Principio de Preparacion de Muestras

8/20/2019 Principio de Preparacion de Muestras

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PROCESAMIENTO DE MINERALESMETALURGIA EXTRACTIVA METALURGIA FISICA

RELAVES

CONCENTRACIONES

ESCORIASGASES

RESIDUOS

METALES

ALEACIONES

Campos de la Metalúrga

EXPLORACIONGEOLOGIA

EXPLORACIONMINERA

EXPLORACIONMETALURGIA

Rela!"# de la metalúrga !o# ramas a$#es

PRINCIPIO DE PREPARACION DE MUESTRAS

1. CONCEPTOS BASICOS

El procesamiento de minerales es un conjunto de operaciones físicas efectuadas sobre

minerales extraídos de la corteza terrestre, que tienen como fin, en la mayoría de los

casos, la realización de un proceso de separación solido-solido llamado concentración,

en el cual se obtiene uno o más productos valiosos llamados “concentrados” y se

descarta otro producto llamado relave, conteniendo la parte estril del mineral!

"a preparación del mineral consiste en operaciones de reducción de tama#o y

separación de partículas $trituración-tamizado en ran%os %ruesos y molienda-

clasificación en ran%os finos&, para liberar los minerales valiosos de los estriles y

prepara el conjunto en un ran%o de tama#os adecuados! "as áreas de 'eolo%ía, (inas y

metalur%ia tienen un área com)n que es el laboratorio! *onde mandan analizar muestras

para determinar leyes del mineral!


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2.1. Requisitos para el buen uestreo!

a& "os cortes deben 0acerse a intervalos de tiempo o espacios adecuados y

uniformes!

b& El volumen o peso de la muestra que se saca en estos cortes deben ser

contantes!

c& *ebe evitarse la se%re%ación del mineral!

"a representatividad de una muestra respecto al total de mineral se reflejara en 1

aspectos a considerar2

a& 3ontenido de mineral!

b& 3aracterísticas mineraló%icas!

c& 4ama#o analizado!

"os dos problemas inmediatos que encara la persona que extrae una porción

representativa de muestra son2

a& 3uanto de muestra debo tomas!

b& 3omo debo muestrear!

El plan de muestreo describe la sucesión de las operaciones que tienen como

objetivo el obtener, a partir de un lote, una muestra representativa para los ensayos!

5e compone de tre operaciones principales2

La fragmentación: es la operación que reduce la %ranulometría del material para

facilitar el muestreo!

La homogeneización: es la operación que permite eliminar toda se%re%ación y

obtener una distribución espacial al azar de todos, los constituyentes!

El muestreo: acción de tomar una parte del lote que ten%a características idnticas a

las del conjunto!


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". TIPOS DE MUESTRO

"os diferentes tipos de muestreo de materiales que se presentan como fra%mento

sólidos, pueden ser rea%rupados en cinco cate%orías2

• Muestreo sele#ti$o! el operador eli%e las cantidades y los sitios de

toma de la muestras, despus de realizar una estimación de lo que

sería más representativo del lote! Este mtodo es muy subjetivos pues

el operador puede estar inconscientemente influenciado!

• Muestreo por %&rappilla&e'! consiste eliminar unas cantidades

peque#as y más o menos i%uales en diferentes puntos repartidos al

azar o en intervalo re%ulares en la superficie del lote! Este tipo de

muestreo tampoco está libre de críticas ya que no se debe olvidar el

%rave problema que %enera un 0etero%eneidad vertical dentro del lote,

de la misma manera el 0ec0o de que se pierdan los fra%mentos más

%ruesos si las paleas de material van desbordándose!

• Muestreo al a(ar! como el nombre lo indica, la toma de muestras se

realiza al azar del tiempo2 $por ejemplo, dentro de un flujo continuosobre una banda transportadora&, del lu%ar $punto de tomas sin al%una

coordenada& o de la cantidad n)mero de sublotes y cantidad de las

tomas&! 5e podrá notar que este tipo de muestreo, aunque muy

rudimentario, permite obtener ya resultados satisfactorios!

Muestreo estrati)i#a*o! el lote se encuentra subdividido en un

cualquier n)mero de fracciones o estrato y cada estrato 0a sido objeto

de un muestreo por separado! Este mtodo se presenta en todos los

casos como una solución de se%uridad! 3omo todos los estratos 0an

sido muestreados, se puede mezclar las muestras proporcionalmente a

sus pesos respectivos y analizar la muestra así obtenida o la puede

analizar de manera separada las muestras de cada estrato y calcular

despus la ley promedia del lote, calculando la media ponderada de

los resultados! "a ventaja del muestreo estratificado es más acentuada

por el 0ec0o de que el lote se encuentra estratificado en fracciones

tomando en cuenta la 0etero%eneidad de constitución del lote!


