UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN TACNAFACULTAD DE INGENIERIAS ESCUELA DE MINAS

1.0 INTRODUCCIONEl presente informe refleja la experimentacin en campo del muestreo y cuarteo de minerales, teniendo a cargo del grupo de estudiantes del tercer ao de Ingeniera De Minas al Ing. Daniel Zevallos Ramos quien realiza los servicios de docencia del curso de Beneficio de Minerales en la Universidad Nacional de Tacna.2.0 OBJETIVOS Que el estudiante conozca y aplique los diversos mtodos prcticos existentes para que, a partir de un conglomerado de minerales se obtenga una muestra promedio representativa, susceptible hacer cuantificada mineralgicamente, para determinar por ejemplo la Ley. Que el alumno aplique en forma prctica, los mtodos que existen para el muestreo y cuarteo de minerales, a la vez determinar el ngulo de reposo de estos.3.0 ASPECTOS GENERALESEl muestreo es una operacin de control metalrgica que se realiza necesariamente en toda planta concentradora, con la finalidad de obtener pequeas muestras de mineral que representen todas las cualidades y propiedades fsicas y qumicas del mineral original hacer tratado; es decir el muestreo y cuarteo conducen a la obtencin de una pequea muestra representativa de un todo.

Los elementos bsicos considerados en cualquier procedimiento de muestreo son:-Definir la caracterstica metalrgica a ser investigada. -El grado de precisin requerida, para procesos metalrgicos posteriores.-Caractersticas fsicas y qumicas de la poblacin.-Tamao de la muestra requerida.

Los factores que hacen difcil un muestreo, entre los principales son los siguientes:-La gran variedad de constituyentes minerales en la MENA.-La distribucin heterognea de los minerales.-La variacin en tamao de las partculas constituyentes.-La variacin de la densidad entre el mineral y la ganga.-La variacin de la dureza entre los diferentes minerales.

Como se ve, definir en forma exacta las caractersticas de un gran conglomerado de mineral, como ser, su ley, gravedad aparente, dureza etc. Se tornara difcil sin el auxilio de un adecuado proceso de muestreo y cuarteo, toda vez que, la muestra obtenida, se acumula en una cantidad de unos cuantos kilos de mineral, los cuales mediante operaciones de cuarteo adecuados, permiten obtener una muestra pequea (1 kg) los cuales son requeridos por los laboratorios, que determinarn las caractersticas anteriormente descritas.4.0 METODOS DE MUESTREOGeneralmente, en una planta concentradora, las muestras pueden ser obtenidas mediante dos mtodos prcticos, que son:4.1 MUESTREO MANUALLo realizan los operarios de planta, designados para esta tarea, los cuales obtienen las muestras siguiendo un plan de muestreo, por lo general en forma peridica y en puntos determinados del proceso, en todo caso, una mala aplicacin del plan, determina una tendencia al error.El muestreo manual es llevado a cabo por:-muestreo mediante terrazas-aplicacin de tubos o dispositivos en espiral a las pilas.-Muestreo mediante paladas.-Mediante cajas de corte en fajas transportadoras.

4.2 MUESTREO MECNICOSe realiza mediante mquinas o equipos con dispositivos de corte automatizado y diseado para extraer una porcin determinada de mineral o de pulpa en cada a volmenes e intervalos de tiempo predeterminados, este tipo de muestreo se utiliza generalmente en la gran minera, debido a los altos volmenes de mineral que son tratados.5.0 CUARTEO DE MINERALESEs una operacin empleada en forma posterior al muestreo, que nos permite continuar disminuyendo la cantidad de muestra, hasta tener una muestra promedio y relativamente representativa de un todo de gran volumen.El cuarteo se realiza en el laboratorio generalmente, y los mtodos usados son:5.1 CUARTEO POR CONOSEs una operacin manual, consiste en formar una pequea pila con el mineral muestreado, en forma de un cono, luego, este se aplana de una manera uniforme, formando un circulo cnico de una altura muy inferior a la del cono, a este crculo se le divide en cuatro partes simtricas, mediante una cruz concntrica, luego se separan las 4 partes, para desechar 2 partes opuestas por el vrtice y juntar las otras 2 que quedan para formar nuevamente otra pila ms pequea y realizar la misma operacin anterior hasta considerar que el producto del ltimo cuarteo contenga una cantidad pequea requerida por el laboratorio.5.2 CUARTEO DE JONESSe realiza utilizando la caja de Jones, consiste de un equipo en forma de caja rectangular, con la parte superior en forma de cono truncado que sostiene un par de rejillas orientadas unas en direccin contraria a las otras, formando un embudo por donde se introduce el mineral que discurre hasta dos cajas inferiores situadas en el piso, que luego de ser extradas, acumulan aparentemente la misma cantidad de mineral, dividiendo as en dos partes la muestra original, luego se desecha una de las partes y con la otra se realiza la misma operacin anterior hasta obtener una muestra de pequeo volumen (1/2 kg. Aprox.).Este proceso se emplea generalmente para minerales de tamaos reducidos a partir de un de pulgada de tamao promedio.5.3 ANGULO DE REPOSOEs el ngulo formado entre la vertical de una pila, respecto a la horizontal superior del cono y el talud formado por esta.Sirve para determinar la altura de la pila con respecto a la base de descansoSu clculo permite el diseo de tolvas de gruesos y de finos, pilas de almacenamiento, fajas transportadoras, etc. 6.0 PRACTICA DE LABORATORIO6.1 PARA GRUESOSa)El grupo tomar mediante paladas unos 20 kg. De mineral y formar con ella una pila tipo cono.b)A esta pila formada se le medir su altura y su radio del centro a la periferia, con la finalidad de obtener el ngulo de reposo caracterstico del mineral. La determinacin de este ngulo permite posteriormente disear pilas, canchas, tolvas y fajas transportadoras de minerales. c)El cono formado ser debidamente aplanado de manera tal que se forme un crculo cnico de una altura baja, donde se realizar el cuarteo descrito anteriormente.d)El grupo realizar esta operacin la cantidad de veces que estime necesaria hasta obtener la muestra deseada (1/2 kg. Aprox.)

