Guía de Manipulación de Pulpas y Densidad de Sólidos Inacap

8/18/2019 Guía de Manipulación de Pulpas y Densidad de Sólidos Inacap

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Número:

01

Manipulación de pulpas y

densidad de sólidos

Revisión Número: Fecha de vigencia:

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Área Miner ía y MetalurgiaCarrera: Ingeniería en minas Asignatura: Laboratorio de metalurgia extractiva

Guía de xxxxxx

LABORATORIO METALURGIAEXTRACTIVA

EXPERIENCIA Nº __.Manipulación de pulpas y densidad de sólidos

Integrantes:

Profesor: ____________________________________

Puntaje Obtenido Puntaje Ideal NOTA FINAL


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01

Título





rea Minería y MetalurgiaCarrera: Ingeniería en minas Asignatura: Laboratorio de metalurgia extractiva

Guía de xxxxxx

1. OBJETIVOS

Conocer técnicas de laboratorio para la preparación de pulpas de mineral.

Determinar la densidad de sólidos mediante distintas técnicas.

Conocer el manejo de la balanza de Marcy.

2. INTRODUCCION TEORICA

Debido a la conveniencia para muchas operaciones de molienda y clasificación,

la mayoría de las plantas de procesamiento de minerales trabajan en húmedo,

siendo el agua el medio preferido para llevar a cabo la mayoría de los procesos de

concentración, esta forma de trabajo es lo denominado como manejo de pulpas, la

cual facilita el transporte de mineral de una operación a otra.

La pulpa se define como una mezcla de partículas sólidas suspendidas con un

líquido. Para fines metalúrgicos el sólido que compone la suspensión contiene

especies mineralógicas, y el líquido, agua, puede tener algunos químicos disueltos.

Dentro de las pulpas metalúrgicas podemos encontrar diferentes tipos:

Alimentación o cabeza: Pulpa formada por partículas minerales que

requieren ser procesadas, para concentrar el o los elementos valiosos.

Concentrado: Pulpa ya procesada rica en especies mineralógicas de alto

interés económico


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Título






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Relave o rechazo: Producto de pulpa procesada pobre en especies

valiosas.

Mixtos o middling: Son aquellas pulpas con una concentración media en

especies mineralógicas

Estos nombres se usan para referirse a los sólidos en estado secos nos mostrara el

camino a seguir para tratar el mineral.

Existen distintas formas de expresar o medir la concentración de sólidos, la

manera más precia consiste en una medición directa, la cual se realiza midiendo

volúmenes o pesos para una muestra o flujos volumétricos o másicos para una

suspensión en movimiento. Para realizar lo anterior es necesario tener una muestra

altamente representativa para obtener un buen resultado.

En la medición de diversas características de una pulpa, como densidad y flujos,

se distinguen dos grupos de métodos de medición, métodos discretos o

discontinuos, dentro de los cuales están para densidad de sólidos y para densidad

de pulpa, y métodos continuos.


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2.1 Métodos discretos o discontinuos para densidad de sólidos:

Por desplazamiento de volumen: Se aplica a partículas que se humedecen

fácilmente, y que atrapan un volumen insignificante de aire en sus poros.

Se realiza con una probeta a la cual se le agrega un liquido hasta cierto

volumen VL, después se determina el peso de la muestra de sólido PS del

que se desea conocer su densidad, esta muestra de sólido se sumerge en el

liquido, obteniéndose un volumen VT de la mezcla calculándola con la

siguiente formula: s = Ps/Vt-Vl.

Picnometro: Consiste en una pequeña botella con tapón de vidrio

esmerilado que termina en un capilar. Para trabajar con él primero lo

pesamos vacío (B). Luego se introducen los fragmentos de mineral en la

botella y se pesa nuevamente (M).SE llena la botella con agua destilada y

se calienta por unos minutos para eliminar las burbujas de aire que

pudiese contener el mineral, cuando se enfría el picnómetro, se llena con

agua destilada y se pesa (P). Después de vaciar la botella y volverla a

llenar con agua destilada se pesa (A).Y se determina la densidad de: s =

(M -B)/(A + M - B - P).