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Es evidente que para obtener una muestra representativa del material

a estudiar, 0ay que realizar un muestreo adecuado!

+. METODOS DE MUESTREO DE MINERA,ES

+.1.CONCEPTOS BASICOS DE MUESTREO

(uestreo es la remoción de una peque#a cantidad representativa de una muestra

solida o liquida con fines de control de calidad del mineral, control de calidad del

producto, control del proceso productivo o evaluaciones metal)r%icas, que

permitirán mejorar la performance del proceso productivo!

5e denomina muestreo a la obtención de una fracción peque#a, lo más

representativa posible de un total de mineral que interesa analizar!

En las menas minerales es difícil realizar un muestreo perfecto, debido a la escasa

0omo%eneidad de la mena! "a 0etero%eneidad del mineral y otros factores básicos

como %ranulometría, diseminación ley del mineral!

/sí por ejemplo, para muestras de tama#o %ranular de .66 7 bastara una muestra de

8%! En cambio para minerales de tama#o %ranular medio de .6 cm se necesitara

como mínimo unas 8 toneladas de muestra!

+ara realizar la remoción o muestreo, se utilizan varios tipos de cortadores o

muestreadores para obtener una muestra verdaderamente representativa, el cortado

deberá tener las si%uientes características2


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° (uestrear el flujo total!

° 3ortar el caudal en án%ulos transversales al flujo!

° iajar a travs del flujo a una velocidad constante!

El flujo de material debe ser muestreado a intervalos lo suficientemente frecuentescomo para representar todas las fluctuaciones del material a ser muestreado!

Existen dos procedimientos distintos para efectuar el muestreo de minerales2 mtodos

manuales y mtodos mecánicos!

+.2. M-TODOS MANUA,ES

5on más anti%uos y todavía persisten más com)nmente que los mtodos mecánicos!

3orresponde a2

+.2.1 Mto*o *e Di$isi/n por Palas 0ra##iona*as.

Este procedimiento consiste en mover toda la pila de material por medio de una pala

mecánica o manual reteniendo una muestra correspondiente a una palada de cada 9!

3onsiste en tomar la muestra una palada de cada 8, 1, :, ; etc!

"a práctica corriente es tomar la quinta palada o la decima para la muestra este

procedimiento puede emplearse tambin para subdividir la muestra bruta con el fin de

obtener una muestra del tama#o apropiado!


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L

L

L

L

L

L

L

L

N%&

R

N%&

"a operación de división puede efectuarse en forma manual o mecánica!

a Manual!° 9aturaleza del material2 seco, 0)medo

° +ara tama#o menos que .66 mm $:”&!

° +eso lote2 0asta unas pocas toneladas!

° +eso muestra se%)n re%la de división!

° 4ama#o de palas2 debe contener menos que (" < 9$("= +eso del lote>

9=9)mero de sub-pilas&

° ?azón de división de @ 0asta .


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° 4ama#o máximo de partícula mayores que 8;6-166 mm

° +eso "ote2 0asta varios miles de toneladas!

° ?azón de división2 de @ 0asta .


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e

a

d

g

'!

.;6 .;6 1;6 .:6 1;6 166 .:6 .666

.8; .8; 166 .86 166 8;6 .86 .6666

.66 .66 8;6 ..6 8;6 886 .66 F666

F; F; 866 .66 866 .F6 A6 / / :666

;6 ;6 .;6 F; .;6 .16 ; + + .F66

:6 :6 ..6 ; ..6 G; ;6 ? ? FG616 16 G6 ;6 G6 A6 :6 H H :66

86 86 A6 :; A6 F6 1; + + 166

.; .; F6 :6 F6 6 16 I I 866

.6 .6 6 1; 6 ;6 8; / / .8;

; ; ;6 16 ;6 :6 86 ? ? F;

1 1 :6 8; :6 16 .; :6

. . 16 .; 16 8; .8 .;

6!8; 6!8; .; .6 .; .8 6 8

Ta. Ma9 Part.

