ESTUDIO DE LA CONCENTRACION GRAVIMETRICA DE …
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1 ESTUDIO DE LA CONCENTRACION GRAVIMETRICA DE MINERALES AURIFEROS EN UN JIG DE LABORATORIO HAROLD IVAN CONCHA RODRIGUEZ UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA QUÍMICA SANTIAGO DE CALI 2007
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ESTUDIO DE LA CONCENTRACION GRAVIMETRICA DE MINERALES AURIFEROS EN UN JIG DE LABORATORIO
HAROLD IVAN CONCHA RODRIGUEZ
UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA QUÍMICA SANTIAGO DE CALI
2007
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ESTUDIO DE LA CONCENTRACION GRAVIMETRICA DE MINERALES AURIFEROS
EN UN JIG DE LABORATORIO
HAROLD IVAN CONCHA RODRIGUEZ
Trabajo de grado presentado como requisito, para optar al título de Ingeniero Químico.
Director: JORGE IVAN LONDOÑO ESCOBAR
Ingeniero Químico M.Sc. INGEOMINAS
Codirector: JUAN MANUEL BARRAZA BURGOS
Ingeniero Químico M.Sc. Ph.D. UNIVERSIDAD DEL VALLE
UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA QUÍMICA SANTIAGO DE CALI
2007
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Esta tesis titulada “Estudio de la Concentración Gravimétrica de Minerales Auríferos en un JIG de Laboratorio” y elaborada por el estudiante Harold Iván Concha Rodríguez, se presenta a la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Valle como requisito para optar al titulo de Ingeniero Químico. Hemos REVISADO Y APROBADO esta tesis. Jurados, ---------------------------------------------------------- Jorge Enrique López Ingeniero Químico D. Sci. ---------------------------------------------------------- Jorge Luís Piñeres Ingeniero Químico M.Sc. Santiago de Cali, Enero de 2007
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RESUMEN En el presente trabajo se desarrolló una de las operaciones unitarias de concentración de sólidos
para el beneficio de un mineral aurífero, aplicando el método de concentración gravimétrica en una
pulsadora de laboratorio (JIG).
En el trabajo se tuvieron en cuenta los principios fundamentales para el proceso de separación de
partículas, mediante el JIG; el cual aprovecha la diferencia de densidades de los minerales para
producir la clasificación de los sólidos por medio de un flujo de pulsaciones de agua.
En primera instancia se identificaron parámetros de operación, del material y del equipo, necesarios
durante la experimentación y se determinaron aquellos que por la misma condición del equipo o por
no mostrar una alta incidencia en el proceso de concentración, deberían permanecer constantes.
La realización de los experimentos se hizo con una muestra representativa disponible de un material
rico en oro de la mina “el Diamante”, ubicada en el departamento de Nariño, con características
mineralógicas conocidas, y con un tenor igual a 8,6%.
El mineral se redujo hasta un tamaño de partícula inferior a 600 micras (considerado como
apropiado para una buena liberación de los minerales de interés) y se ingresaron al JIG en forma de
pulpa al 33%, muestras de 6 Kg. de mineral seco, a una velocidad de alimentación de pulpa igual a
450 g/min.
El JIG se trabajó con una Inclinación de 2º, con una altura de placas de contención de los desagües
igual a 1cm y una Frecuencia de Oscilación de 150rpm. El Caudal de agua para trabajo fue 18 L/min.
El lecho artificial poroso (balines de acero) tenía una densidad igual a 6.94 g/cm3 (lecho de densidad
intermedia entre los minerales a separar: pesados y livianos).
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Con las condiciones anteriores, se aplicó un análisis de varianza basado en un diseño factorial 23 (3
variables, 2 niveles), variando: el Diámetro de abertura del agujero de la malla de soporte del lecho
entre 300 µm y 400 µm, la altura del lecho artificial entre 0.5cm y 3cm, y la amplitud del pistón que
da el movimiento oscilatorio de impulso y succión de las partículas, entre 15 mm. y 26 mm.
Como variables de respuesta se consideraron: La Recuperación del material pesado; el
Rendimiento de concentración, consistente en la cantidad de masa del concentrado con relación a la
del alimento y la Razón de Enriquecimiento, consistente en las veces que se eleva el tenor en el
concentrado, con respecto al alimento.
Según los datos obtenidos parece ser que hay una tendencia favorable para el ensayo con
condiciones de: malla de 300 micras, amplitud de 26 milímetros, y altura del lecho de 0.5 cm. A estas
condiciones se obtuvo un tenor de pesados en el concentrado igual al 33.45%, el cual representa
una recuperación del 71.6% del material pesado, con una masa en el concentrado igual al 18.5% del
mineral de alimento, y una razón de enriquecimiento igual a 3,87.
Se realizaron pruebas adicionales, cambiando el lecho artificial por un lecho de partículas de mineral
de pirita, cuya densidad fué de 4.551 g/cm3. Para estas pruebas con lecho de piritas, se
mantuvieron las condiciones de operación anteriores, los resultados se incrementan notoriamente
así: el porcentaje de pesados al 40.7%, con una recuperación del 94,94%, y una razón de
enriquecimiento igual a 4,71.
Durante todos los ensayos se observó un menor tamaño de partícula en el sobrenadante que en el
concentrado, así pues para el Concentrado en promedio el d80 (diámetro para el cual el 80% del
material pasa) estuvo por debajo de 280 micras, y el Sobrenadante el d80 por debajo 50micras,
haciendo notar esto la función estratificadora del equipo, en este rango de trabajo y para este tipo de
material.
6
El análisis de varianza “ANOVA” se utilizó como herramienta estadística para la determinación de la
variable con mayor grado de incidencia al proceso de concentración, se realizaron análisis para cada
variable de respuesta donde los resultados mostraron cambios significativos en los rangos probados
para el Rendimiento de concentración y el Porcentaje de pesados. Para la Recuperación, el diámetro
de malla si resultó significativo.
Palabras claves: JIG. Concentración gravimétrica. Minerales auríferos. Metalurgia extractiva. Beneficio de minerales.
7
A mi familia.
8
Gracias a todos quienes conozco, no lo hubiera logrado sin su ayuda.
9
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCION 12 1.0 MARCO TEORICO 14 1.1 GENERALIDADES 14 1.2 CONCENTRACION GRAVIMETRICA 16 1.2.1 Requerimientos de Operación 17 1.2.2 Criterio de Concentración (CC) 18 1.3 JIG 20 1.3.1 Principio de Separación 22 1.3.2 Variables importantes en un JIG 25 1.3.3 Tipos de JIG 26 2.0 PARTE EXPERIMENTAL 27 2.1 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS 27 2.1.1 Equipos De Proceso. 27 2.1.1.1 Reducción de Tamaño 27 2.1.1.2 Clasificación de Tamaño 28 2.1.1.3 Cuarteo. 29 2.1.1.4 Pulsador o JIG 29 2.1.2 Equipos de Análisis 30 2.1.2.1 Análisis de Tamaño de Partícula 30
10
Pág.