2.2 Métodos discretos para densidad de la pulpa:

Por medición de la masa y el volumen: Se realiza una medida directa del

peso y el volumen ocupado por la muestra de la pulpa, el cuociente de las

magnitudes entrega el valor de la densidad.


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Balanza Marcy: Se mide la masa total de una muestra con volumen fijo

conocido (1000 cm^3). El resultado de la densidad se obtiene

directamente, ya que esta posee un disco graduado con escalas para

distintas densidades de sólido, lo que permite leer además Concentración

de Pulpa directamente.

2.3 Métodos Continuos

Permiten calcular el flujo másico de alimentación a través de pesometros

mecánicos o electromecánicos, pesometros eléctricos y pesometros nucleares. El

flujo volumétrico de pulpa en tuberías usando un medidor de flujo

electromagnético o ultrasónico. Densidad de la pulpa usando un densímetro

nuclear de rayos gamma. Y el tamaño de partículas en alimentación fresca,

mediante un instrumento óptico, y el tamaño de partículas en pulpa por variosequipos con un principio de funcionamiento ultrasónico y electrónico.


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3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

3.1. Equipos y materiales

Balanza Marcy

Picnómetro


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Probeta

Muestras de mineral

Agua

Balanza

Brocha

Juego de tamices

Balde

3.2 Procedimiento laboratorio

Tomar una muestra de mineral de 12 Kg por grupo con granulometría que esté

100% bajo ¾ plg.

Separar la muestra en tres fracciones utilizando las mallas 10 y 65 Tyler,

definiéndose cada una como muestra gruesa, media y fina de la siguiente

manera:

o Muestra de granulometría gruesa: Bajo ¾ plg y sobre malla 10 Tyler

o Muestra de granulometría media: Bajo malla 10 y sobre malla 65 Tyler

o Muestra de granulometría fina: Bajo malla 65 Tyler

Cada fracción debe ser homogenizada y separada en 6 muestras representativas

utilizando una técnica de muestreo apropiada.


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3.2.1 Medición de la densidad del mineral por desplazamiento de volumen

1. Tomar una muestra de granulometría gruesa y una probeta graduada de 1000

cc.

2. Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas de

masa pequeña

3. En la probeta agregar un volumen de agua de 400 cc (medir lo mas exacto

posible)

4. Vaciar una muestra de mineral (Ms) en la probeta, agitar suavemente y medir el

nuevo volumen de agua (Va)

5. Lavar la probeta y repetir los pasos 3 y 4 para dos nuevas muestras de mineral

de granulometría gruesa

6. Tomar una muestra de granulometría media y una probeta graduada de 500 cc


masa pequeña.

8. En la probeta agregar un volumen de agua de 200 cc (medir lo más exacto

posible)

9. Vaciar una muestra de mineral (Ms) en la probeta, agitar suavemente y medir el

volumen de agua (Va)

10. Lavar la probeta y repetir los pasos 8 y 9 para dos nuevas muestras de

granulometría media.

11. Tomar una muestra de granulometría fina y una probeta graduada de 100 cc


masa pequeña.


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13. En la probeta agregar un volumen de agua de 40 cc (medida lo más exactamente

posible)

14. Vaciar una pequeña muestra de mineral (Ms) en la probeta, agitar suavemente y

medir el nuevo volumen de agua (Va)

15. Lavar la probeta y repetir los pasos 13 y 14 para dos nuevas muestras de

granulometría fina.

