Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

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FRACTURABILIDAD DE LOS TIPOS DE ROCAS DEL DEPOSITO DE CERRO MATOSO S.A. FRANKLIN GIOVANNY HOWARD R. WILFREDO DE JESÚS SÁNCHEZ F. DIRECTOR DE PROYECTO: ING. CUSTODIO VASQUEZ PRESENTADO A: ING. SENIOR. CIRO ARMANDO JAIMES UNIDAD DE TECNOLOGÍA C.M.S.A. UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUÍMICAS

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FRACTURABILIDAD DE LOS TIPOS DE ROCAS DEL

DEPOSITO DE CERRO MATOSO S.A.

FRANKLIN GIOVANNY HOWARD R.

WILFREDO DE JESÚS SÁNCHEZ F.

DIRECTOR DE PROYECTO: ING. CUSTODIO VASQUEZ

PRESENTADO A: ING. SENIOR. CIRO ARMANDO JAIMES

UNIDAD DE TECNOLOGÍA C.M.S.A.

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUÍMICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y CIENCIA DE

MATERIALES

BUCARAMANGA, MAYO 9 DEL 2002.

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

1. OBJETIVOS

1.1. General

1.2. Específicos

2. DIAGRAMA DE FLUJO

2.1. Ensayos de Compresión y Flexión

2.2. Ensayos de Trituración, Tumbler y Caída Libre

3. ASPECTOS GENERALES

4. RESULTADOS Y ANÁLISIS

4.1. Ensayo Tumbler

4.1.1. Clasificación

4.2. Ensayo Caída Libre

4.2.1. Clasificación

4.3. Ensayo Trituración

4.3.1. Clasificación

4.4. Ensayos de Compresión y Flexión

5. CONCLUSIONES

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6. ANEXOS

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INTRODUCCION

Este primer informe de avance corresponde a la metodología seguida para la

realización de los ensayos de fracturabilidad de los tipos de rocas del depósito de

Cerro Matoso S.A., los resultados experimentales de tres bancos y su respectivo

análisis.

Con el fin de realizar ensayos que simulen la manipulación de las rocas de Cerro

Matoso S.A., se llevaron a cabo ensayos de trituración, Caída libre y Tumbler a las

muestra correspondientes a los bancos 147, 133, y una mezcla 50-50 de la Peridotita

Saprolitizada.

Los resultados obtenidos muestran que la Peridotita Saprolitizada del banco147 es la

que produce más finos y la del banco 133 es la que produce menos finos.

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1. OBJETIVOS

1.1. GENERAL:

Caracterizar las rocas Peridotita Saprolitizada, bancos

50%147-50%133, 147 y 133. Pit 1. del deposito de CERRO

MATOSO S.A. tomando como base las propiedades de fractura

para mejorar su procesamiento.

1.2. ESPECIFICOS:

Determinar la fracturabilidad y otras propiedades que implican la resistencia

mecánica de las rocas Peridotita Saprolitizada, bancos 50%147-50%133, 147 y

133. Pit 1, manipuladas en CERROMATOSO S.A.

Realizar diferentes ensayos en los cuales se simulan las condiciones de

operación tales como explosión, transporte, almacenamiento y trituración.

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Clasificar las rocas Peridotita Saprolitizada, bancos 50%147-50%133, 147 y

133. Pit 1. del deposito de CERRO MATOSO S.A. de acuerdo a la facilidad de

producción de finos.

Establecer diferencias entre las rocas Peridotita Saprolitizada, bancos

50%147-50%133, 147 y 133. Pit 1. del deposito de CERRO MATOSO S.A. para

entender y predecir el comportamiento durante la manipulación de las mismas.