7*Pala 7No Espesor *el :ueque 7

86 mm 86 ? 1; a :;

.; mm .; ? 16 a :6

.6 mm .6 ? 8; a 1;

; mm ; ? 1; a 16

8A16 7 1 ? .; a 8;

.666 7 . ? .6 a .;

866 7 6!8; ? ; a .6

9H4/2 *imensiones de la pala i%ual a las indicadas anteriormente, excepto que e=6!

+.2." Mto*o *e Cono ; Cuarteo!


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Este en un mtodo muy anti%uo, aplicable a cantidades menores de ;6 4n, en las que las

partículas ten%an un diámetro no mayor de ; cm! El procedimiento es el si%uiente2

° ?olear el mineral por medio de pala trasladándolo en la losa de un punto

a otro!

° "ue%o vaciando cada palada en el ápex de cono formado!

° 5e palsta el cono formando una torta

° 5e divide en cuatro partes i%uales $cuarteo& se toman entonces dos partes

opuestas y se eliminan, con las otras dos partes se vuelve 0acer la pila y

el cuarteo!

° El proceso se repite varias veces 0asta lle%ar a obtener el volumen de

muestra deseada!

*urante todas estas operaciones debe tenerse en cuenta que el material no se

ensucia reco%iendo impurezas del suelo y de que no se pierda nada de la muestra a

travs de rendijas, en la losa o piso!


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,as $entaas son!

a& 5e necesitan pocas 0erramientas

b& 5e puede usar con toda clase de materiales sólidos!

,as *es$entaas son!

a( Es !ostoso) por*+e e,ge +#a- ma#p+la!"# .re!+e#te del materal /#o propor!o#a +#a m+estra e,a!tame#te represe#tat0a1

'( Los tro2os del materal de ma/or tama3o r+eda# por los !ostados de!o#o / se reú#e# alrededor de la 'ase me#tras *+e los tama3os#termedos se dstr'+/e# por s msmos so're la pe#de#te delmo#t"# segú# s+ tama3o) !o# las part4!+las m5s gr+esas m5s !er!adel s+elo / las m5s $#as m5s !er!a de la !úspde1

4.2.4 Método de División por Rife:

Este m6todo es +#o de los m5s !om+#es / e$!e#tes / s+s !ara!ter4st!as

so#7

• El e*+po a emplear de'e sele!!o#arse de a!+erdo al tama3o depart4!+la de la m+estra a d0dr) tal !omo se #d!a e# la ta'la 89(

• El #o !+mplme#to de este re*+sto) espe!alme#te el +so de:R;e< !+/a a'ert+ra sea me#or *+e la re*+erda) da orge# aerrores sg#$!at0os1

• La masa de la m+estra d0dda) tam'6# depe#de del tama3o depart4!+las1


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E1 = E2

Uso correcto del Partidor Rife

E1 ≠ E2

Uso incorrecto del Partidor Rife

Rela#i/n entre %Ri))le' ; Taa


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a& 3uc0ara alimentadora

b& 30ute al cajón derec0o

c& 30ute al cajón izquierdo

d& 3ajón derec0o2 (uestra E.

e& 3ajón izquierdo2 (uestra E8

Recomendaciones

a& El tama#o máximo de partícula en la alimentación es cerca de .; mm!

b& +eso del lote .66 B% a .66 %r!

c& 9aturaleza del material2 solidos secos

d& "impieza del partidor2 se limpia con un 0isopo cada canal y con aire

comprimido re%ulado, esto se debe realizar cada vez que se prepara una muestra,

esto se realiza para evitar la contaminación!

+." Mto*os Me#3ni#os

El muestreo mecánico permite obtener una muestra más representativa, en forma más

rápida y con menos error 0umano $error experimental& que los otro mtodos! El

muestreo mecánico puede efectuarse mediante aparatos estacionarios que cortan parte

del flujo de material en forma continua o bien mediante aparatos móviles que lo 0acen

en forma periódica!

"os cortadores deben cumplir al%unos requisitos2

a& 'eometría2 los bordes deben ser paralelos o radiales!

b& elocidad constante $optima 6! m


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e&

>. AN?,ISIS @RANU,OMETRICOf&

%& "as operaciones de concentración de minerales, dependen en alto %rado del

tama#o o distribución de tama#os de las partículas que intervienen en estasoperaciones! Esto es i%ualmente valido para procesos 0idrometal)r%icos y

pirometal)r%icos!