2.1.2.2 Separación Gravimétrica 30
2.1.2.3 Análisis de Mineralogía 32 2.1.2.4 Análisis de Densidad 33 2.2 METODOLOGÍA 34 2.2.1 Preparación del Material 34 2.2.2 Beneficio o Concentración 34 2.2.3 Pruebas de Análisis 35 2.2.3.1 Análisis de Tamaño de Partícula 35 2.2.3.2 Densidad Del Material 35 2.2.3.3 Separación Gravimétrica 35 2.2.3.4 Análisis de Mineralogía 35 2.3 DISEÑO EXPERIMENTAL 36 2.3.1 Identificación de Parámetros 36 2.3.2 Pruebas de familiarización 36 2.3.3 Análisis Estadístico 38 2.3.3.1 Experimentos Factoriales 39 3.0 ANALISIS Y RESULTADOS 41 3.1 MATERIAL DE ALIMENTO 41 3.1.1. Caracterización Química 41 3.1.2 Caracterización Mineralógica 41
11
Pág.
3.1.3 Proporción de material pesado en la cabeza 43 3.1.4 Densidad 44 3.1.5 Granulometría 46 3.2 BENEFICIO 47 3.2.1 Análisis Mineralógico 47 3.2.2 Análisis Granulométrico 50 3.2.3 Variables de Respuesta 53 3.2.4 Análisis de varianza 59 4.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 60 4.1 Conclusiones 60 4.2 Recomendaciones 62 BIBLIOGRAFÍA 63 ANEXOS 65 APENDICES 89
12
INTRODUCCION
La concentración de minerales es una operación de separación del mineral de interés, de los otros
componentes del material original (ganga) mediante la cual se obtiene un producto enriquecido y un
rechazo pobre en el material valioso.
Para ello, se pueden implementar métodos de separación que aprovechan diferentes propiedades
físicas tales como: diferencia de peso específico de los sólidos, atracción frente a un campo
magnético, diferencias de conductividad eléctrica; otros métodos aprovechan la diferencia entre las
propiedades fisicoquímicas como la adsorción o no de agua en la superficie del sólido y la
aglomeración selectiva de un mineral. Cada uno de estos métodos emplean técnicas diferentes para
la obtención de resultados de acuerdo a las propiedades del material a tratar y a las condiciones de
operación, para lo cual cuentan con diferentes equipos tales como: sedimentadores, hidrociclones,
canaletas, mesas vibratorias, conos de separación centrifuga, separadores magnéticos, separadores
eléctricos, celdas de flotación, JIG, entre otros.
La concentración gravimétrica, es uno de los métodos más empleados en el beneficio de minerales,
por su sencillez de operación, costos relativamente bajos, no contaminación con residuos químicos,
diversidad de equipos y altos porcentajes de recuperación del material de interés; a su vez esta
operación emplea diversos equipos y técnicas para cumplir con su objetivo, entre los que están la
separación por medios densos dinámica y estática, la separación por vibración y la separación por
pulsaciones, donde uno de los equipos más empleados en la recuperación de menas auríferas,
carboníferas y hasta en la extracción de diamantes es el JIG 9
El Instituto de Geología y Minería INGEOMINAS, cuenta con el laboratorio de Metalurgia Extractiva,
que para la realización de los estudios de concentración de minerales dispone de diferentes equipos,
entre los que se encuentra un JIG que se rehabilitó. El JIG es una máquina de concentración para
la separación de sólidos, que aprovecha la diferencia de pesos específicos de los minerales de una
13
muestra de una mena para separarlos, usando pulsos de agua que atraviesan una criba sobre la
cual reposa un lecho de partículas de un tamaño determinado.
La importancia de la activación del JIG radicó en que permite comparar las eficiencias de
concentración de minerales por diferentes tecnologías, incrementando la confiabilidad de los
resultados en los estudios de identificación y caracterización de los mismos.
El objetivo principal de este trabajo fué la aplicación del JIG ubicado en el laboratorio de
metalurgia de INGEOMINAS para concentrar un agregado mineral.
Como objetivos específicos se encontraron los siguientes:
1 Se establecieron las condiciones de operación del equipo para conocer el Rendimiento de
la operación, la Recuperación y la Razón de enriquecimiento, como funciones del tenor de
pesados del mineral.
2 Se determinó la incidencia que sobre los procesos de separación de sólidos en un JIG
tienen variables, tales como, el diámetro de la malla, la altura del lecho, y la amplitud del
pistón.
3 Se reactivó el JIG para utilizaciones futuras.
14
1 MARCO TEORICO
1.2 GENERALIDADES
El procesamiento de minerales suele dividirse en dos categorías: 1. El beneficio de minerales
(Mineralúrgia). 2. La transformación del mineral (Metalúrgia Extractiva). El beneficio de los minerales
consiste en la trituración, molienda, separación, mezcla y homogenización, lavado, concentración y
otras operaciones similares a que se somete el mineral extraído, adecuándolo para su posterior
transformación y utilización. Se entiende por transformación la modificación química del mineral
extraído y beneficiado, a través de un proceso industrial después del cual resulta un producto
diferente y no identificable con el mineral en su estado natural 25
La operación con el JIG se ubica en la categoría del beneficio (Mineralúrgia) ya que con el beneficio
se sustrae del circuito de planta, minerales que no poseen valor alguno y que generan costos de
tratamiento y manejo, así como minerales cuya presencia puede presentar consecuencias negativas
en el proceso de extracción metalúrgico siguiente (piritas en la extracción de cobre, areniscas y
algunos metales en el carbón). En algunas ocasiones puede llegar a ser etapa final, como por
ejemplo en la preparación y lavado de carbones, en el proceso de minerales industriales como talco,
sílices para fundición, entre otros. Se podría decir que la etapa de concentración es la primera etapa
que daría valor agregado a los minerales extraídos 1.
En el contexto de Metalúrgia extractiva, la etapa de concentración es de gran importancia en la
reducción de costos y manejo de materiales no deseados ya sea por su poco valor comercial
(ganga), o por los posibles problemas que puedan presentar en las etapas posteriores. Esta etapa
recibe un material mineral que ha sido reducido de tamaño inicialmente y eleva su tenor, para luego
pasarse a la fase de extracción bien sea pirometalúrgica o hidrometalúrgica y posterior refinación 4.
En el anexo A-1 se encuentra un diagrama de flujo de un proceso de extracción de oro.
15
La Tabla 1 presenta algunos precios de minerales después del proceso de concentración. Así por
ejemplo el oro puede alcanzar un precio cuarenta veces mayor cuando se concentra que cuando se
encuentra en bocamina.
Tabla 1. Valores medios de algunos minerales1
MINERAL
Mineral en
bocamina
($ / KG)
Mineral
post-concentración
($ / KG)
CUARZO 1 30
CARBÓN TÉRMICO 1 2
CARBÓN COQUE 1 25
ORO 1 40
ROCA FOSFÓRICA 1 50
Para lograr el objetivo de concentrar el mineral, se usan diferentes métodos de separación que
pueden apoyarse en las propiedades físicas y químicas de los materiales (ver Tabla 2). Las
operaciones y equipos para la concentración por gravedad, se ubican en la etapa de la mineralúrgia.
Tabla 2. Diferentes métodos de concentración1
METODO PROPIEDAD DE SEPARACION EQUIPOS
Concentración Gravitacional Densidad Sedimentador, Hidrociclón, Canaleta, JIG,
Mesa Vibratoria, Cono Centrífugo, Espiral.
Concentración Magnética Susceptibilidad Magnética Separador Magnético de tambor, de
Rodillos, Tipo Carrusel.