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2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

La metodología seguida se muestra en el siguientes diagramas:

2.1. Ensayos de Compresión y Flexión

Se realizan cortes, hasta obtener probetas en forma de prisma rectangular

De los 11 tipos de rocas del depósito de CMSA se seleccionan la rocas más grandes para realizar probetas para los ensayos de compresión y flexión

COMPRESION

FLEXION

De las rocas seleccionadas se toman de 2 a 3 por mineral

Se realizan cortes, hasta obtener probetas de forma cúbicas

Se pulen para un mejor acabado, asegurando que sus caras sean paralelas, con un disco de lija 60

Se toman las dimensiones de las probetas

Se realiza el ensayo de compresión en la máquina universal de ensayo AMSLER, registrando la carga de rotura

Se calcula resistencia a la compresión y flexión para cada mineral

De las rocas seleccionadas se toman de 2 a 3 por mineral

Se pulen para un mejor acabado, asegurando que sus caras sean paralelas, con un disco de lija 60

Se toman las dimensiones de las probetas

Se realiza el ensayo de flexión en la máquina universal de ensayo AMSLER, registrando la carga de rotura

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2.2. Ensayos de Trituración, Tumbler y Caída Libre

Se toma la otra muestra de ~.5 Kg., para realizar una contraprueba de cada ensayo

(trituración, Tumbler y caída libre)

A cada uno de los 11 tipos de rocas del depósito de CMSA se le realiza un muestreo hasta completar ~10 Kg.

Se separa en 2 muestras de ~5 Kg.

Se toma una de la muestra de ~5 Kg. y se procede al ensayo de trituración

Se realiza un análisis granulométrico , se procede a pasar el mineral por la trituradora de mandíbula , se realiza un análisis

granulométrico después del ensayo

Se dividen los ~5 Kg. que salen de trituración en 2 muestras de ~2.5 Kg., cada una con su respectivo análisis granulométrico

Se toma una muestra de ~2.5 Kg., se introduce en el Tumbler, y se somete al

ensayo durante 5 min., se vacía el Tumbler

Se toma realiza un análisis granulométrico, se introduce en el

Tumbler, y se somete al ensayo durante 5 min. para completar 10 min. Se vacía el

Tumbler

Se repite el proceso de caída libre 2 veces mas.

Se toma la otra muestra de ~2.5 Kg., se realiza el ensayo en la maquina de caída libre (altura 1.8 m),se recoge el mineral

y se realiza análisis granulométrico

Se toma realiza un análisis granulométrico, se repite el proceso cada 5

min. hasta completar 25 min. totales de ensayo

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3. RESULTADOS Y ANÁLISIS

En la realización de los ensayos de Tumbler, Caída Libre, Trituración, Compresión y

Flexión se tuvieron en cuenta 11 tipos de rocas y dos mezclas del deposito de CMSA

(ver tabla 1).

Para el análisis se considero como fino el mineral retenido y pasante de la malla

125µm (120 mallas), esto, debido a que hay mineral que tiende a taponar las mallas,

como es el caso del Saprolito Negro, el cual después de un adecuado tiempo de

cribado presenta taponamiento en la malla de 125µm .quedando mineral en esta de

menor granulometría generando error en el análisis.

Para cuantificar la producción de finos durante los ensayos se considera la siguiente

relación:

(ver anexo tabla) (1)

donde:

PF = Producción de Finos

, calculado para:

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Tumbler en; t = 5,10,15,20 y 25 min.

Caída Libre en; c = 1, 2 y 3 caída

Trituración en; t = después de triturar

, calculado para:

Tumbler en; t = 0 min.

Caída Libre en; c = 0 caída

Trituración en; t = Antes de triturar

, calculado para:

Tumbler en; t = 0 min.

Caída Libre en; c = 0 caída

Trituración en; t = Antes de triturar

Estos ensayos arrojaron los siguientes resultados:

3.1. Ensayo Tumbler:

Page 11: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Tabla 1. Producción de finos durante el ensayo Tumbler.