(Se cogen 2 muestras tales como se muestra en la parte sombreada)

6.2 PARA FINOSCORTADOR DE RIFFLES O CORTADOR DE CHUTES (CAJA DE JONES)Llamado tambin cuarteo mecnico, en este mtodo se usa la llamada caja de Jones y sirve para cuartear materiales o minerales de granulometra fina, con tamaos promedio de malla N 6 para abajo, y se procede de la sig. Forma:-Tomar un lote de mineral chancado (- m 6) y pesarlo.-Introducir la muestra en la caja de Jones por la parte superior a manera de riego de forma homognea.-Eliminar una de las cajas de forma aleatoria y realizar con la otra la misma operacin anterior, tal como se ve en la fig.

Realizar la operacin, cuantas veces sea necesario de manera que se obtenga una muestra mnima representativa del lote mayor, la cual servir para enviarlo al laboratorio para su anlisis respectivo.

7.0 CALCULOS Y RESULTADOS7.1 MATERIAL GRUESO Peso de la muestra de material grueso: 77 kg Peso de la muestra final : 850 gr Tabla de distancias vertical y horizontalDH

NHorizontal(cm)Vertical(cm)

13624

23523

33824.8

Promedio36.3323.93

Calculo del ngulo de reposo

7.2 MATERIAL FINO

Peso de la muestra de material grueso: 25 kg Peso de la muestra final : 534 gr Tabla de distancias vertical y horizontal

DH

NHorizontal(cm)Vertical(cm)

12816

23016

330.815.8

Promedio29.6015.93

Calculo del ngulo de reposo

8.0 CUESTIONARIO8.1 Cul es la importancia del muestreo y cuarteo; que mtodos modernos existe para estos casos?Cabe mencionar, que una de las operaciones ms importantes, tanto en los trabajos de prospeccin como en los de exploracin de los yacimientos minerales, es el muestreo. El muestro es el nico mtodo para determinar y clasificar las menas de las gangas.Por medio del muestreo se pueden estudiar propiedades fsicas y caractersticas tcnicas de los minerales y las rocas encajonantes.Este proceso es un conjunto de trabajos encaminados a determinar la composicin cuantitativa y cualitativa de los componentes aprovechables e impurezas del mineral.En conclusiones se resume que una muestra es una parte representativa de un todo; de tal forma que la proporcin y la distribucin de la caracterstica que se investiga (Ley Mineral), sean iguales en ambas partes; es decir, el muestreo debe ser equiprobable.

Mtodos de muestreo del mineral:A) DIVISORES (REDUCIDORES DE MUESTRAS)a. Cono y cuarteo

b. Cortador de rifles

c. Reductor de tringulos

d. Divisores rotatorios

8.2 Indique, porque es necesario realizar un adecuado muestreo y cuarteo de minerales?Un adecuado y correcto muestreo permitir determinar el contenido de sustancias metlicas tiles en un depsito mineral y el valor de las mismas, y poder controlar el valor de los minerales que se encuentran en la etapa de explotacin, conocer los contenidos metlicos de las diferentes zonas del yacimiento para planear la explotacin.

Esto tambin implica valorizar un depsito mineral para planear y controlar la explotacin del mismo o para apreciar los resultados de un proceso metalrgico, es evidente la gran importancia que tiene entre las diversas operaciones en una empresa minera.

Un muestreo cuidadoso y preciso garantiza la plena obtencin de los resultados planeados; caso contrario, un muestreo inexacto conducir inevitablemente a resultados errneos que pueden tener consecuencias muy graves como el de gastos insulsos para la empresa minera.Un apropiado cuarteo nos permite continuar disminuyendo la cantidad de muestra, hasta tener una muestra promedio o adecuada y relativamente representativa de un todo de gran volumen para que posteriormente la mandemos al laboratorio a analizar y obtener su ley de dicha muestra; ya se con un mnimo porcentaje de error o sin error que sera favorable.