Finalmente determinar la densidad del mineral para cada uno de los ensayos

realizados y obtener un valor promedio por granulometría y general como

resultado final.

ccgVa

Msmin

3.2.2 Medición de la densidad aparente del mineral

1. Tomar una muestra de granulometría gruesa y una probeta graduada de 1000 cc


masa pequeña

3. Vaciar una muestra de mineral (Ms) en la probeta y golpear suavemente sobre el

mesón hasta lograr la máxima compactación de las partículas de mineral

4. Medir el volumen aparente que ocupa el lecho de mineral en la probeta (Vap)

5. Limpiar la probeta y repetir los pasos 3 y 4 para dos nuevas muestras de mineral

de granulometría gruesa

6. Tomar una muestra de granulometría media y una probeta graduada de 500 cc


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masa pequeña




10. Limpiar la probeta y repetir los pasos 8 y 9 para dos nuevas muestras de mineral

de granulometría media

11. Tomar una muestra de granulometría fina y una probeta graduada de 100 cc




14. Limpiar la probeta y repetir los pasos 12 y 13 para dos nuevas muestras de

mineral de granulometría media.

Determinar la densidad aparente del mineral para cada una de las muestras y

obtener un valor promedio como resultado final.

De acuerdo a los resultados obtenidos previamente determine la porosidad del

lecho para cada una de las granulometrías ensayadas. Discuta sus resultados.

ccgVap Ms

aparente


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3.2.3 Medición de la densidad del mineral usando picnómetro

El picnómetro es posible utilizarlo sólo con sólidos de granulometría fina.

Antes de realizar las mediciones con el picnómetro se deberá verificar que se

encuentre limpio y totalmente seco. Se debe tener máximo cuidado con la

manipulación del picnómetro. Siga atentamente las indicaciones del docente. Los

pasos a segur son:

1. Masar el picnómetro con tapa incluida (masa B)

2. Vaciar una pequeña muestra de minera de granulometría fina dentro del

picnómetro, verificando que el fondo quede completamente cubierto por

mineral. Masar el picnómetro con tapa y mineral (masa M)

3. Agregar agua destilada hasta completar medio volumen del picnómetro,

calentar en el mechero a fuego lento observando la total eliminación de burbujas

de aire. Sacar del fuego, dejar enfriar al aire y enrasar con agua hasta un nivel tal

que al colocar la tapa del picnómetro el agua suba a través del capilar. Secar

cuidadosamente la botella y masar (masa P)

4. Vaciar la mezcla de agua y mineral del picnómetro, lavarlo, llenar solamente con

agua destilada y secar cuidadosamente la botella. Masar el picnómetro con tapa

y agua (masa A)

5. Repetir los pasos 1 al 4 con otras 2 muestras de mineral.


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Determinar el valor de densidad real promedio empleando la siguiente fórmula:

ccgP B M A

B M m

3.2.4 Medición de la densidad del mineral por matraz aforado

Esta medición se realiza para mineral de granulometría media y fina:

1. Limpiar y secar tres matraces aforados de 250 cc

2. Tomar una muestra de 50 gr aprox. de mineral de granulometría media y

masarla (masa B)

3. Masar el matraz aforado con tapa (masa A)

4. Agregar la muestra de mineral al matraz aforado y masar (masa C)

5. Agregar cuidadosamente agua hasta el aforo (250 cc) y masar (masa D)

6. Repetir los pasos 2 a 6 para otras dos muestras de granulometría media

7. Realizar la secuencia completa para mineral de granulometría fina.


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Determinar la densidad del mineral empleando las siguientes fórmulas:

o Concentración de sólidos en peso:

A D

BC p 100

o Densidad de pulpa: ccg A D

pulpa250

o Densidad de mineral: ccg

C

C

pulpa p

pulpa p

eral

100100min

Determinar la densidad del mineral para cada uno de los ensayos realizados y

obtener un valor promedio por granulometría y general como resultado final.

3.2.4 Medición de la densidad del mineral empleando la balanza de Marcy

Esta medición se realiza para mineral de granulometría media.