Figura 1. Gráfico de producción de finos durante el ensayo Tumbler (rocas con mayor producción).

y = 0,0766x + 0,2297

y = 0,0502x + 0,0934

y = 0,0255x + 0,0843

y = 0,031x + 0,0893

y = 0,0288x + 0,1332

y = 0,026x + 0,1043

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

0 5 10 15 20 25

Tiempo de Ensayo (min)

PF

Laterita Alto Hierro.Banco 140-147. Pit 1-2.

Saprolito Negro.Variedad A. Banco 84.Pit 1. Saprolito Verde Alto Mg.Banco 112. Pit 2.

Taquilita Variedad B.Banco 98. Pit 1.

Taquilita Variedad A-B.Banco 91-98. Pit 1.

Taquilita Variedad A.Banco 91. Pit 1.

0(min) 5(min) 10(min) 15(min) 20(min) 25(min)

Peridotita Saprolitizada 168 2 0 0,16566 0,26433 0,35080 0,41813 0,48142

Peridotita Saprolitizada 147 1 0 0,10625 0,17796 0,25609 0,30494 0,34744

Peridotita Saprolitizada 133 1 0 0,12987 0,21199 0,29102 0,36606 0,42131

Peridotita Saprolitizada 147-133 1 0 0,10048 0,17913 0,25039 0,30645 0,36460

Taquilita A 91 1 0 0,24663 0,40077 0,51615 0,59483 0,66078

Taquilita B 98 1 0 0,33753 0,52754 0,61975 0,70949 0,76755

Taquilita A-B 91-98 1 0 0,28885 0,43817 0,53475 0,62818 0,68812

Saprolito Verde Alto Mg 112 2 0 0,27644 0,47113 0,60668 0,70486 0,80018

Saprolito Verde Bajo Mg 105 2 0 0,19202 0,33349 0,43427 0,50425 0,57291

Saprolito Verde Alto Mg 77 1 0 0,23176 0,35796 0,48834 0,57188 0,63772

Saprolito Negro A 84 1 0 0,41451 0,60844 0,89381 1,14477 1,26006

Canga 112-126-133 1-2 0 0,17252 0,27758 0,35794 0,42601 0,49133

Laterita Alto Fe 140-147 1-2 0 0,76263 1,09327 1,49457 1,78548 1,98661

Producción de Finos (PF )Tipo de Roca Variedad Banco Pit

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Figura 2. Gráfico de producción de finos durante el ensayo Tumbler (rocas con menor producción).

3.1.1. Clasificación

Las ecuaciones mostradas en las figuras 1 y 2 se ajustan a una línea recta dada por:

y = mx + b (2)

donde,

m = es la pendiente de la recta,

y = es la producción de finos

x = es el tiempo de ensayo

y = 0,0186x + 0,0478

y = 0,0165x + 0,03

y = 0,0144x + 0,0207

y = 0,0138x + 0,0265

y = 0,0223x + 0,0608

y = 0,0188x + 0,052

y = 0,0248x + 0,0713

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 5 10 15 20 25

Tiempo de Ensayo (min)

PF

Saprolito Verde Alto Mg.Banco 77. Pit 1.

Saprolito Verde BajoMg. Banco 105. Pit 2.

Canga. Banco 112-126-133. Pit 1-2.

Peridotita Saprolitizada.Banco 168. Pit 2

Peridotita Saprolitizada.Banco 133. Pit 1

Peridotita Saprolitizada.Banco 147-133. Pit 1

Peridotita Saprolitizada.Banco 147. Pit 1

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En la ecuación (2) se tiene que PF es directamente proporcional a m, lo que implica

que a mayor pendiente se tiene una mayor producción de finos.

Tabla 2. Clasificación de las rocas en forma decreciente de acuerdo a su mayor producción de finos para el ensayo Tumbler

Las rocas que más producen finos debido a su baja resistencia a la abrasión e impacto

son la Laterita de alto Fe y el Saprolito Negro variedad A, lo que se puede asegurar,

observando la notable diferencia con respecto a las demás rocas en las pendientes de

las ecuaciones de producción de finos listadas en la tabla 2 y figura 1.