0&

i& "a forma más usual de determinar los tama#os de un conjunto de partículas, es

mediante el análisis %ranulomtrico efectuado en una serie de tamices! +or este

procedimiento, el tama#o de partículas es asociado al n)mero de aberturas que tiene

el tamiz por pul%ada lineal!

j&

D& 5e puede especificar un ran%o de tama#os de partículas de los si%uientes modos2

l&

o (enos ; mallas $-;m&2 Indica un material que pasa a travs de un tamiz

que tiene ; coberturas por pul%ada lineal, por lo que tendrá un tama#o

menor a 8.6 micrones que es la lon%itud de la abertura de la malla!

o (enos .6 mallas más 86 mallas $-.6m K 86m&2 Indica que el material pasa

un tamiz con .6 aberturas por pul%ada lineal y es retenido en un tamiz de 86aberturas por pul%ada lineal, es decir, que el material tendrá un tama#o

menor a .A6 micrones $abertura de la malla .6& y menor de A:. micrones

$abertura de la malla 86&

m&

n& Ln análisis %ranulomtrico completo, consiste en 0acer pasar un material

$%eneralmente ;66 %& representativo de la muestra ori%inal, por una serie de

tamices comenzando por uno de menor n)mero de mallas y concluyendo en el

de mayor n)mero de mallas!

o&

p&


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. PREPARACIN DE ,A MUESTRA

q& "a preparación de la muestra comprende básicamente las operaciones de

trituración, mezclado, reducción, secado y pulverización!

r&

s& "a trituración se debe efectuar por medio de una trituradora 0asta el tama#o

especificado, en la totalidad de muestra, cuidando de no cambiar su calidad!

/ntes de triturar el mineral se debe de limpiar la trituradora!

t&

u& "a reducción de debe ejecutar por mtodo de reducción por incrementos o por mtodo de cono y cuarteo y mediante un aparato apropiado!

v&

M& / travs de todas las etapas de preparación, las muestras se deben prote%er

contra cualquier alteración o contaminación!

x&

y& El procedimiento a se%uir despus del secado, se puede clasificar, dependiendo

del estudio a que será sometida la muestra posteriormente, en2

z& +ara análisis %ranulomtrico

aa& +ara estudios metal)r%icos

ab& +ara microscopia

ac& +ara análisis químico

ad&

ae .1 Prepara#i/n *e uestras para an3lisis &ranulotri#o

af& El procedimiento para preparar muestras para análisis %ranulomtrico considera

diferencia entre material que es producto de etapas de c0ancado $%ranulometría

%ruesa&, de la obtenida como producto de molienda y flotación $%ranulometría

fina&!

a! +ara el análisis %ranulomtrico de muestras producto de c0ancado primario

secundario, se considera el si%uiente procedimiento!

a%&

- 3lasificar la totalidad de la muestra en una determinada malla de la serie 4yler!


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- +ara el material mayor a al amalla seleccionada, realizar un análisis

%ranulomtrico empleando la serie requerida y utilizando en lo posible todo el

material obtenido!

- +ara el material de tama#o menor a la malla seleccionada, se realiza el análisis

%ranulomtrico pasando el material sobre un jue%o de tamices seleccionado! 5i

el tama#o de esta muestra es muy %rande, se debe reducir previamente la

muestra 0asta tener un peso adecuado, utilizando para ello al%)n mtodo

presentado en la sección anterior!

b! "os productos de molienda y flotación %eneralmente provienen de pulpas que

0an sido filtradas y sesadas, razón por la cual es necesario previamente dis%re%ar

estas muestras antes de realizar el análisis %ranulomtrico! El procedimiento a

se%uir en este caso, es el si%uiente2- Ele%ir una malla 4yler bajo el cual pase todo el mineral y dis%re%arlo sobre está,

empleando para ello un rodillo de %oma de tal manera de eliminar los

a%lomerados sin alterar la %ranulometría ori%inal de la muestra!

- *e la muestra dis%re%ada, separar por operaciones alternadas de roleo y carteo

una submuestra de peso suficiente para realizar el análisis %ranulomtrico!

a0&

ai& /l i%ual que en el caso anterior, la reducción de muestra se realiza empleando un

mtodo de los ya estudiados, respetándose las condiciones especificadas al

respecto!

aj& +oner la muestra sobre la serie de tamices seleccionada y tamizar en 4o-4ap

durante el tiempo requerido!

aD& En aquellos casos en que el análisis %ranulomtrico contemple la malla 8F6

4yler o menores, se puede eliminar previamente el material fino de la muestra a

tamizar! En tales casos, el procedimiento a se%uir es el si%uiente!

