Inf.3 - Análisis Granulométrico, Tamizaje (Diego Marambio, Alejandra Martínez, Cristobal)

Universidad de Santiago de ChileFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería en MinasLaboratorio Mineralurgia

Laboratorio 3

Análisis Granulométrico, Tamizaje

en Húmedo y en Seco

NOMBRES: Diego Marambio Sanchez

Alejandra Martínez Labbé

Cristóbal Soto Bastida

PROFESOR: Gil Olivares

AYUDANTE: Hernán Daza

2do Semestre 2010

SANTIAGO, martes 21 de septiembre, 2010

Profesor: Gil Olivares UNIVERSIDAD DE SANTIAGO Ayudante: Hernán Daza DE CHILE Laboratorio Mineralurgia 17063

ÍNDICE

PAGINAS

1 RESUMEN 2

2 INTRODUCCIÓN 3

3 OBJETIVOS 4 3.1 Objetivo General 4 3.2 Objetivo Específico 4

4 FUNDAMENTO TEÓRICO 5

5 DESARROLLO DEL TEMA 7

6 CONCLUSIÓN 8

7 BIBLIOGRAFÍA 9

8 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 10

9 ANEXOS

1Diego Marambio Sánchez- Alejandra Martínez Labbé – Cristóbal Soto Bastida


1 RESUMEN

La siguiente experiencia fue realizada en el laboratorio de procesamiento de minerales. En ella se pretende poder explicar de manera experimental los procesos de tamizaje en seco y húmedo para dos muestras de 200 g. para poder aplicar los ajustes tanto de Shumanh como de Rosin-Rammler a ambos análisis granulométricos para que finalmente sean comparados.

En primer lugar, para el tamizaje en seco, se debe tomar una muestra de 2 Kg. aproximadamente los cuales se deberán pasar por una malla #10, luego se procederá a pesar 1 Kg. de muestra en la balanza para usarlo en tamizaje en seco y otro kilo para el tamizaje en húmedo. A continuación se juntarán las dos muestras ya pesadas en las balanzas y pasadas por la malla #10 para proceder al roleo de éstas y su posterior cuarteo en el rifle, a continuación se toma una de las bandejas de rifle y se extrae una muestra de 200 g. la cual debe ser registrada por la balanza digital. Dicha muestra de 200 g. se pondrá en la torre de tamices y se dejara tamizar en el RO-TAP por 8 minutos que es el tiempo óptimo obtenido en la experiencia anterior. Finalmente, luego de transcurrido el tiempo, se procederá a pesar el peso retenido en cada una de las mallas y se completará la tabla.

Para el tamizaje en húmedo se procederá de la siguiente manera, de la muestra de 1 Kg. se deberá extraer una submuestra de 200 g. la cual se debe vaciar sobre la torre de tamices los cuales deberán estar limpios y con la menor presencia posible de residuos de muestra. A continuación, proceder a humedecer la muestra que está en las mallas con un caudal de agua constante, la idea es humedecer la muestra hasta que el agua que cae por debajo de la torre de tamices sin fondo sea clara y con la menor presencia de partículas posibles.

Posterior al humedecimiento de la muestra se continúa con el vaciado de cada porción retenida en cada malla sobre las bandejas para su posterior secado en hornos especiales.

Finalmente, luego de 24 horas de secado se tomará la medida del peso retenido por cada malla.



2 INTRODUCCIÓN

En el siguiente informe se hará el análisis granulométrico tanto para un tamizaje en seco como en húmedo. Este análisis se hará tomando como tiempo óptimo, el tiempo obtenido en la experiencia anterior el cual es de 8 minutos.

Posterior a este análisis se aplicarán los cálculos necesarios para poder aplicar los ajustes de Shumanh y Rosin-Rammler a ambos análisis los cuales nos dirán como será la distribución.

El presenta trabajo, nos permitirá apreciar lo importante que es para la minería el análisis granulométrico y más aún la distribución de partículas que nos permitirán poder obtener concentrados de mineral.

Además, los métodos tanto de Shumanh como de Rosin-Rammler cumplen un rol fundamental en los procesos mineros ya que a partir de ellos se podrá escoger cual de los dos métodos es el que mejor se acomoda a nuestro análisis y en definitiva, el que nos permitirá reducir el error experimental.



3 OBJETIVOS

3.1.- Objetivo General:Realizar un análisis granulométrico de las partículas, tanto en tamizaje en seco como húmedo.

3.2.- Objetivo Específico:Realizar una comparación entre ambos métodosDeterminar que método es mejor.