La roca con mayor resistencia a la abrasión e impacto a través del tiempo de ensayo

es la Peridotita Saprolitizada banco 147 (ver figura 2 y tabla 2).

1 Laterita Alto Fe 140-1471-2

2 Saprolito Negro A 841

3 Saprolito Verde Alto Mg 1122

4 Taquilita B 981

5 Taquilita A-B 91-981

6 Taquilita A 911

7 Saprolito Verde Alto Mg 771

8 Saprolito Verde Bajo Mg 1052

9 Canga 112-126-1331-2

10 Peridotita Saprolitizada 1682

11 Peridotita Saprolitizada 1331

12 Peridotita Saprolitizada 147-1331

13 Peridotita Saprolitizada 1471

PF=0,0248t+0,0713

Tipo de Roca Variedad Banco PitEcuación para la PF con el

tiempo de ensayo

PF=0,0766t+0,2297

PF=0,0502t+0,0934

PF=0,031t+0,0893

PF=0,0144t+0,0207

PF=0,0138t+0,0265

Orden de Clasificación

PF=0,0223t+0,0608

PF=0,0188t+0,052

PF=0,0186t+0,0478

PF=0,0165t+0,03

PF=0,0288t+01332

PF=0,026t+0,1043

PF=0,0255t+0,0843

Page 14: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

El ensayo Tumbler nos permite clasificar las rocas por familias de acuerdo a su

resistencia a la abrasión e impacto en orden decreciente así:

Peridotita Saprolitizada

Canga

Saprolito Verde

Taquilita

Saprolito Negro

Laterita alto Fe

El Saprolito Verde banco 112, no presenta este comportamiento ya que tiene una

menor resistencia a la abrasión e impacto que la taquilita.

La mezcla de la Peridotita Saprolitizada bancos 147-133 presenta un comportamiento

similar en cuanto a la abrasión e impacto a la Peridotita Saprolitizada banco 147, al

igual que la mezcla de Taquilita bancos 91-98 con la Taquilita banco 91 y la canga

con la Peridotita Saprolitizada banco 168 (ver figuras 1 y 2).

3.2. Ensayo de Caída Libre

Page 15: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Tabla 3. Producción de finos durante el ensayo de Caída Libre

Figura 3. Gráfico de producción de finos durante el ensayo de Caída Libre (rocas con mayor producción).

y = 0,153x + 0,0489

y = 2,3345x + 0,2999

0

2

4

6

8

0 1 2 3

Número de Caídas

PF

Laterita Alto Hierro.Banco 140-147. Pit 1-2.

Saprolito Negro.Variedad A. Banco 84.Pit 1.

0(caída) 1(caída) 2(caída) 3(caída)

Peridotita Saprolitizada 168 2 0 0,01367 0,02316 0,03027

Peridotita Saprolitizada 147 1 0 0,01080 0,01740 0,02513

Peridotita Saprolitizada 133 1 0 0,01071 0,02564 0,03035

Peridotita Saprolitizada 147-133 1 0 0,01267 0,02340 0,02707

Taquilita A 91 1 0 0,02131 0,04130 0,05735

Taquilita B 98 1 0 0,02196 0,03918 0,05302

Taquilita A-B 91-98 1 0 0,01238 0,03327 0,04905

Saprolito Verde Alto Mg 112 2 0 0,01535 0,02847 0,03937

Saprolito Verde Bajo Mg 105 2 0 0,01360 0,02662 0,03951

Saprolito Verde Alto Mg 77 1 0 0,01629 0,02649 0,03675

Saprolito Negro A 84 1 0 0,25769 0,38973 0,46582

Canga 112-126-133 1-2 0 0,00778 0,01745 0,02659

Laterita Alto Fe 140-147 1-2 0 2,74752 5,64263 6,81670

Producción de Finos (PF )Tipo de Roca Variedad Banco Pit

Page 16: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Figura 4. Gráfico de producción de finos durante el ensayo de Caída Libre (rocas con producción intermedia).