Concentración Eléctrica Conductividad Eléctrica Separador Eléctrico de alta intensidad
Flotación Espumante Hidrofobicidad, Tensión Superficial Celdas y Columnas de Flotación
Floculación Adsorción con formación de coágulo
o Flóculo Sedimentador
16
1.2 CONCENTRACION GRAVIMETRICA Es la separación de dos o más especies minerales de diferente peso específico, debida al
movimiento relativo en un medio acuoso o en el aire como respuesta de los sólidos a las fuerzas
gravitacionales de arrastre y empuje 1, 15,10
Es la más adecuada para la minería, porque:
No usa reactivos de ningún tipo, solo usa agua y esta agua del proceso puede reciclarse después de
su clarificación; generalmente de fácil manejo pues se necesita una persona para su control; Tiene
bajos costos de operación; sirve para una gran variedad de minerales (oro, volframita, Tantalita,
casiterita, sulfuros, etc.), debido a que se tiene una variedad de equipos de todo tamaño y
capacidad1, 9, 11. La Tabla 3 presenta el rango de tamaño de aplicabilidad de diferentes equipos de
separación por gravedad comerciales.
Tabla 3. Rango de tamaño de diferentes equipos de separación por gravedad comerciales 11, 23
EQUIPO TAMAÑO DE PARTICULA
JIG 0.08 mm. - 100 mm.
MESA VIBRATORIA 0.02 mm. – 2 mm.
JIG NEUMATICO 0.1 mm. - 25 mm.
MESA DE AIRE 0.25 mm. – 6 mm.
CENTRIFUGAS 0.01 mm. – 12 mm.
ESPIRAL 0.05 mm. – 2 mm.
la Tabla 4 muestra varios tipos de concentradores por gravedad comerciales con información acerca
de los relativos requerimientos de agua y su capacidad 10.
17
Tabla 4. Características de las máquinas de concentración por gravedad 11, 23
TIPO MAQUINA REQUERIMIENTO DE AGUA CAPACIDAD
JIG CONVENCIONAL ALTO MEDIA
JIG CIRCULAR ALTO ALTA
ESTRATIFICACION JIG CENTRIFUGO ALTO MEDIA
CENTRIFUGO MUY ALTO ALTA
PELICULA ESPIRAL MEDIO MEDIA
MESA MEDIO MEDIA VIBRACION
ORBITAL ALTO BAJA
MESA NINGUNO MEDIA AIRE SECO
JIG NEUMATICO NINGUNO BAJA
1.2.1 Requerimientos de Operación: Para que se produzca una buena concentración del mineral
debe tenerse en cuenta:
a) Liberación de las partículas: como el mineral rico se encuentra unido con la ganga en grandes
tamaños, debe haberse sometido a un óptimo tratamiento de trituración y molienda, para asegurar
la liberación de las partículas de interés, este grado de liberación de las partículas es determinado
por medio de microscopios electrónicos 23.
b) Distribución de tamaños de partícula en el alimento: se debe tratar de no tener una distribución
granulométrica muy amplia.
c) Forma de las partículas: las partículas según su forma se comportan hidrodinámicamente
diferente, aunque sean de igual densidad, lo ideal es que fueran todas esféricas.
18
d) Diferencia de densidad: la diferencia de densidades debe ser notoria para que exista una buena
separación, de acuerdo al Criterio de Concentración (CC).
e) Disponibilidad de agua: generalmente la concentración gravitacional se efectúa en medio acuoso,
es importante disponer de cantidad suficiente en el sitio donde se encuentre la planta de beneficio.
1.2.2 Criterio de Concentración (CC): La efectividad de cualquier proceso de concentración se
puede predecir usando el “Criterio de Concentración”, o Relación de Asentamiento Libre, la cual
relaciona los diámetros de dos partículas de diferentes densidades, pero con la misma velocidad de
asentamiento bajo condiciones Newtonianas, (ver Ecuación 4). La deducción del criterio de
concentración está dada por la igualación de las velocidades terminales de dos partículas de
diferentes diámetros en el mismo fluido, en las que estas velocidades se pueden determinar en
función de las características físicas del sólido (densidad, tamaño), propiedades físicas del fluido
(viscosidad, densidad) y de las fuerzas que actúan sobre las partículas: Fuerza de Gravedad (Fx),
Fuerza de Flotación (Fb) y Fuerza de Fricción (Fr). Por tanto la fuerza (F) que actúa sobre una
partícula en un fluido es:
F = m*(dV/dt) = Fx – Fb - Fr (1)
Donde: Fx: fuerza gravitacional = m*g
Fb: Fuerza de flotación = w*g*ρf /ρs
Fr: Fuerza de fricción = ρf*V2*A*K/2
Si las partículas parten del reposo (V=0) y si se tienen partículas esféricas (A=лd2/4), la ecuación 1
se convierte en:
V2 = sK
fsgd
ρρρ
3
)(4 − ecuación de Newton para partículas gruesas (d >1mm) (2)
V = µ
ρρ18
)( fsgd −° ecuación de Stokes para partículas finas (d <1mm) (3)
19
(Donde, m: masa del sólido, g: aceleración de la gravedad, w: masa del fluido, ρf: densidad del fluido, V: velocidad
Terminal de la partícula, A: área, K: coeficiente de rozamiento, d: diámetro de partícula, µ: viscosidad del fluido).
Al igualar las velocidades terminales de dos partículas, una pesada y la otra liviana según la
ecuación de Stokes y para flujo turbulento se tiene:
Vl = Vp
µ
ρρ18
)( fpgdp − =
µρρ
18
)( flgdl −
Vp: velocidad Terminal de la partícula pesada
Vl: velocidad Terminal de la partícula liviana
fl
fp
dp
dlCC
ρρρρ
−−=≈ (4)
Es decir, si se tienen dos partículas una pesada y la otra liviana de densidades ρp y ρl, asentándose
a la misma velocidad en un medio de densidad ρf, el diámetro de la partícula más liviana (dl) es
mayor que el diámetro de la partícula más pesada (dp) (ver figura 1). A nivel práctico, para que
exista una separación eficiente el valor de CC debe ser mayor o igual a 2.5, para valores menores
que 2.5, la eficiencia es relativamente pobre 1, 2, 4, 7, 11, 22, 27, 28.
Figura 1. Relación de diámetros para el Criterio de Concentración (CC)
20
1.3 JIG Es un equipo con un recipiente rectangular abierto en la parte superior, que se alimenta con una
mezcla de partículas de diferente peso específico, formando un lecho sobre una malla el cual por
medio de pulsos de agua o aire se expande y compacta cíclicamente, con el fin de que las
partículas de mayor gravedad específica viajen hasta el fondo del lecho, mientras las partículas de
menor gravedad específica, se salen en el tope por un drenaje14. En la Figura 3 se encuentra una
fotografía del JIG usado en este trabajo.
El “Jigging” o pulsado, generalmente se usa para el beneficio de menas de metales férreos,
depósitos dispersos de titanio, zirconio, aluminio, cromita, diamantes, y otros minerales 15, 13, 8. En la
preparación de carbones es una unidad altamente versátil. Se aplica a grandes diámetros de
partículas, con tamaños hasta de 4 pulgadas (ver Tabla 3). En rangos de gravedad, el proceso
puede aplicarse a partículas de oro con una densidad de 19.3 y a partículas de carbón con
densidades menores que 1.3 3.