- +esar la muestra seca!

- "avar la muestra sobre la malla más fina de la serie a emplear, recuperando los

finos!

- iltrar, secar y pesar los finos!

- 5ecar y pesar los %ruesos!


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- 3onfirmar el peso inicial sumando los pesos correspondientes a los finos y los

%ruesos!

- 4amizar los %ruesos sobre la serie de tamices seleccionada, incorporando en

dic0a serie la malla a travs de la cual se lava la muestra!

- 4amizar en ?o-4ap durante el tiempo requerido!- 5umar los pasos correspondientes al obtenido en el lavado más el obtenido bajo

la misma malla despus del tamizaje, con lo cual se obtiene el peso bajo la

malla más fina considerada en la serie de tamices empleada!

- 3on los datos así obtenidos se calcula el porcentaje retenido y pasante en cada

malla!

al&

am& En cada análisis %ranulomtrico se debe tener especial cuidado con la

limpieza de los tamices antes de cada ensayo y conjuntamente, inspeccionar las

telas de los tamices para ase%urar que no tienen roturas ni deformaciones que

distorsiones el resultado de los análisis!

an&

ao .2 Prepara#i/n *e uestras para ensa;os *e )lota#i/n *e laboratorio

ap& El procedimiento de preparación de muestras para estudios de flotación de

laboratorio, a partir de mineral de alimentación a la planta de molienda, requiere

de una etapa de reducción de tama#os de este 0asta lo%rar que toda la muestra

este bajo la malla .6 4yler! / continuación se deben preparar las muestras a

utilizar en los test de flotación en paquetes con los pesos requeridos para %enerar

la pulpa de alimentación a molinos de laboratorio y posteriormente a flotación!

aq&

ar ." Prepara#i/n *e uestras para i#ros#op=a

a! (uestras para estudio petro%ráfico! Este tipo se realiza sobre muestras compactas,

por lo tanto no se requiere de nin%una preparación especial y las muestras solo

deben ser identificadas claramente!

b! (uestras para estudios de composición mineraló%ica! El estudio de composición

mineraló%ica se realiza sobre muestras a una %ranulometría %eneralmente bajo la


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malla 1 de la serie 4yler! +or lo tanto, la muestra debe ser preparada a esa

%ranulometría mediante una reducción de tama#os controlada!

c! (uestra para estudios de liberación! "as muestras este tipo de estudio provienen de

un análisis %ranulomtrico, siendo las fracciones retenidas en cada malla las

muestras individuales utilizadas!

as&

at .+ Prepara#i/n *e uestras para an3lisis qu=i#o

au& "a preparación de muestras para análisis químico requiere de la realización de

tama#os de mineral bajo .66 mallas 4yler de una muestra ori%inal, cuyo tama#o

este bajo malla ó .6 4yler, se separan .66 a 866 %ramos por operaciones de

roleo y cuarteo! 9uevamente, por operaciones de roleo y cuarteo, se divide lamuestra de dos, dejando una de ellas como testi%o, identificándola

adecuadamente, la se%unda muestra se pulveriza 0asta un tama#o .66N - .66

mallas 4yler, la cual constituye la muestra para análisis!

av& "as muestras para análisis se deben colocar en recipientes adecuados y

marcados, que permitan su correcta identificación, así como estar debidamente

sellados y lacrados!

aM& Es conveniente que la información que fi%ure en los sobres de muestras para

análisis contemple2

.! +rocedencia, tipo de mineral!

8! +eso del car%amento!

1! 9)mero de la muestra O "ote!

:! "u%ar y fec0a del muestreo!

;! 3ontenido de 0umedad!

! "u%ar y fec0a de la preparación de la muestra!

F! 9ombre y firmas de las personas que efectuaron el muestreo!


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MUESTRA =RUTA

SECADO

PULVERI>ACI?N

DIVISI?N

DESCARTEDMUESTRA FINAL

ORCI?N DE PRUE=A PARA AN@LISIS UBMICO

8DETERMINACI?N DE LA UMEDAD(8A 9&C EN ESTUFA(

8REDUCCION DE TAMAO DE PARTBCULAS(8MALLA 9& AL 9 H(

8CUARTEO PROPORCIONAL DE LA MUESTRA(

a9 EEMP,O DE, PROCEDIMIENTO DE PREPARACION DE ,A MUESTRA

0INA, PARA DETERMINACION DE UMEDAD AN?,ISIS :U6MICO

a/(

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