4 FUNDAMENTO TEÓRICO

TamizajeEs un procedimiento que consiste en clasificar los gránulos en grupos para facilitar su separación en una o más categorías. Generalmente esta clasificación se hace con base en el tamaño de partícula, utilizando tamices de acero inoxidable, latón o de bronce para tamaños grandes. A las partículas que son retenidas dentro del tamiz, se les llama tamizaje grueso o residual, y a las que logran pasar a través de los poros tamizaje fino o de paso. A nivel experimental en el laboratorio se puede utilizar una espátula de plástico o una brocha para facilitar el proceso siempre y cuando estas no suelten partículas. A nivel industrial, se dispone de equipos de conminución acoplados a tamices intercambiables en los cuales se regula el tamaño de partícula.

Método de retención por Tamices: Es uno de los métodos más sencillos para medir el tamaño y distribución de partículas. Consiste en hacer pasar 100g aproximadamente de material a través de una serie de tamices circulares de cerca de 20 cm. de diámetro y 7 cm de altura cada uno de diferente tamaño de poro organizado desde el más grande hasta el más pequeño de manera que uno encaje en el otro herméticamente para minimizar la pérdida de polvo. Se debe tener en cuenta que los tamices deben quedar alineados en el mismo plano vertical. Los tamices se someten a vibración constante durante un tiempo determinado de manera que el material pase por todos los tamices y que al final de la prueba el material quede disperso en diversas fracciones entre los tamices y que no más del 5% del material quede retenido en el más grueso y no más del 5% pase por el más pequeño.

En general el proceso de tamizaje siempre es seco, aunque también existe el tamizaje húmedo, el cual se utiliza cuando se requiere eliminar el material contaminante de las muestras, cuando existen partículas muy finas adheridas electrostáticamente en las paredes del tamiz, o cuando el material reacciona con el agua con el oxigeno . En éste tipo de tamizaje, se suspende el material a tamizar con tamaños del orden de 10 µM en agua o algún solvente orgánico y se coloca en tamices muy finos los cuales impiden que se elimine el material, pero facilitan la eliminación de sus impurezas al realizar los lavados respectivos. Cuando se requieren las partículas finas, se procede a decantar el material y a evaporar el agua con ayuda



de un corriente de aire caliente. La dificultad de este método es encontrar tamices confiables con tamaños de orificio inferiores a 50 micras.

Tamizaje a nivel industrialA nivel industrial el tamizaje es prácticamente una operación continua donde constantemente se carga el equipo. Aquí los tamices pueden ser perforados, de barras trenzadas, o con ranuras etc. En general se combinan los movimientos tanto rotacionales como los vibratorios horizontal y vertical. Estos movimientos no pueden ser tan amplios porque no le daría tiempo a las partículas pequeñas para pasar por las aperturas ni tan corto que no permita el desplazamiento de las partículas por todo el área del tamiz para lograr la desaglomeración. Se debe evitar sobrecargar los tamices porque se haría más ineficiente el proceso haciendo que los orificios se obstruyan.En los equipos la mayoría de las mallas finas están soportadas sobre mallas gruesas para evitar que éstas cedan por el peso del material; esto obviamente le da algo de ineficiencia al proceso debido al posible taponamiento de las mallas, especialmente en los tamices de hueco redondo. En general con éstos equipos se pueden lograr partículas hasta un tamaño de 50 µM.

Factores que influencian la eficiencia del tamizaje:• Condiciones de operación (velocidad de carga, intensidad de la vibración, etc)• Propiedades del material a tamizar (tamaño, forma, densidad, humedad, etc).• Aspectos del tamiz (forma del orificio, grosor, área, trenzado, etc)

Equipos utilizados

Balanza: La balanza será de gran ayuda para esta experiencia, ya que es vital al momento de poder saber la cantidad de muestra que se quiera analizar.

Cronómetro: Es el instrumento que nos ayudará y nos proporcionará la medida del tiempo exacto al que se deberá someter la muestra en el proceso de tamizaje.

Tamiz: Es el instrumento fundamental para poder desarrollar esta experiencia, en el laboratorio encontraremos tamices con mallas de distintas medidas los que serán de vital importancia para poder pesar nuestra muestra y poder obtener el tiempo óptimo.

Brocha: Este instrumento se utilizará para poder vaciar la mayor cantidad de muestra a la balanza una vez que haya pasado por los tamices en el RO-TAP con el fin de que la cantidad de muestra medida sea lo más representativa posible.

RO-TAP: Este instrumento es el que realizará el trabajo de remover la muestra durante un tiempo determinado. Su funcionamiento es en base a movimientos giratorios y una serie de golpes dados por el brazo ubicado en la parte superior de éste.

Agua: La cual nos permitirá poder realizar el tamizaje en húmedo y así poder hacer circular las partículas entre las distintas mallas.