Figura 5. Gráfico de producción de finos durante el ensayo de Caída Libre (rocas con menor producción).

y = 0,0168x - 0,0015

y = 0,0176x + 0,0021

y = 0,0192x + 0,0012

y = 0,0131x + 0,0011y = 0,0132x + 0,0002

y = 0,012x + 0,0018

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

0,05

0,055

0,06

0 1 2 3

Número de Caídas

FP

Taquilita Variedad A.Banco 91. Pit 1.

Taquilita Variedad B.Banco 98. Pit 1.

Taquilita Variedad A-B.Banco 91-98. Pit 1.

Saprolito Verde Bajo Mg.Banco 105. Pit 2.

Saprolito Verde Alto Mg.Banco 112. Pit 2.

Saprolito Verde Alto Mg.Banco 77. Pit 1.

y = 0,01x + 0,0017

y = 0,0082x + 0,001

y = 0,0092x + 0,002

y = 0,0106x + 0,0008

y = 0,0089x - 0,0005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0 1 2 3

Número de Caídas

PF

Peridotita Saprolitizada.Banco 133. Pit 1

Peridotita Saprolitizada.Banco 168. Pit 2

Peridotita Saprolitizada.Banco 147-133. Pit 1

Canga. Banco 112-126-133. Pit 1-2.

Peridotita Saprolitizada.Banco 147. Pit 1

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3.2.1. Clasificación:

Las ecuaciones mostradas en las figuras 3, 4 y 5 se ajustan a una línea recta dada por

la ecuación (2)

donde,

m = la pendiente de la recta,

y = la producción de finos

x = el número de caídas en el ensayo

Tabla 4. Clasificación de las rocas en forma decreciente de acuerdo a su mayor producción de finos para el ensayo de Caída Libre.

1 Laterita Alto Fe 140-147 1-2

2 Saprolito Negro A 84 1

3 Taquilita A 91 1

4 Taquilita B 98 1

5 Taquilita A-B 91-98 1

6 Saprolito Verde Bajo Mg 105 2

7 Saprolito Verde Alto Mg 112 2

8 Saprolito Verde Alto Mg 77 1

9 Peridotita Saprolitizada 133 1

10 Peridotita Saprolitizada 168 2

11 Peridotita Saprolitizada 147-133 1

12 Canga 112-126-133 1-2

13 Peridotita Saprolitizada 147 1

PF=0,0131c+0,0011

Tipo de Roca Variedad Banco PitEcuación para la PF con el

tiempo de ensayo

PF=2,3345c+0,3

PF=0,153c+0,0489

PF=0,0192c+0,0012

PF=0,0089c+0,0005

PF=0,0082c+0,001

Orden de Clasificación

PF=0,012c+0,0018

PF=0,0106c+0,0008

PF=0,01c+0,0017

PF=0,0092c+0,002

PF=0,0176c+0,0021

PF=0,0168c+0,0015

PF=0,0132c+0,0002

Page 18: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Las rocas que más producen finos debido a su baja resistencia al impacto son la

Laterita de alto Fe y el Saprolito Negro variedad A (ver figuras 3 y tabla 4).

El ensayo de Caída Libre presenta la misma clasificación de las rocas por familias de

acuerdo a su resistencia al impacto que en el ensayo Tumbler, pero con la excepción

de la canga, la cual se encuentra con una muy alta resistencia que solo es superada

por la Peridotita Saprolitizada banco 147 siendo esta la que presenta la mayor

resistencia al impacto (ver tabla 4).

Los Saprolitos Verdes de bajo Mg banco 105 y de alto Mg banco 112 presentan un

comportamiento similar en cuanto a la resistencia al impacto (ver figura 4).

