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Laboratorio de Concentración y Flotación de minerales. UNDAC - PASCO INFORME Nº 3 – FI-EFPM A : Dr. Sc. Hildebrando Aníbal Cóndor García DE : MEJIA MOLINA, Alder Isaías (laboratorio UNDAC- PASCO) ASUNTO : CONCENTRACIÓN EN JIG (laboratorio UNDAC- PASCO) FECHA : 22/ 07 /13 AREA : CONCENTRACION DE MINERALES III INTRODUCCION Con el objeto de obtener conocimientos e información necesarios se llevó a cabo la práctica Nº 3 en el laboratorio de la “Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión” titulado CONCENTRACIÓN EN JIG, que con la ayuda del Dr. Sc. Hildebrando Aníbal Cóndor García”; Quien nos proporcionó información suficiente sobre concentración en jig y sus objetivos. La concentración en jig es una forma de concentración gravimétrica llevada a cabo por pulsación de agua a través de un cedazo sobre la cual descansa una cama de villas de acero o de mineral chancado clasificado por tamaños, el cual debe tener un peso específico intermedio entre los minerales a ser separados. En esta sección es muy importante también tener en cuenta el UNDAC- F.I| E.F.P. I. M. Realizado por: Alder Isaías, Mejía Molina Página 1

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INFORME Nº 3 – FI-EFPM

A : Dr. Sc. Hildebrando Aníbal Cóndor García

DE : MEJIA MOLINA, Alder Isaías (laboratorio UNDAC- PASCO)

ASUNTO : CONCENTRACIÓN EN JIG (laboratorio UNDAC- PASCO)

FECHA : 22/ 07 /13

AREA : CONCENTRACION DE MINERALES III

INTRODUCCION

Con el objeto de obtener conocimientos e información necesarios se llevó a cabo la

práctica Nº 3 en el laboratorio de la “Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión”

titulado CONCENTRACIÓN EN JIG, que con la ayuda del “Dr. Sc. Hildebrando Aníbal

Cóndor García”; Quien nos proporcionó información suficiente sobre concentración en

jig y sus objetivos. La concentración en jig es una forma de concentración gravimétrica

llevada a cabo por pulsación de agua a través de un cedazo sobre la cual descansa

una cama de villas de acero o de mineral chancado clasificado por tamaños, el cual

debe tener un peso específico intermedio entre los minerales a ser separados. En esta

sección es muy importante también tener en cuenta el criterio de concentración y las

variables de operación del jig. Considerablemente se diría que la práctica ha sido una

experiencia vivida.

____________________________

MEJIA MOLINA, Alder Isaías

Cód. Mat. 1014203043

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CONCENTRACIÓN EN JIG

1. MARCO TEORICO

SEPARACIÓN EN CORRIENTES VERTICALES

A pesar que en estos métodos también están presentes las fuerzas de separación de

corrientes longitudinales, los efectos causados por corrientes verticales les confieren

características propias por eso se estudian separadamente. Uno de los equipos que es

representativo de la separación por corrientes verticales es el jig.

El jig se utiliza normalmente para concentrar material relativamente grueso y si la

alimentación es adecuada y se encuentra bien clasificada por tamaños, no es difícil

alcanzar una buena separación en los minerales con una gama medianamente limitada de

densidad relativa entre el mineral útil y los estériles. Cuando la densidad relativa es grande,

es posible alcanzar una buena separación en un rango granulométrico más amplio. Las

industrias del carbón, estaño, tungsteno, oro, bario y menas de hierro, operan muchos

circuitos con jigs de gran tamaño.

Estos equipos con una alimentación clasificada tienen una capacidad relativamente alta y

pueden alcanzar buenas recuperaciones hasta tamaños granulométricos de 150 micrones,

y recuperaciones aceptables hasta 75 micrones. La presencia de altas cantidades de

arenas finas y lamas dificulta el tratamiento, por lo cual el contenido de finos debe ser

controlado para conseguir óptimas condiciones de operación.