Más recientemente las pulsadoras están siendo empleadas en el reciclado de materiales como
chatarra de automóviles, de electrodomésticos, escombros de edificios, etc.17
Las Figuras 2a y 2b presentan el esquema básico de un JIG convencional y del tipo Harz, con sus
elementos básicos:
� Una malla para soporte del lecho artificial
� Un “hutch” o tanque que contiene el líquido bajo la malla
� Un medio para crear el movimiento entre el líquido y el lecho
� Un sistema para la modulación del pulsado del JIG en forma de onda
� Un sistema de regulación del flujo de agua
� Un sistema de alimentación del mineral
� Un sistema de remoción de productos, encima de la malla y en el hutch
� Un sistema de control para la regulación de finos (altura de los desagües)
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a) PULSADORA BÁSICA 4 b) PULSADORA HARZ 2
Figura 2. Esquema de funcionamiento de las Pulsadoras
SOBRENADANTES
ALIMENTACION
PISTONES
CONCENTRADOS
MALLAS Y LECHO
MOTOR
ENCENDIDO ELECTRICO
CONTROL FRECUENCIA
Figura 3. JIG tipo HARZ.
LECHO DELJIG
MATERIALAGITADO
MALLA DEL JIG
SOBRENADANTE
ALIMENTO
CONCENTRADO
AGUA EN MOVIMIENTO
22
En orden de obtener un mejor entendimiento de la segregación de partículas en un JIG, el
movimiento de una sola partícula ha sido estudiado.
El “jigging” es un resultado de la estratificación de material particulado bajo la influencia de fuerzas
hidrodinámicas y la gravedad. Varios parámetros afectan el proceso de estratificación, las cuales
incluyen la amplitud y frecuencia de pulsado, el espesor del lecho, la tasa de agua “hutch”, y las
características del alimento. Notables esfuerzos fueron hechos para formular modelos matemáticos
simples y prácticos que correlacionarán las variables importantes en el JIG, estos son esencialmente
basados en teorías de pulsado, conceptos físicos, que han sido propuestos por muchos
investigadores a través del tiempo. Algunas teorías proveen solamente una explicación cualitativa de
los procesos de estratificación, las cuales no son muy relevantes para el diseño y adecuación del
punto de operación18.
1.3.1 Principio de Separación: De las ecuaciones encontradas por diferentes autores, muchas
prueban que las partículas pueden ser tratadas por los principios generales de movimiento de
partículas bajo condiciones de asentamiento obstaculizado bajo flujo pulsado, deducidas de las
ecuaciones de Newton y de Stokes para el movimiento de partículas en fluidos, en el que el
descenso o ascenso de una partícula es el resultado de un efecto combinado de su volumen y su
peso específico.
El material ingresa al JIG como una mezcla de granos livianos y pesados, ya sea liberados o no, las
partículas entran y forman capas, cuando el pulso de agua sube, el fluido realiza un trabajo para
levantar el lecho y expandirlo (ver Figura 4 - b), cuando el agua baja, se produce la succión del
lecho, las partículas descienden y el lecho se compacta 6 (ver Figura 4 – a, c).
El nuevo concepto introduce que el movimiento de las pulsaciones del líquido causan que las
partículas pequeñas pesadas se desplacen hacia arriba debido a la diferencia de las fases entre los
movimientos de las partículas de mineral, el lecho artificial y el líquido (ver Figura 4 – d) 16.
23
Partículas del lecho Poroso Artificial
Partículas livianas
Partículas Pesadas
Partículas Finas Pesadas
Partículas Finas Livianas
Agua Ascendiendo
AguaDescendiendo
AguaDescendiendo
Figura 4. Dos conceptos del proceso de pulsado o “jigging”: a) Movimiento Inicial; b) Máxima Expansión del
Lecho; c) El viejo concepto del proceso de “jigging”; d) El nuevo concepto del proceso de “jigging”.16
Consideremos dos esferas de igual diámetro donde una es más densa A que la otra B, de masas
MA y MB respectivamente, al someterlas a una fuerza F, adquieren una aceleración de aA y aB:
F = MA *aA F = MB *aB
Como la fuerza externa F es igual para ambas partículas: MA * aA = MB * aB
Como, MA > MB; entonces aA < aB.
En el caso contrario: MA < MB; entonces aA > aB.
La distancia recorrida por una partícula (S) esta dada por:
S = Vo t + ½ a t2 Ecuación 5
Donde: Vo = Velocidad inicial, t = Tiempo, a = Aceleración
24
Suponiendo que la fuerza de arrastre es igual para ambas o los movimientos son tan rápidos que la
partícula no actúa enteramente. Si: Vo = 0 y MA >MB, entonces
S = ½ a t2 Ecuación 6
Por lo tanto para un tiempo t la distancia recorrida por B será mayor que la distancia recorrida por A.
Entonces podemos deducir que en el pulso de ascenso del agua se generará un mayor recorrido de
las partículas livianas que de las partículas pesadas.
En el descenso de las partículas, suponemos que todas están situadas en la elongación máxima
superior, luego en el tiempo inicial (t = 0) comienza el descenso, después de un corto tiempo, todas
las partículas poseen igual aceleración, puesto que las partículas y el fluido son de igual volumen 4, 7
a(inicio de la caída) = (1 – ρf / ρs) * g Ecuación 7
Donde: ρf = densidad del fluido, ρs = densidad del sólido, g = aceleración de la gravedad
De la ecuación 7 vemos que la aceleración depende de la densidad del fluido y del sólido y no
interviene el tamaño de la partícula, entonces las partículas densas se aceleran más que las
partículas livianas 1, 2, 4, 20.
Este fenómeno se denomina “aceleración diferencial al inicio de la caída”. Luego se da un fenómeno
de sedimentación obstaculizada, ya que las partículas empiezan a chocar entre ellas o con el lecho
al tratar de descender. Por ultimo cuando el lecho esta compactado, las partículas de diámetro
pequeño se percolarán por los intersticios del lecho comprimido, este se llama “escurrimiento
intersticial”. Esto se repite cíclicamente generando la separación entre los sólidos1, 6 (ver Figura 5).
25
Figura 5. Tres mecanismos durante la concentración en un JIG
1.3.2 Variables importantes en un JIG:
1 Ciclo del JIG: Un ciclo esta compuesto por un pulso de subida y un pulso de bajada;
también llamados etapas de expansión y de succión del lecho, las cuales se caracterizan
por una amplitud o desplazamiento máximo que se desarrolla en el movimiento del lecho y
una frecuencia o numero de veces que se efectúa un ciclo completo por unidad de tiempo.
Un ciclo como mínimo debe durar 0.2 segundos 2,6.
2 Amplitud del Pistón y frecuencia del pulso: Son dos parámetros que están
interrelacionados. Para distribuciones granulométricas estrechas y relativamente gruesas y
con una alta proporción de pesados la amplitud debe ser grande (de 40mm a 60mm). Para
distribuciones amplias y relativamente finas (entre 100µm – 500µm) la amplitud requerida
es pequeña (de 3mm a 20mm) con ciclos cortos (alta frecuencia, aproximadamente de
150rpm a 400rpm) 1,4.