Page 19: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

3.3. Ensayo de Trituración

Tabla 5. Producción de finos durante el ensayo de Trituración.

y = 0,0496x

y = 0,0231x

y = 0,028x

y = 0,0969x

y = 0,0361x

y = 0,0218x

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,1

0 1

N° de Trituración

PF

Saprolito NegroVariedad A. Banco 84.Pit 1.Taquilita Variedad A.Banco 91. Pit 1.

Peridotita SaprolitizadaBanco 168. Pit 2

Taquilita Variedad A-B.Banco 91-98. Pit 1.

Taquilita Variedad B.Banco 98. Pit 1.

Saprolito Verde Alto Mg.Banco 77. Pit 1.

0(caída) 1(caída)

Peridotita Saprolitizada 168 2 0 0,0361

Peridotita Saprolitizada 147 1 0 0,0190

Peridotita Saprolitizada 133 1 0 0,0058

Peridotita Saprolitizada 147-133 1 0 0,0188

Taquilita A 91 1 0 0,0496

Taquilita B 98 1 0 0,0231

Taquilita A-B 91-98 1 0 0,0280

Saprolito Verde Alto Mg 112 2 0 0,0201

Saprolito Verde Bajo Mg 105 2 0 0,0186

Saprolito Verde Alto Mg 77 1 0 0,0218

Saprolito Negro A 84 1 0 0,0969

Producción de Finos (PF )Tipo de Roca Variedad Banco Pit

Page 20: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Figura 6. Gráfico de producción de finos durante el ensayo de Trituración (rocas con mayor producción).

Figura 7. Gráfico de producción de finos durante el ensayo de Trituración (rocas con menor producción).

3.4.1. Clasificación:

Las ecuaciones mostradas en las figuras 3, 4 y 5 se ajustan a una línea recta dada por

la ecuación (2)

donde,

m = la pendiente de la recta,

y = la producción de finos

x = el número de Trituración en el ensayo

y = 0,0058x

y = 0,019xy = 0,0188xy = 0,0186x

y = 0,0201x

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,01

0,012

0,014

0,016

0,018

0,02

0,022

0 1

N° de Trituración

PF

Saprolito Verde Alto Mg.Banco 112. Pit 2.

Peridotita Saprolitizada.Banco 147. Pit 1

Peridotita Saprolitizada.Banco 147-133. Pit 1

Saprolito Verde Bajo Mg.Banco 105. Pit 2.

Peridotita Saprolitizada.Banco 133. Pit 1

Page 21: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Tabla 6. Clasificación de las rocas en forma decreciente de acuerdo a su mayor producción de finos para el ensayo de Trituración.

En la tabla 6 se encuentran clasificadas las rocas del depósito de CMSA de acuerdo a

su producción en finos después de ser sometidas a trituración, en la tabla no se puede

apreciar los valores de la Laterita de alto Fe, ni de la canga, ya que no se contó con

rocas grandes para la elaboración del ensayo.

Al igual que los dos ensayos anteriores, se puede clasificar las rocas por familia de

acuerdo a su resistencia a la trituración, conservándose el mismo orden, pero con dos

varianzas marcadas; en la primera tenemos que la Peridotita Saprolitizada del banco

168 tiene una resistencia baja y se encuentra ubica entre la taquilita A del banco 91 y

la mezcla de Taquilita de los bancos 91-98 y en segundo lugar tenemos que el

1 Saprolito Negro A 84 1

2 Taquilita A 91 1

3 Peridotita Saprolitizada 168 2

4 Taquilita A-B 91-98 1

5 Taquilita B 98 1

6 Saprolito Verde Alto Mg 77 1

7 Saprolito Verde Alto Mg 112 2

8 Peridotita Saprolitizada 147 1

9 Peridotita Saprolitizada 147-133 1

10 Saprolito Verde Bajo Mg 105 2

11 Peridotita Saprolitizada 133 1

Ecuación para la PF con el tiempo de ensayo

PF=0,0969t

PF=0,0496t

Tipo de Roca Variedad Banco Pit

PF=0,019t

Orden de Clasificación

PF=0,0218t

PF=0,0058t

PF=0,0361t

PF=0,0188t

PF=0,0231t

PF=0,028t

PF=0,0186t

PF=0,0201t

Page 22: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Saprolito verde de bajo Mg del banco 105 tiene una resistencia alta tan solo por

debajo de la Peridotita Saprolitizada del banco 133, siendo esta la de mayor

resistencia a la trituración (ver tabla 6).

