema de impactadores (borboteadores) cuando el agente apropiado es usado.  El tren de muestreo d Clean Air es el equipo básico para varios métodos con referencia EPA.

Muestreo en Tren 2: El tren de muestreo del método 5 Cateco es similar al tren del método 5 excepto este reemplaza el horno de pruebas por una unidad más versátiles.  La unidad Cateco en si es un horno para calendar el filtro la separación de la sonda y el filtro calentado de la cristalería hace a este tren ideal para pruebas verticales y de localidades de difícil acceso.  El tren de muestre método 5  Cateco de Clean Air es apropiado para realizar pruebas isocineticas de partículas en Fuentes

fijas tomando como referencia las normas EPA (Agencia Protectora del Medo Ambiente) CFR60, Apéndice “A” otros agente contaminantes pueden ser recogidos en el sistema de impactadores (borboteadores) cuando el agente adecuado es usado.  El tren de muestreo Cateco es el equipo básico para varios métodos con referencia EPA

Horno para Muestras: Esta horno para muestras es una unidad hecha en aluminio ligero pero durable, que es utilizado en los métodos de muestreo que requieren un filtro calentado fuera de la fuente.  Esta unidad ofrece un brazo de aluminio forjado para la sonda, un monorriel con gancho, barras de acoplamiento para el compartimiento para borboteadores y dos puertos de acceso, compatible para sondas, umbilicales y compartimientos para borboteadroes en la industria.

Unidad Modular: La unidad modular de muestreo consiste en un compartimiento- horno para muestras y compartimiento para 4 o 8 impactadores incluye sistema de separación rápida.

Unidad de Filtro: En aluminio de doble protección, la unidad de filtro calentada, modelo Cateco.  Es una alternativa excelente a comparación de la unidad modular de muestras, que es más grande.  Es ideal para los usos que requieren el muestreo vertical.  Esta unidad es ligera y durable, dado que es más pequeña.  Calienta más rápido la sonda es montada atravesó del brazo de aluminio, de igual manera que la unidad modular de muestras.  Las conexiones eléctricas son compatibles con esas usadas en la industria

Conexión para Impactadores: La conexión de impactadores (bobboteadores) va conectado a le ultimo borboteador del tren de muestreo y proporciona un montaje rígido para el cable umbilical. Deseando para montarse en la unidad modular de Clean Air Express hecho en acero inoxidable y conexión de acoplamiento en 28/12 válvula de revisión en cobre y salida en 3/8” o ½” para conectores de conexión rápida y un termopar tipo “K” de ¼”. T

Cable Umbilical: Línea umbilical ligera construida de una línea de manguera de goma, dos líneas pito de polivinilo, una línea eléctrica del cinco conductor, y de cinco alambres de la extensión termopar.  Todos forrados en una cubierta de nylon flexible durable.  Disponible con o sin válvulas de conexión rápida hechos de acero inoxidable.

Calculadora Programada: Preprogramado con calculas del muestreo de emisiones en Fuentes fijas (Stack). Programada en Unidades Ingles y métrica.

Tuberías de Teflón: Tubería de Teflón para el uso en la colección y la calibración de la muestra. El prensar pesado de los límites de la construcción de la pared. Clean Air Express, La tubería de Teflón está disponible en longitudes continuas entre 10' y 100'. Para longitudes más

cortas, o los diámetros de la tubería no enumerados aquí, llame por favor. El material es tubería pesada de la pared

Consola de Control: La consola de control isocinetico método 5 Clean Air está diseñada para permitir la supervisión y control de temperaturas, presión, velocidad de gas y cantidad de flujo del gasómetro con componente de primera calidad y durabilidad probada hace de esta consola de control isocinetico la más confiable que usted pueda comprar.  Compatible con la mayoría de sistemas en uso, conveniente para métodos EPA: 4,5,5I,6,8,8A,13,17,23,26,29, y mucho más (con los accesorios apropiados)

MUESTREO DE AGUASPara tomar muestras útiles y representativas se requiere poner gran atención a los protocolos detallados y estandarizados. Estas muestras se utilizan finalmente para determinar la eficiencia del sistema de manejo de agua, evaluar el impacto ambiental y establecer una política reguladora.En estos términos deberá seguirse firme y cuidadosamente cada paso en el programa de campo. Este capítulo ayudara al personal responsable de los asuntos ambientales a establecer los protocolos apropiados para el lugar o sitio, orientado a los siguientes tópicos:

Preparación para el viaje de campo

Observación de estación

Toma de muestras

Medición de campo

Filtrado y conservación de muestras

Rotulación y embarque

1.-PREPARACIONTodo el equipo necesario para el muestreo de campo deber mantenerse en un área limpia destinada para tal fin, que no se use para otro muestreo en la mina. Este equipo generalmente incluye:

Medidores de camp, baterías, coplas manuales, reactivos, y otros productos químicos incluyendo soluciones buffer (de pH) frescas.

Planos, mapa hojas de datos de campo.

Los recipientes de muestreo incluyendo hasta tres juegos extras, aparatos de filtro, rótulos, bolsas plásticas, guantes, pipetas, marcadores a prueba de agua.

Equipo de toma exterior incluyendo muestreadores, botas, sogas, estacas y caja de herramientas.

BIBLIOGRAFÍA

RAYMOND CHANG, 2002, “QUÍMICA”. EDITORIAL McGraw-Hill INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.

R. A. DAY JUNIOR, A.L. UNDERWOOD, 2006, “QUÍMICA ANALÍTICA CUANTITATIVA”. EDITORIAL PEARSON EDUCATION.

RAY U. BRUMBLAY, 1979, “ANÁLISIS CUANTITATIVO”. EDITORIAL CECSA.

WWW.WIKIPWDIA.COM

WWW.CLEANAIR.COM

WWW.MONOGRAFIAS.COM

Manual de Muestreo - Grupo Avanti