3 Lecho artificial poroso: Se usa para mejorar las condiciones de separación, según sea el
tipo de JIG, algunos no necesitan lecho. La densidad de las partículas que forman el lecho
debe ser intermedia a la de los sólidos que se desea separar. Para separar minerales
26
auríferos se usan aleaciones de metales pesados o simplemente acero, el diámetro debe
ser adecuado para no atravesar la criba, pero que permita el paso de las partículas finas en
el escurrimiento intersticial 1,27.
4 Característica de los sólidos: Se debe tener en cuenta la distribución de tamaños en el
alimento (para menas aluviales el tamaño puede variar entre 6.4mm hasta 0.05mm.), el flujo
de sólidos en el alimento puede oscilar entre 17.0 y 25.0 ton – m2/h. 3,5
5 Dilución de la pulpa de alimentación: Generalmente está entre un 30% a un 70% de
sólidos en peso, es decir de 30Kg a 70Kg. de mineral por 70 L a 30 L de agua 4.
6 Agua de caja (hutch): Debe ser lo mas clara posible y con un nivel máximo de sólidos en
suspensión de 5 gramos por litro de agua. Un valor promedio oscila alrededor de
5.6 L agua / Kg. de Mena. Se usa para mantener el lecho dilatado por un tiempo mas largo y
evitar una obstaculización muy alta a partículas gruesas de mineral denso. Se pueden
presentar pérdidas de finos densos, ya que la energía del pulso de ascenso aumenta y se
reduce la etapa de escurrimiento intersticial 1,4.
1.3.3 Tipos de JIG: Se usan en la minería de veta y de aluvión, en circuitos de concentración. Ver
Anexo J.
27
2.0 PARTE EXPERIMENTAL 2.1 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS 2.1.1 Equipos De Proceso. A continuación se describen los equipos, utilizados en el desarrollo del
trabajo. Los equipos están ubicados en el laboratorio de metalurgia extractiva de minerales auríferos
del Instituto Colombiano de Geología y Minería (INGEOMINAS - CALI).
2.1.1.1 Reducción de Tamaño
Quebrantadora Cónica. Consta de un cuerpo cónico que se acopla a un eje vertical que le
transmite un movimiento de giro dentro de una carcaza. Los ángulos de los conos son tales que la
anchura del paso decrece hacia la base de las caras de trabajo 22. (Ver la Figura 6). La posición de
la carcaza puede graduarse para fijar la apertura de salida del material, determinando así el tamaño
de partícula del producto. Aquí se redujo el tamaño de las partículas hasta 600 micras.
Figura 6. Quebrantadora Cónica
28
2.1.1.2 Clasificación de Tamaño:
Tamices: Al material de mina se le hizo una clasificación manual, pasándolo por una serie de
tamices tipo SANPO de 6.7mm, 4.5mm, 2mm y 1.4mm. Se usan antes de la trituración.
Ver la Figura 7.
Figura 7. Tamices SANPO
Clasificador Eléctrico. Se usó un Clasificador por Vibración, que efectúa la separación por tamaños
sobre una malla de 600µm, debido a un mecanismo de vibración interno. Se usó después de la
trituración. Ver la Figura 8.
Figura 8. Clasificador Vibratorio
29
2.1.1.3 Cuarteo. Se usó para la obtención de muestras representativas, la Figura 9 muestra el
cuarteador empleado.
Figura 9. Cuarteador de rifles Jons.
2.1.1.4 Pulsador o JIG. El beneficio o concentración del mineral se realizó en un JIG tipo Harz,
equipado con un motor trifásico de inducción de 750 W; un controlador de velocidad de rotación
entre 150 rpm y 400 rpm; un excéntrico ajustable para la carrera del pistón entre 7mm y 30mm.; dos
cámaras concentradoras de 200 mm de ancho x 300 mm de largo con mallas intercambiables; tiene
una capacidad de 500gramos por minuto; dos salidas de material liviano o sobrenadante y dos de
concentrados. La Figura 10 muestra el Jig Harz de laboratorio usado en este trabajo.
Figura 10. Pulsador Harz.
30
2.1.2 Equipos de Análisis
2.1.2.1 Análisis de Tamaño de Partícula. Se utilizó en un analizador de tamaño de partícula por
difracción láser SHIMADZU SALD 3001, mostrado en la Figura 11. Con capacidad para efectuar
análisis granulométricos desde 0.1µm hasta 2000µm; dispone de un mecanismo de transferencia de
suspensiones con capacidad para partículas gruesas y finas; un sistema óptico que detecta un
amplio rango de luz difractada y dispersa; y un software que permite una amplia precisión de cálculo
de la distribución del tamaño partícula.
Requiere suspensiones de menos de 0.1% p/v, en las que las muestran deben ser cuarteadas en
cuarteadores de rifles hasta +/- 10g, para luego emplearse una muestra no mayor a 1g; como
agente dispersante se usan agua desmineralizada o alcohol generalmente 24.
Figura 11. Analizador de Tamaño de Partícula
2.1.2.2 Separación Gravimétrica:
Lavado con Alcohol. Se realiza con el fin de reducir la tensión superficial y evitar que pequeñas
partículas pesadas se pierdan en la siguiente fase; con este lavado se separan partículas livianas de
tamaño fino, menor a 75 µm (Ver la Figura 12).
31
Figura 12. Separación Gravimétrica –lavado de finos - Con Alcohol.
Separación en Medio Denso. Es una prueba de separación de las partículas pesadas de las
livianas empleando un medio líquido de peso específico intermedio entre el de los compuestos
mencionados, para obtener la fracción de pesados recuperados en el proceso. El medio empleado
es Tetrabromuro de Etano (TBE, gravedad específica es: γ = 2.955). Ver las Figuras 13a y 13b.
En el apéndice 1 se describe esta técnica.
Figura 13a.Separación gravimétrica.
Figura 13b. Lavado con Tetrabromoetano
32
La Figura 14a muestra el material de alimento, la Figura 14b muestra al material fino separado con
alcohol y las Figuras 14c y 14d las dos fases de livianos y pesados después de la separación con
tetrabromoetano (TBE)
Figura 14a. Muestra Original
Figura 14b Material Fino
Figura 14d. Material Liviano
Figura 14c. Material pesado
2.1.2.3 Análisis de Mineralogía. Con este análisis se cuantificaron los minerales del material
original, y los productos de la concentración. Se combinan dos técnicas:
33
La Difracción de Rayos-X para Muestras de Polvo es una técnica instrumental que permite identificar
fases cristalinas en muestras sólidas de compuestos químicos o minerales, con este análisis se tiene
una apreciación cualitativa de los minerales de la muestra. Es una técnica especialmente útil para
minerales de arcillas por su tamaño submicroscópico. La difracción de Rayos-x es una técnica
basada en la ley Bragg, que relaciona la distancia interplanar con el ángulo de incidencia de los
Rayos-x El equipo empleado fue un Difractómetro de rayos-x para muestras de polvo Marca Rigaku,
modelo RINT 2200 24.
La Técnica de Microscopia Óptica de Secciones Delgadas Pulidas de Rocas o Minerales es
particularmente útil porque además de permitir la identificación de los minerales, permite la
identificación de tamaño al cual se encuentran liberados los materiales de interés, y su
cuantificación. El equipo empleado fue un Microscopio de luz reflejada y transmitida Olympus BH2.
Tiene acoplada una cámara de video y un analizador de imágenes.