En este ensayo vemos que la resistencia a la trituración tiende a ser inverso con

respecto a la resistencia a la abrasión e impacto entre cada una de las familias, como

es el caso de la Peridotita Saprolitizada de la cual el banco 147 presenta la mayor

resistencia a la abrasión e impacto y el banco 133 presenta la mayor resistencia a la

trituración.

3.4. Ensayos de Compresión y Flexión

Estos ensayos se realizan a las rocas del depósito de CMSA con el fin de evaluarlas y

compararlas de acuerdo a sus propiedades mecánicas como los son la resistencia a la

compresión y la resistencia ala flexión:

Resistencia a la Compresión = (3)

Donde,

= Carga en el momento de rotura

= Área trasversal inicial

Resistencia a la Flexión = (4)

Page 23: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Donde,

= Carga en el momento de rotura

z = Ancho de la probeta

L = Distancia entre apoyos

e = Espesor de la probeta

Tabla 7. Resultados experimentales en los ensayos de Compresión y Flexión.

En la tabla 7 apreciamos las dimensiones y las cargas de rotura para los ensayos de

compresión y flexión de las probetas realizadas, con estos resultados y aplicando las

ecuaciones (3) y (4) obtenemos las resistencias a la compresión y flexión (ver tabla

8).

L1prom(cm) L2prom(cm) P rot (kg-f) Lprom(cm) zprom(cm) e2prom(cm) P rot (kg-f)Peridotita Saprolitizada 147 1 2,6 2,7 1400 6 3,2 3,3 410Peridotita Saprolitizada 147 1 5,4 3 3,2 400Peridotita Saprolitizada 168 1 4,35 4,05 2200 5,07 1,755 2,595 40Peridotita Saprolitizada 168 1 5,7 5,1 3000 4,29 2,735 2,445 72Saprolito Verde Alto Mg 77 1 5,16 5,525 2200 4,3 2,4 2,15 35Saprolito Verde Alto Mg 77 1 3,045 3,69 800 4,8 3 2,1 32Saprolito Verde Alto Mg 77 1 3,9 2,8 2,4 55Saprolito Verde Alto Mg 112 2 4,9 4,65 700 5,2 2,8 2,1 20Saprolito Verde Alto Mg 112 2 6,4 2,2 2,3 17Saprolito Verde Bajo Mg 105 2 4,4 3,6 1500 7,2 2,6 2,2 25Saprolito Verde Bajo Mg 105 2 6,7 2,4 2,1 22Taquilta A 91 1 3 2,15 300 5,85 3,75 3,25 80Taquilta A 91 1 3,6 3,8 1300 6,2 3,5 3,3 71Taquilta B 98 1 3,5 4,05 800 4,8 2,55 2,2 25Taquilta B 98 1 5,1 2,5 23 23Canga 112-126-133 1-2 3 3,25 350 5,1 26 2,1 18Canga 112-126-133 1-2 3 3 320Saprolto Negro A 84 1 3,12 3,03 300 5,8 2,45 2,8 16Saprolto Negro A 84 1 3 3,05 280 5,1 2,3 2,65 18

COMPRESION FLEXIONTipo de roca Variedad Banco Pit

Page 24: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Tabla 8. Resistencia a la compresión y a la flexión de las rocas del depósito de CMSA.