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El jig es un aparato que permite alcanzar mejores resultados cuando se tratan menas de

un estrecho rango granulométrico. Este equipo se aplica a menas de granulometría entre 5

pulgadas y 1 mm, obteniéndose rendimiento superiores en fracciones granulométricas

gruesas.

El proceso de separación con jig es probablemente el método de concentración

gravitacional más complejo, por causa de sus continuas variaciones hidrodinámicas. En

este proceso, la separación de los minerales de densidades diferentes es realizada en un

lecho dilatado por una corriente pulsante de agua, produciendo la estratificación de los

minerales.

En el caso de los jigs las corrientes verticales son generadas por el movimiento de

pulsación del agua, al contrario de los elutriadores donde la corriente vertical se genera por

una inyección de agua.

En el caso de los jigs las corrientes verticales son generadas por el movimiento de

pulsación del agua, al contrario de los elutriadores donde la corriente vertical se genera por

una inyección de agua.

Los jigs de parrilla fija se pueden dividir en:

a) Jigs de pistón, en los cuales el movimiento de pulsación es producido por un pistón

ubicado en un estanque de agua.

b) Jigs de diafragma, en los cuales las pulsaciones son producidas por movimientos

alternados de una pared elástica del propio estanque.

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c) Jigs pulsadores, en los cuales las pulsaciones son producidas por chorros

discontinuos periódicos del agua y del aire.

Hay diferentes tipos de jigs, los cuales difieren por la geometría, accionamiento, y otros

detalles de construcción. A pesar de la gran variedad de jigs se puede decir que ellos

se componen de los siguientes elementos básicos:

a) Una caja fija, en cuyo interior el medio fluido sufre el movimiento de impulsión y

succión.

b) Un mecanismo de accionamiento, generalmente compuesto de motor, pistón,

sistema de lubricación, etc.

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c) Una criba para mantener el lecho.

d) Un sistema de descarga del flotado y del hundido.

En cuanto al sistema de accionamiento, existen jigs con accionamiento mecánico,

hidráulico-mecánico, hidráulico y neumático.

Varios factores ejercen influencia en la estratificación obtenida en un jig, entre estos se

pueden señalar el tipo de lecho, distribución de la mena, distribución del agua, frecuencia,

amplitud, etc.

EFECTOS PRINCIPALES PARA LA ESTRATIFICACIÓN DE LOS MINERALES EN LOS

JIGS

Según Gaudin, tres son los efectos principales que contribuyen para la estratificación de

las especies minerales en el jig:

1. Clasificación por caída retardada de las partículas:

Consideremos una mezcla de partículas en una columna hidráulica, donde existen

corrientes ascendentes en su interior. La fuerza gravitacional ejercida en las partículas será

en dirección contraria a la fuerza producida por las corrientes.

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Así, las partículas se dividen en dos categorías: aquellas en que la fuerza de gravedad es

mayor que la impuesta por la corriente ascendente, y que por lo tanto, se acumularán en el

fondo, y aquellas partículas que no tienen esta fuerza gravitacional y serán arrastradas por

la corriente ascendente.

Estas partículas en sedimentación pueden chocar entre sí, alterando el régimen de caída

libre para caída retardada. Este es el caso del jig.

La razón de separación es mayor en condiciones de caída retardada que en caída libre.

2. Aceleración diferencial al inicio de la caída:

Cada partícula tendrá al inicio de la caída un determinado valor de aceleración que estará

dado por la siguiente ecuación:

Dónde: Df es la densidad del fluido y Ds la densidad del sólido.

Se puede ver que la aceleración inicial depende del valor de la densidad del sólido y del

fluido.

Las partículas estarán más afectadas por la aceleración inicial, y por lo tanto, por su

densidad, que por su velocidad terminal y por lo tanto por su tamaño.