1. Preparar una muestra de mineral de granulometría media, asegurando que se

encuentre seca

2. Colgar el recipiente de la balanza vacío y seco y llenarlo con la muestra de

mineral hasta que la aguja indique 1000 gr en el anillo exterior del dial

3. Vaciar la muestra en una bandeja sin perder mineral

4. Llenar un tercio del volumen del recipiente con agua y verter suavemente los

1000 gr de mineral n el recipiente asegurándose que cada partícula se moje

completamente y se eliminen las burbujas de aire


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5. Colgar el recipiente en la balanza y completar el volumen con agua hasta las

perforaciones de rebalse

6. Leer la densidad del sólido directamente en el anillo interior del dial

7. Repetir los pasos 1 a 5 para dos nuevas muestras de mineral

Hacer una comparación con los resultados obtenidos a través de los métodos

anteriores y discutir.


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4. CALCULOS

4.1 Desplazamiento por volumen

Utilizando la ecuación 6.1.3 podemos determinar la densidad para cada

granulometría. Para el análisis estadístico, se utilizaron desde la fórmula 6.1.14 a la

6.1.16.

Tabla 4.1 densidad por desplazamiento por volumen

GranulometríaMasa(gr)

Vol.inicial

Vol.final

Diferencia Densidad Promedio

Gruesa

Media

Fina

Promediogeneral

La desviación estándar para estas muestras es____

La covarianza para las muestras es___


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4.2 Densidad aparente del Mineral

Para encontrar la densidad aparente, se utiliza la ecuación 6.9.

Tabla 4.2 densidad aparente del mineral

GranulometríaMasasólido Volumen aparente

DensidadAparente

Promedio

Gruesa

Media

Fina

Promedio general

El valor de la desviación estándar es ___

El valor de la covarianza es___


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4.4 Matraz aforado

En la tabla 4.4 el Cp utilizando la ecuación 6.1.5., y para la ρpulpa la ecuación

6.1.6., es posible determinar ρmineral utilizando la ecuación 6.1.7.

Tabla 4.4 densidad del mineral por matraz aforado

GranulometríaPeso B

(gr.)Peso A

(gr.)Peso C

(gr.)Peso D

(gr.)Cp

ρ pulpa(gr/cc)

ρ mineral Promedio

Media

Fina

promediogeneral

El valor de la desviación estándar es___

El valor de la covarianza es___


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4.4 Balanza de Marcy

Tabla 4.4 resultado de balanza de Marcy

Granulometría ρ

min

seco

ρ min húmedo

% sólidopulpa

% agua en pulpa

Media

5. RESULTADOS

Fórmulas y cálculos empleados para determinar la densidad del mineral

mediante todos los métodos empleados

Un análisis estadístico completo a los datos de densidad (promedio,

desviación estándar y covarianza) para cada método

Un análisis estadístico completo a los datos de densidad aparente (promedio,

desviación estándar y covarianza) para cada método

Discuta la porosidad del lecho de partículas obtenido para cada caso

Valores de concentraciones, densidad, etc., obtenidas con las pulpas

preparadas y comprobadas en la balanza de Marcy Discusión y análisis de resultados.


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6. ANEXOS

6.1 Ecuaciones

6.1.1. M p = M s + M l

6.1.2. Vp = V s + V l

6.1.3. ccgV

M

solido

solido

solido

6.1.4. ccgV

M

liquido

liquido

liquido

6.1.5.

A D

BC p 100

6.1.6. ccg A D

pulpa250

6.1.7. ccg

C

C

pulpa p

pulpa p

eral

100100min

6.1.8. ccgP B M A

B M m

6.1.9. ccgV

M

aparente

solidoaparente


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6.1.10. % fracción retenida sobre la malla = 100 totalsolidomasa

solidomasa

6.1.11.

p L ps

p L

vC C

C C

1

6.1.12. vsv Lvs

pC C

C C

1

6.1.13. p

sv

V

V C

6.1.14. Promedio:n

aX

n

1i i

6.1.15. Desviación estándar:n

)xx(S

n1i

2i

x

6.1.16. Covarianza: n

1i iixyyxyx*

n

1S

6.1.17. pulpa

pulpa

pulpaV

M pulpa pulpa pulpa V M

6.1.18. pulpa

eral p

M

M C min pulpa peral M C M min

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