En los ensayos de compresión y flexión no se pudo tener valores de resistencias de las

rocas; Laterita de alto Fe, Peridotita Saprolitizada banco 133, y las dos mezcla

Peridotita Saprolitizada bancos 147-133 y la Taquilita A-B bancos 91-98. En las dos

primeras debido a que las rocas estaban muy meteorizadas por procesos previos de

extracción que involucran esfuerzos mecánicos y al mismo aspecto arenisco de la

Laterita, y las dos siguientes ya que no es significativo hacer estos ensayos a rocas

mezcladas ya que no se sabe realmente a que roca corresponden los resultados.

Los resultados presentan cierta dispersión debido a que las rocas tienen fisuras

intermedias y externas que influyen de sobremanera en la lectura de los datos,

dependiendo de donde y como se encuentre la fisura. Por lo cual, se intentó hacer la

mayor cantidad de probetas posibles para tomar un buen promedio.

Tipo de Roca Variedad Banco PitResistencia a la

Compresión

(kg/cm2)

Resistencia a la Flexión

(kg/cm2)

Peridotita Saprolitizada 147 1 199,43 105,68

Peridotita Saprolitizada 168 2 114,04 27,4

Saprolito Verde Bajo Mg 105 2 94,7 21,17

Saprolito Verde Alto Mg 77 1 74,18 19,2

Taquilita A 91 1 70,77 17,52

Taquilita B 98 1 56,43 13,94

Canga 112-126-133 1 35,72 11,8

Saprolito Negro A 84 1 31,16 7,88

Saprolito Verde Alto Mg 112 2 30,72 13,32

Page 25: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Las rocas que presentan una mayor producción de finos son la Laterita de alto Fe

banco 140-147 pit 1-2 y el Saprolito Negro variedad A banco 84 pit 1,

respectivamente.

Las familias de rocas de acuerdo a propiedades mecánicas como lo son las

resistencias a la abrasión, impacto, compresión y flexión, y características como la

producción de finos se pueden clasificar así:

dis m

inuye

Res isten

cia a: A

br asión

Imp

actoC

omp

resió nflex ión

FAMILIAS

Peridotita Saprolitizada

Canga

Saprolito Verde

Taquilita

Saprolito NegroLaterita alto Hierro

AUMENTA

Producción de finos

Page 26: Fracturabilidad de Los Tipos de Rocas Del Deposito de Cerro Matoso

Los tipos de rocas de CMSA tienen una dureza de Mouss que oscila entre 2 y 3 (yeso

y calcita respectivamente), excepto la Laterita de alto Fe a la cual no se pudo

determinar su dureza debido a su aspecto arenisco.

La mayor degradación y producción de finos se encuentra en los primeros 10 minutos

del ensayo Tumbler, esto es especialmente cierto para los 5 primeros minutos.

Los ensayos más confiables para el análisis de producción de finos son el Tumbler y

la Caída Libre, ya que se tiene más datos para describir el comportamiento de las

rocas.

Los ensayos de compresión y flexión para los tipos de rocas de CMSA, nos dan unas

resistencias aproximadas, teniendo una confiabilidad baja debido a la meteorización

que presentan estas y a las pocas probetas ensayadas por la dificultad para

elaborarlas. Se recomienda analizar un número mayor de probetas en estos ensayos.

Los ensayos de compresión y flexión nos corroboran lo observado en los ensayos de

Trituración y Caída Libre que la Peridotita Saprolitizada banco 147 pit 1, presenta las

mejores propiedades mecánicas.

Es necesario realizar todos los ensayos para emitir conceptos aceptados del

comportamiento de las rocas.

0(caída)1(caída)Peridotita Saprolitizada168200,0361Peridotita Saprolitizada147100,0190Peridotita Saprolitizada133100,0058Peridotita Saprolitizada147-133100,0188TaquilitaA91100,0496TaquilitaB98100,0231TaquilitaA-B91-98100,0280Saprolito Verde Alto Mg112200,0201Saprolito Verde Bajo Mg105200,0186Saprolito Verde Alto Mg77100,0218Saprolito NegroA84100,0969Producción de Finos (

PF)Tipo de RocaVariedadBancoPit