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Como ejemplo se puede indicar lo siguiente: si se quiere separar partículas minerales

pequeñas (pero pesadas) de partículas grandes (pero livianas), se necesita un jig de ciclo

corto ya que en cada pulsación hay un ciclo de un nuevo periodo de caída.

3. Consolidación intersticial en el final de la caída.

Las diferentes partículas de la misma especie o especies diferentes no recorren las

mismas distancias durante cada uno de los periodos de la caída a que son sometidas.

Existe un espacio de tiempo en que las partículas pequeñas están depositadas sobre el

lecho de partículas gruesas, las cuales están compactadas unas a otras, incapaces de

moverse, mientras que las partículas pequeñas están libres.

Las partículas pequeñas se depositan en los intersticios entre las partículas gruesas. La

consolidación intersticial permite que los granos pequeños, pesados, se muevan a través

de los intersticios, inclusive después que el lecho inicie su compactación.

CAPAS EN EL INTERIOR DEL JIG

En el JIG se distinguen tres capas:

1. Capa superior o transportadora: es responsable por el esparcimiento de la

alimentación y por la rápida eliminación de lamas y otros materiales no deseados.

Es una capa fina y fluida.

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2. Capa rougher o desbastadora: en ella las partículas livianas son inmediatamente

eliminadas para la capa superior y las partículas de densidad indeterminada son

rápidamente pasadas para la capa separadora.

3. Capa separadora: es aquella que acepta y deja pasar las partículas pesadas y

elimina los medios.

EL LECHO DEL JIG

Los lechos utilizados en el jig pueden ser de varios materiales y de formas diferentes.

Ellos pueden ser de bolas de acero, de fierro, de mena o de material con densidad

intermedia. Se deben tener los siguientes cuidados:

1. El lecho no debe tener una alimentación de partículas de tamaño inferior a la de la

criba y ni de tamaño próximo a la dimensión de la abertura de él. Para evitar que se

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tapen los hoyos, el lecho debe tener un tamaño mínimo igual a dos veces la

abertura de la criba.

2. Un lecho de dimensión de partículas grandes podrá no desplazarse cuando sufre el

impulso ascendente, anulando el efecto de jigagen.

3. La altura del lecho, cuando es muy pequeña, puede producir un efecto de

turbulencia que perturba el movimiento alternado de impulsión y succión. De modo

general, cuanto más fina es la alimentación, más densa es la capa del lecho.

LECHO CERRADO Y LECHO ABIERTO EN EL JIG

LECHO CERRADO Y LECHO ABIERTO EN EL JIG

La abertura mínima de la criba debe ser igual a dos veces el tamaño de la partícula de la

mena a ser concentrada, para evitar entupimiento de las aberturas.

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Se recomienda una abertura igual a tres veces el tamaño de la partícula mayor de la mena

alimentada, entendida ésta como el tamaño de partícula cuyo porcentaje retenido

acumulado sea 5%.

Los materiales usados en las cribas son: acero, goma o poliuretano.

APLICACIONES DEL JIG

La mayoría de los jigs actualmente empleados, actúan en el tratamiento de menas de

aluvión o placer y en la preparación de carbón. Sin embargo los jigs también se aplican a

diferentes menas metálicas (casiterita, scheelita, manganeso, plomo-zinc, fierro).

2. OBJETIVOS

Estudiar las variables de operación del JIG y los minerales factibles de procesar en

este equipo.

Separar las partículas gruesas de galena del cuarzo por diferencia de densidades

en el equipo de concentración gravimétrica (JIGS).

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3. MATERIAL, EQUIPO Y SUSTANCIAS A USAR

Vasos precipitados de 100ml, 250ml, 150ml. Balanza Espátula agua Molino de bolas de laboratorio Carbón mineral Bandejas

1 MALLA #20 Y OTRAS MALLAS

2 BANDEJA:

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3 ESPÁTULA:

4 CARBÓN:

5 EL PLATO PARA HACER EL PLATEO:

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6 MINERAL ESTÉRIL:

7 BILLAS:

8 GALENA JUNTAMENTE CON CUARZO:

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9 EQUIPO DE CONCENTRACION DE LABORATORIO (JIGS)

10 BALANZA ELENTRONICA

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4. PROCEDIMIENTO

I. CALCULO DEL VOLUMEN DEL JIG:

Para el cálculo del volumen del jig es necesario saber A*B*C.