5 DESARROLLO DEL TEMA

Primero, para el tamizaje en seco, se debe tomar una muestra de 2 Kg. aproximadamente los cuales se deberán pasar por una malla #10, luego se procede a pesar 1 Kg. de muestra en la balanza para usarlo en el tamizaje en seco y otro kilo para el tamizaje en húmedo. A continuación se juntan las dos muestras ya pesadas en las balanzas y pasadas por la malla #10 para proceder al roleo de éstas y su posterior cuarteo en el rifle, después se toma una de las bandejas de rifle y se extrae una muestra de 200 g. la cual debe ser registrada por la balanza digital. Dicha muestra de 200 g. se pondrá en la torre de tamices y se dejara tamizar en el RO-TAP por 8 minutos que es el tiempo óptimo obtenido en la experiencia anterior. Finalmente, luego de transcurrido el tiempo, se procederá a pesar la mayor cantidad de partículas retenidas en cada una de las mallas y se completará la tabla.

Para el tamizaje en húmedo se procede de la siguiente manera, de la muestra de 1 Kg. se debe extraer una submuestra de 200 g. la cual se debe vaciar sobre la torre de tamices los cuales deberán estar limpios y con la menor presencia posible de residuos de muestra. A continuación, se procede a humedecer la muestra que está en las mallas con un caudal de agua constante, la idea es humedecer la muestra hasta que el agua que cae por debajo de la torre de tamices sin fondo sea clara y con la menor presencia de partículas posibles.

Posterior al humedecimiento de la muestra se continúa con el vaciado de cada porción retenida en cada malla sobre las bandejas para su posterior secado en hornos especiales.

Finalmente, luego de 24 horas de secado, se toma la medida del peso retenido por cada malla.



6 CONCLUSIÓN

En este laboratorio y su respectivo informe aprendimos a realizar un análisis granulométrico a través de su distribución granulométrica en sus variantes en seco y en húmedo.

Y luego también pudimos aprender a hacer un análisis a partir de los resultados obtenidos para decidir cuál de los dos métodos de tamizaje es mejor utilizando los ajustes de Shumanh y de Rosin-Rammler para ello.

En relación a los errores debido a que la experiencia se realizó en su mayoría manualmente se tuvieron como consecuencia de ello errores, por ejemplo en el vaciado de la muestra a la balanza, ó un mal roleo y cuarteo, también el no limpiar cuidadosamente cada tamiz antes de ser usados todos estos podrían haber sido causas de errores.

Finalmente a partir de los datos obtenidos se decidió que el mejor ajuste para seco fue el de Rosin-Rammler, para el tamizaje en húmedo el mejor ajuste fue Shumanh y en una comparación entre seco y húmedo se decidió que el seco fue mejor, todo esto es explicado a continuación en el análisis de los resultados (pag.10).



7 BIBLIOGRAFÍA

http://docencia.udea.edu.co/qf/farmacotecnia/02/intro.html

Apuntes cátedra Mineralurgia

Guía Nº3 laboratorio Mineralurgia


http://docencia.udea.edu.co/qf/farmacotecnia/02/intro.html


8 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Para ambos casos, los gráficos de distribución granulométrica en seco y en húmedo se observa que a medida que disminuye la abertura el porcentaje de peso retenido sobre la malla disminuye también, es decir son directamente proporcionales el tamaño de la abertura con el peso retenido sobre la malla.

Gráfico distribución granulométrica en seco (Rosin-Rammler) y = 2,0201x - 5,8555 R² = 0,9941

Gráfico distribución granulométrica en seco (Shumanh)y = 1,5547x - 2,7383 R² = 0,9634

La pendiente formada por el ajuste para la distribución granulométrica en seco en Rosin-Rammler en comparación a la formada por el ajuste Shumanh es más vertical lo que es mejor para el módulo de distribución, por otro lado también en el ajuste con Rosin-Rammler se tiene un mejor coeficiente de correlación que indica el porcentaje de puntos que pasan por la recta ajustada por lo tanto hay menor error experimental por lo que en este caso, el ajuste elegido será el de Rosin-Rammler.

Gráfico distribución granulométrica húmedo (Rosin-Rammler)y = 0,6384x - 2,4541 R² = 0,9431

Gráfico distribución granulométrica en húmedo (Shumanh)y = 0,5745x - 0,3244 R² = 0,9472

En este caso debido a que para el ajuste con Rosin-Rammler la pendiente es mayor pero el coeficiente de correlación es menor, se tomará como factor decidor el coeficiente de correlación que indica el error experimental, indicar el porcentaje de puntos que pasan por la recta ajustada, por lo tanto para este caso el ajuste elegido es el de Shumanh.

Con un análisis más amplio, comparando los resultados de la situación en seco y en húmedo, se observa que para este caso el mejor tamizaje es en seco puesto que sus coeficientes de correlación son mejores.


Inf.3 - Análisis Granulométrico, Tamizaje (Diego Marambio, Alejandra Martínez, Cristobal)

Documents

Transcript of Inf.3 - Análisis Granulométrico, Tamizaje (Diego Marambio, Alejandra Martínez, Cristobal)