2.1.2.4 Análisis de Densidad. El instrumento usado fue un picnómetro de 50 mililitros, que se usa
de acuerdo a la norma descrita en la sección 2.1.3.2. (Ver la figura15).
Figura 15. Picnómetro
34
2.2 METODOLOGÍA A continuación se describe la metodología experimental. Se divide en tres partes: Preparación del
material, concentración en el JIG y las muestras resultantes.
2.2.1 Preparación del Material. El material de trabajo se obtuvo de un lote en pila, dispuesto en los
patios de muestreo de INGEOMINAS proveniente de la mina “El Diamante” ubicada en el
departamento de Nariño.
Con el propósito de disponer un material apto para la prueba de concentración en el JIG, dicho
material fué sometido a una operación de clasificación y molienda, de tal manera que su distribución
de tamaño de partícula estuviera menor a 600 micras. Para tal, se tomó una muestra de 100 Kg. de
la pila y se mezcló; posteriormente se pasó por una serie de tamices hasta obtener el material
menor que 1,4 mm23; este material fue luego triturado en un pulverizador cónico y clasificado en
clasificador vibratorio hasta que todo estuviera menor que 600 micras. Por último el material fue
homogenizado y cuarteado hasta muestras de 6 Kg. Para la prueba de concentración.
2.2.2 Beneficio o Concentración. Una vez preparado el material, se puso este alimento con una
cantidad de agua hasta obtener una pulpa de alimentación del 33% en la cámara de alimentación del
JIG; y previamente instalado el lecho artificial poroso, la altura de los drenajes, establecido el caudal
de agua, la frecuencia de oscilación y las amplitudes de los pistones para el pulsado (tiempo de
estabilización, 3 min.), se procedió a operar el equipo por un espacio de tiempo de 15 minutos, al
final de los cuales se tienen 3 corrientes: Concentrado que son colectados en el fondo del equipo
(atraviesan el lecho poroso), Sobrenadante (salen por encima del lecho, por unos desagües), y
Retenido (quedan sobre las mallas, son de tamaño mayor que las mallas pero de densidad similar al
material pesado, generalmente material mixto). Todas las corrientes son luego secadas y pesadas
para evaluar los índices de separación.
En el Anexo A-2 se encuentra el diagrama de flujo del manejo del JIG.
35
2.2.3 Pruebas de Análisis
2.2.3.1 Análisis de Tamaño de Partícula. Este tipo de prueba se realiza al material de trabajo tanto
como a todas las corrientes de salida del beneficio, con el fin de conocer la distribución
granulométrica del material y a su vez, determinar la clasificación de los minerales por tamaño.
2.2.3.2 Densidad Del Material. El conocimiento de las densidades es útil porque permite deducir el
criterio de concentración, así como la proporción de pesados en cada corriente. La determinación de
la densidad del material de trabajo o alimento y sus constituyentes, se realizó siguiendo la norma
ASTM D 2320 “Standard Test Method for Density (Specific Gravity) of Solid - Pycnometer Method”
(ver Apéndice 2).
2.2.3.3 Separación Gravimétrica. Se realiza con objeto de hacer una separación selectiva de los
minerales constituyentes de una muestra de mineral. Se realiza en dos fases: I fase de separación
de finos y gruesos (lavado con Etanol). II fase de separación de livianos y pesados (lavado con
Tetrabromoetano - TBE).
2.2.3.4 Análisis de Mineralogía. Este análisis se realizó al material de alimento, al Concentrado y
al Sobrenadante de la prueba con mejores resultados de concentración, con el fin de corroborar la
información obtenida por el análisis de tamaño de partícula y por la caracterización química. Se
combinan dos técnicas: La Técnica de Microscopia Óptica de Secciones Delgadas Pulidas de Rocas
o Minerales y La Difracción de Rayos-X para Muestras de Polvo.
36
2.3 DISEÑO EXPERIMENTAL
Primero se identificaron los parámetros que se consideraron importantes en el proceso y luego se
escogió un análisis estadístico para la interpretación de los resultados.
2.3.1 Identificación de Parámetros: Se encuentran tres grupos de parámetros.
Parámetros de Operación: Densidad de Pulpa, Caudal de Agua, Velocidad de Alimentación.
Parámetros del Material: Granulometría, Composición mineralógica.
Parámetros del Equipo: Amplitud del Recorrido del Pistón, Angulo de Inclinación del JIG , Altura del
Lecho., Altura de los Desagües, Diámetro de Malla, Profundidad del Lecho, Densidad del material
del lecho, y Frecuencia de Oscilación.
2.3.2 Pruebas de familiarización: Se hicieron pruebas preliminares para seleccionar las variables y
los rangos de estudio. Durante los ensayos preliminares se probaron diferentes tipos de malla,
amplitudes del pistón, caudales de agua, densidades de pulpa, alturas de desagües y ángulos de
inclinación del JIG.
A continuación se presentan los resultados:
Angulo de Inclinación: Se probó el JIG con cero grados de inclinación, presentando problemas, pues
el material se estancaba en la primera cámara y no pasaba hacia la segunda cámara de
concentración. También se probó con una inclinación de cinco grados, y el efecto fue el contrario,
todo el material se desplazaba hacia la segunda cámara y a los desagües de manera abrupta,
quedando inutilizada la primera cámara concentradora. Se fijo el ángulo de trabajo en 2º.
Diámetro de Malla: De acuerdo a que el tamaño de partícula del material siempre fue menor a 600
micras, se ensayó trabajar una malla de 500 micras pero la respuesta fue que todo el material
pasaba a la cámara de concentrados. Luego se dispuso de una malla de 100 micras y el resultado
mostró poco material concentrado y con alto contenido de finos.
37
Caudal de Agua: El caudal de agua fue trabajado de manera que permitiera a las partículas del
alimento, recorrer todo el trayecto de las cámaras uno y dos, sin atascamientos (Q < 12 l/min.) y con
una velocidad tal que les permitiera ser concentradas, antes de salir por los desagües (Q > 18
l/min.). El rango de trabajo se consideró que debía estar entre 12 y 18 l/min.
Altura de Desagües: Se ensayó poner mayor altura (2cm. Y 3cm.por encima del lecho poroso) y se
notó mayor cantidad de concentrado; pero una vez más los resultados indicaron alto contenido de
finos en el concentrado, sin mejorar la cantidad de pesados presentes. Se decidió pues realizar los
ensayos con una altura de los desagües al nivel de la altura del lecho poroso.
Amplitud del Recorrido del Pistón: La amplitud máxima (30mm.), provocó que el lecho se expandiera
mucho y se desplazara hacia un solo lado de la cámara. La amplitud mínima (7mm.), en cambio no
permitía que el lecho se expandiera lo suficiente, y esto ocasionaba mayor tiempo de ensayo y
estancamientos. Se seleccionó entre 15mm y 26mm por ser amplitudes intermedias.
Densidad de Pulpa: Al realizar ensayos con el alimento seco, se evidenció nuevamente dificultad
para que las partículas se desplazaran por las dos cámaras del JIG. Se trabajó al 33% de humedad.
Así pues las condiciones de operación para los ensayos finales fueron:
� Velocidad de alimentación: Constante. La recomendación del fabricante es 400 g/min.
� Densidad de Pulpa: Constante. Recomendado en la literatura1, 6, trabajar con una
densidad de pulpa entre 30% y 70% de humedad. Se trabajó al 33%.