Por lo tanto:

A = 7.5 cm

B = 3,8 cm

C = 5,5 cm

El volumen del jig será:

V=7.5∗3.8∗5.5

V = 156.75 cm3

Por lo tanto el volumen necesario para la alimentación al jig será el 80% de su volumen

real.

V de alimentación = 156.75*0.80 = 125.4 cm3

Tamaño de la billa de ¼” en cm será de = 0.64 cm.

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II. PRIMERA MUESTRA:

galena con cuarzo.

Procedimiento de la práctica:

1. chancamos el mineral.

2. Rotapeamos la galena conjuntamente con el cuarzo.

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3. Mezclamos la galena con el cuarzo con un peso de 35 gramos con un porcentaje de

solidos de 35%, con una cama de 6 pisos y pasamos en seguida al jig para poder

concentrarlo.

Malla: #20

Número de camas = 6 pisos

Caudal:

Q = 1455

= 29 cm3/ seg

4. Notamos en esta primera muestra que el jig con una cama de 6 y un caudal de 29

cm3/seg, la concentración fue regular.

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Concentrado

Mixto

Relave

III. SEGUNDA MUESTRA: CARBÓN Y BARITINA

Procedimiento de la práctica:

1. chancamos el mineral.

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2. Rotapeamos el carbón y la baritina en malla #20.

3. Mezclamos el carbón con la baritina que tienen un peso de 35 gramos con un

porcentaje de solidos de 35%, con una cama de 6 pisos y pasamos en seguida al

jig para poder concentrarlo:

Malla: #20

Número de camas = 9 pisos

Caudal:

Q = 2105

= 42 cm3/ seg

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4. Notamos en esta segunda muestra que el jig con una cama de 9 y un caudal de 42

cm3/seg, la concentración fue buena.

Concentrado Mixto

Relave

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5. CONCLUSIONES

La diferencia de densidades de cada mineral juegan un rol preponderante en la

concentración por jig; tal es el caso cuando se separan la glena del cuarzo;

considerando así la granulometría a tratar son de tamañas de 1 à 15mm. ( # 20 à

⅝); siendo ya difícil con tamaños superiores a 15mm solo en algunos casos se

aplican tamaños a 25mm como en el carbón.

Las partículas de mayor peso específico siempre tienden a irse al fondo del JIG por

la acción que realiza un pistón cuando este es impulsado, haciendo que la cama es

elevada como una masa. Luego como la velocidad decrece esta tiende a esparcirse

y las partículas caen hacia la parte más baja hasta que toda la cama se encuentra

separada y cuando el pistón succiona, la cama se cierra lentamente esta acción es

realizada una y otra con frecuencia

6. RECOMENDACIONES

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Las prácticas deberían ser más eficientes, cuando se hace bajo las indicaciones

necesarias y correctas por el encargado de guiar las practicas.

Deberíamos contar con los instrumentos de laboratorio necesario para que los grupos de

práctica, trabajen sin ningún problema, de esta forma la práctica se desarrollaría de

manera correcta y eficiente

Para hacer los cálculos del balance metalúrgico nuestro dato fundamental seria la ley de

cada mineral que hemos tratado; por lo tanto recomiendo que sería necesario saber las

leyes de cabeza de cada mineral.

7. BIBLIOGRAFIA

CONCENTRACION GRAVIMÉTRICA

Osvaldo Pavez - UNIVERSIDAD DE ATACAMA

Procesamiento de minerales

Wills

Guía de Laboratorio de Concentración y Flotación de Minerales

Ángel Azañero Ortiz

Buscadores de internet www.google.com

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