8.3 Cuales serian los errores en que se incurrira si es que no se tiene el adecuado cuidado en este tipo de operaciones?Es normal utilizar varios tipos de categoras para determinar las fracciones que se obtienen de un lote de acuerdo a la forma en que se van originando.As se denomina incremento a la cantidad de material extrado del lote en un solo movimiento del aparato de muestreo. Submuestra es una cantidad de material formada por varios incrementos. Una muestra compuesta global es la cantidad formada por todos los incrementos o submuestras tomadas desde un lote. La muestra final para medicin es la cantidad de material que finalmente ha sido seleccionada luego de completar los mtodos estndares de chancado y divisin de muestras y sobre la cual se determinara el valor de un atributo o caracterstica. En el caso de anlisis qumico, la figura (Procedimiento general de las operaciones que se realizan para obtener una muestra final para anlisis y errores que generan) muestra la forma en que se van generando cada una de las muestras definidas. Cada una de las operaciones que se utiliza introduce un error y una dispersin. El error asociado al valor final que se obtenga corresponder a la suma de los errores parciales, es decir:Error Final: Error en la seleccin de muestra + Error en la preparacin + Error en el anlisis.

8.4 Para qu se determina el ngulo de reposo, existe algn otro mtodo para determinar este ngulo?

MTODO DE LA CAJA BASCULANTEEste mtodo es apropiado para materiales de grano fino, sin cohesin, con el tamao individual de partcula inferior a 10 mm. El material se coloca dentro de una caja con un lado transparente para observar el material de ensayo granular. En un principio debe estar nivelado y paralelo a la base de la caja. El cuadro se inclina lentamente a una velocidad de aproximadamente 0,3 grados/segundo. Basculante se detiene cuando el material comienza a deslizarse, y el ngulo de la inclinacin se mide. MTODO DEL EMBUDO FIJOEl material se vierte a travs de un embudo para formar un cono. La punta del embudo debe mantenerse cerca al cono de crecimiento y elev lentamente a medida que la pila crece, para reducir al mnimo el impacto de las partculas que caen. Dejar de verter el material cuando la pila alcanza una altura predeterminada o la base una anchura predeterminada. En lugar de intentar medir el ngulo del cono resultante directamente, dividir la altura por medio de la anchura de la base del cono. La tangente inversa de esta relacin es el ngulo de reposo. MTODO DEL CILINDRO ROTATORIOEl material se coloca dentro de un cilindro con al menos una cara transparente. El cilindro se hace girar a una velocidad fija y el observador observa el material que se mueve dentro del cilindro giratorio. El efecto es similar a ver la ropa caen una sobre otra en una secadora de ropa que gira lentamente. El material granular asumir un cierto ngulo a medida que fluye dentro del cilindro giratorio. Este mtodo se recomienda para obtener el ngulo dinmico de reposo, y puede variar desde el ngulo esttico de reposo medido por otros mtodos. Al describir el ngulo de reposo para una sustancia, siempre especificar el mtodo utilizado.

MTODO DESARROLLADO POR SANTAMARINA & CHO

El primero consiste en llenar un cilindro transparente con un litro de agua y suelo. Este cilindro se inclina en aproximadamente 60 y luego se vuelve a su posicin original para medir el ngulo de reposo correspondiente a la pendiente formada por el material. En el caso de que exista segregacin de las partculas de suelo en presencia de agua, los autores recomiendan realizar este ensayo en seco. En este estudio se realizaron ambos mtodos. Las arenas con mayor cantidad de partculas ms pequeas presentaron una evidente segregacin en presencia de agua, por lo que en este artculo solo se presentan los resultados obtenidos con el mtodo en seco donde se utiliz una muestra homogeneizada de aproximadamente 300 mL de suelo. El ngulo de reposo se obtuvo midiendo la altura mayor y menor de arena con respecto a la base de apoyo. Para cada muestra se inclin el cilindro seis veces de modo de obtener seis valores, los que fueron promediados para obtener un ngulo de reposo parcial. Este procedimiento se repiti con tres muestras distintas para cada arena, siendo el ngulo de reposo que se reporta el promedio de los tres ngulos parciales obtenidos. 8.5 Cree que el desarrollo de la prctica le ha servido para entender estos procedimientos, por qu?

S, porque 9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESLos resultados del muestreo en la exploracin permiten definir o no, la existencia de un yacimiento.Los resultados de los reconocimientos permiten delimitar la parte explotable comercial del yacimiento. El muestreo de labores horizontales y de los piques proporciona los datos que permiten hacer las estimaciones de ley de los blocks cubicados.10.0 BIBLIOGRAFIA