� Caudal de Agua: De acuerdo a los ensayos preliminares, donde no había arrastre
excesivo de las partículas por un exceso de flujo, y que tampoco se queden estancadas
por falta del mismo. Se escogió 17 L/min.
� Composición: El material de trabajo fue de la mina El diamante material que se
encontraba disponible y del cual se conocían sus características mineralógicas.
� Granulometría: Escogida menor a 600 µm. por el grado de liberación en las que se
encuentran las partículas pesadas a este tamaño. Permite hacerlo comparativo con
38
otros métodos gravimétricos de concentración de minerales como la Mesa Vibratoria,
que se encuentra en INGEOMINAS.
� Densidad de Esferas del Lecho Poroso Artificial: Establecida por el diseño del equipo.
Se emplearon esferas de acero con una densidad de 6.94 g/cm3.
� Altura de los Drenajes: Acorde a la altura de lecho. Barras a 1cm. De altura.
� Angulo de Inclinación: Constante. 2º Según los experimentos preliminares fue necesario
ponerle cierta inclinación al equipo para que el material fluyera hasta la cámara dos y no
se estancara en el lecho de la cámara 1. la figura 16 muestra este problema.
� Frecuencia de Oscilación: Se fijó en 150 rpm.
� Amplitud del Pistón: Se tomaron dos posiciones 15mm y 26mm.
� Profundidad del Lecho: Se trabajó a 3cm y a 0.5cm.
� Diámetro de Malla: Se trabajaron dos mallas, una con aberturas de 300 micras y la otra
con diámetro de 400 micras.
Figura 16. JIG Sin Angulo de Inclinación, material obstruido en la cámara1
2.3.3 Análisis Estadístico. El primer paso, fué determinar un conjunto de variables relevantes
dentro del problema de interés y construir un espacio de diseño, mediante la asignación de un valor
máximo y mínimo a cada variable. En segundo lugar está elegir un procedimiento apropiado que
39
seleccione el número de experimentos y la combinación de las variables decididas. El procedimiento
escogido fue el diseño factorial simple 21, 25.
2.3.3.1 Experimentos Factoriales. Es un experimento diseñado de tal forma que varios factores
pueden ser investigados a varios niveles. Así pues, si deseamos estudiar los efectos de tres
variables (A; L; M) en dos niveles cada uno (Máx.; Min.) tendremos que hacer ocho (23 = 8)
experimentos de los que podemos obtener información sobre:
• Variación entre los niveles de Amplitud, A
• Variación entre los niveles de Malla, M
• Variación entre los niveles de Lecho, L
• Interacción entre dos variables AM; AL; ML
• Interacción entre todas las variables AML, que puede usarse como la estimación del error
experimental 21.
El paso final, fué evaluar cada experimento o conjunto de variables, empleando el método de los
mínimos cuadrados para determinar los coeficientes del modelo de superficie de respuesta,
mediante la observación de la aproximación a la respuesta o función real (análisis de varianza –
ANOVA).
La Tabla 5 ilustra el significado de las pruebas diseñadas y ejecutadas durante la fase experimental;
en cada corrida experimental se varió un solo parámetro a la vez. Para los niveles superior e inferior
se utiliza la convención 1 y 0 respectivamente.
40
Tabla 5. Diseño de Pruebas Experimentales
Nº ENSAYO COD. ENSAYO NIVEL
A – L – M
A – L – M
mm – cm – µm
1 1277 0 – 1 – 1 15 – 3 – 400
2 1279 0 – 0 – 1 15 – 0.5 – 400
3 1280 1 – 1 – 1 26 – 3 – 400
4 1284 1 – 0 – 1 26 – 0.5 – 400
5 1286 1 – 0 – 0 26 – 0.5 – 300
6 1293 1 – 1 – 0 26 – 3 – 300
7 1294 0 – 1 – 0 15 – 3 – 300
8 1296 0 – 0 – 0 15 – 0.5 – 300
41
3.0 ANALISIS Y RESULTADOS
3.1 MATERIAL DE ALIMENTO
Los análisis realizados al material de trabajo incluyeron: caracterización mineralógica,
caracterización química, densidades (pesados, livianos) y granulometría.
3.1.1. Caracterización Química. La determinación de elementos químicos se realizó, mostrando los
siguientes resultados registrados en la Tabla 6.
Tabla 6. Caracterización elemental de la muestra original. 28
Elemento Au Cu Pb Zn Ca Fe As S
% 1.29 * 0.09 0.03 0.9 0.7 8.7 2.19 5.50
* Partes por millón (ppm)
Los resultados muestran que este material es pobre en minerales pesados, siendo los de mayor
proporción hierro y azufre.
El azufre total se determinó como la suma de sulfatos y sulfuros (minerales pesados), por medio de
una técnica colorimétrica en un espectrofotómetro ultravioleta presentando los siguientes
resultados:
Azufre como sulfatos: 0.8544%
Azufre como sulfuros: 4.6458%
3.1.2 Caracterización Mineralógica. El material de cabeza para los ensayos, está constituido
principalmente por pirita, pirita arseniosa, esfalerita y calcopirita, como principales minerales de
mena y por cuarzo como mineral de ganga principalmente, este análisis se realizó en un
Difractómetro de Rayos X (DRX). En la tabla 7 se presenta el análisis de los resultados del ensayo
con mejor respuesta de pesados (ensayo 5), en donde el material de cabeza tiene una proporción
42
alta de silicatos. En el anexo C se presentan los espectros dados por el equipo para el material de
cabeza, el concentrado y el sobrenadante del ensayo 5, en el que se evidencia el efecto de
concentración de pesados.
Tabla 7 Análisis Cualitativo por Difracción de Rayos X - DRX.
++++ Muy abundante, ++ abundante, + poco abundante, - trazas.
El análisis cuantitativo de los minerales de interés se determinó con base en la caracterización
mineralógica realizada mediante inspección visual en un microscopio petrográfico de una Sección
Delgada Pulida (SDP), la cual muestra que los sulfuros y óxidos de hierro, se encuentran liberados
en un porcentaje mayor al 60% . (Ver las Figuras 17 y 19).
Los resultados se reportan en la tabla 8.
Mineral Alimento Concentrado E5 Sobrenadante E5
Cuarzo ++++ ++ ++++
Yeso ++ + ++
Calcita ++ + ++
Pirita - ++ -
Arsenopirita + ++ +
Esfalerita + +++ +
Calcopirita + + -
Siderita - ++ -
Anfíboles - + +
Galena - + -
Hematita - + -
43
Tabla 8. Análisis cuantitativo de minerales del alimento por conteo de una SDP.
Figura 17. Tamaño del Mineral Liberado, (Pirita-Py, Calcopirita-Cp, Esfalerita- Ep) < 212 micras
3.1.3 Proporción de material pesado en la cabeza. Tanto el material de alimento como los
productos de la concentración están constituidos por la fracción de componentes pesados
(generalmente sulfuros, y minerales preciosos) y la fracción de componentes livianos (generalmente
MATERIAL PORCENTAJE EN
PESO (Libre)
PORCENTAJE EN PESO
(Mixto)
PORCENTAJE TOTAL
EN PESO
CONSTITUYENTE
Cuarzo 58 10 68
Calcita 6 3 9
Yeso 10 5 15
92%
LIVIANOS
Pirita 1 1 2
Arsenopirita <1 <1 1
Esfalerita 1 1 2
Calcopirita < 1 < 1 1
Siderita < 1 < 1 1
Anfíboles, otros < 1 < 1 1
8%
PESADOS
44
silicatos y minerales de cuarzo). Siempre hay presencia de material de tamaño muy fino que por
dicha causa no responde a la separación gravimétrica y es aquel que se separa inicialmente con
alcohol para que no interfiera con el procedimiento. Esta sustracción de material fino no altera el
resultado puesto que la proporción entre pesados y livianos se reproduce en esa condición.
Existen dos constituyentes primarios: Una fracción de livianos y una fracción de pesados. Los
resultados de las pruebas con TBE para el material de alimento muestran que:
El porcentaje de pesados en el alimento fué 12.7%.
Este resultado indica una alta proporción de material pesado, aunque posiblemente durante la
separación con tetrabromuro de etano, hacia esta fase se halla aglomerado o ligado
electrostáticamente material liviano o material mixto a los pesados, precipitándolos, pues este
resultado no corresponde con los valores calculados en el análisis químico y en el análisis
mineralógico para los minerales de azufre y para los metales preciosos, otro factor que pudo
influenciar este hecho es la presencia de siderita y anfíboles, los cuales poseen una densidad
elevada pero no son considerados valiosos. Fue necesario corroborar esta proporción utilizando un
análisis de densidad.
3.1.4 Densidad. Los resultados de densidad del material de alimento y de sus constituyentes
primarios (PESADOS Y LIVIANOS) son:
Alimento = 2.6887g/cm3, Pesados = 3.7854 g/cm3, Livianos = 2.6169 g/cm3.
Los resultados de densidad permitieron establecer la proporción de minerales pesados, con la ayuda
de un balance de materia en el que se suponen dos fracciones (pesados y livianos) para cada
muestra:
A = P + L (8)
La masa del alimento (A) es igual a la suma de pesados (P) y livianos (L)
45
1 = Xp + Xl (9)
Dividiendo (9) por A, la fracción de pesados (Xp) mas la fracción de livianos (Xl) es igual a uno
Va = Vp + Vl (10)
El volumen del alimento (Va) es igual a la suma de pesados (Vp) y livianos (Vl)
Va = A/ρa (11)
Como volumen es igual a masa sobre densidad (ρa), entonces:
A/ρa = P/ρp + L/ρl (12)
Dividiendo esta expresión por la masa del alimento (A) tengo:
1/ρa = Xp/ρp + Xl/ρl (13)
De (18) puedo remplazar Xl = 1 - Xp
1/ρa = (Xp/ρp) + ((1-Xp)/ρl) (14)
Si despejamos Xp de la expresión (14) queda pues en función de términos conocidos como son la
densidad del alimento, la densidad de los pesados y la densidad de los livianos.
Xp = [(((ρp*ρl)/ρa) – ρp) / (ρl - ρp)] (15)
Con la ecuación (15) se puede determinar la fracción de pesados (Xp) para cualquier muestra,
conociendo únicamente su densidad, así para el material alimento el tenor de pesados es:
Tenor de pesados en el alimento: Xp = 8.651%
Este valor de los pesados, comprueba la inexactitud del resultado dado por la prueba gravimétrica
con TBE, en la que se supuso material liviano y mixto en la fracción de pesados, así como la
presencia de siderita y anfíboles entre los constituyentes pesados, pues corresponde a los valores
calculados para los minerales pesados (sulfuros y metales preciosos) en la caracterización química y
mineralógica. Así por ejemplo la densidad de la cabeza (Ver Tabla 9) corresponde a los calculados
con la prueba de TBE, en la que da el 12,7% de pesados. Y las fracciones por peso de los
constituyentes pesados son similares a la calculada con la ecuación 15.
46
Tabla 9. Densidad promedio del material de cabeza, de acuerdo al análisis mineralógico.
MINERAL % PESO DENSIDAD FRACCION CONSTITUYENTE
Cuarzo 0,68 2,65 1,802
Calcita 0,09 2,72 0,2448
Yeso 0,15 2,3 0,345
92%
LIVIANOS
Pirita 0,02 5,02 0,1004
Arsenopirita 0,01 6,07 0,0607
Esfalerita 0,02 3,9 0,078
Calcopirita 0,01 4,2 0,042
Siderita 0,01 3,96 0,0396
Anfíboles, otros 0,01 3,4 0,034
8% PESADOS
DENSIDAD PROMEDIO 2,747
DENSIDAD CALCULADA CON ECUACION 15 2,724 12,7% PESADOS
También con los resultados de densidad, puedo evaluar el criterio de concentración:
CC = (3.7854 - 0.99707) / (2.6169 - 0.99707) = 1.7213.
Este valor del CC, permite predecir que la concentración no llega a tener una alta eficiencia, debido
a que es un resultado menor a 2.5, que es el resultado de criterio para una buena concentración.
(Ver la sección 1.2.2.)
3.1.5 Granulometría. En el gráfico 1 se presentan los resultados de la granulometría del material de
alimento, después de que el material fue acondicionado en una trituradora cónica a un diámetro
menor que 600 micras.
El d80 (diámetro para el cual el 80% del material es pasante) fue menor que 330 µm. y el material
fino (d < 75µm) se encuentra cerca del 45 % en peso.
47
Gráfico 1. Distribución de Tamaño de Partícula Acumulativa del Alimento (Dp).
3.2 BENEFICIO
Los resultados de las pruebas se presentan según los índices de cuantificación Recuperación y
Rendimiento (ver la sección 1.3.1), para las corrientes del JIG: Concentrado, y sobrenadante.
Los análisis realizados a las corrientes incluyeron: caracterización mineralógica, densidad y
granulometría.
En el anexo B se presentan las hojas de cálculo para cada corrida experimental, y un consolidado de
todas las pruebas realizadas.
3.2.1 Análisis Mineralógico Se realizaron análisis mineralógicos al Sobrenadante y al
Concentrado del ensayo con mejores resultados (ensayo 5), con el fin de establecer la relación de
sulfuros (minerales pesados) y poder determinar el estado de los mismos bajo la acción del pulsado.
100
55,35
0
92,83
64,45
48,93
18,19
13,419,17
7,77
6,44
35,13
78,19
43,09
05
101520253035404550556065707580859095
100
0,1 1 10 100 1000
DIAMETRO DE PARTICULA (MICRAS)
48
Los resultados de una sección delgada pulida (SDP), presentados en la Tabla 10 para el
sobrenadante, indican una disminución de los pesados valiosos (pirita, arsenopirita, esfalerita,
calcopirita) comparados con los del alimento en la Tabla 8. También se encontraron en una alta
proporción (aproximadamente el 70%) de poco tamaño (dp < 75µm) ligado a ganga.
Tabla 10. Análisis cuantitativo de minerales del sobrenadante o livianos, por conteo de una SDP.
En la Tabla 11, se presenta el análisis de Sección Delgada para el concentrado en el que se nota
una alta proporción de pesados tales como pirita, arsenopirita, calcopirita y esfalerita (más que en el
alimento y mucho más que en el sobrenadante), evidenciando esto el trabajo de concentración. En el
Concentrado, aproximadamente el 70% del material pesado se encontró en forma libre y con un d80
inferior a 150µm. Ver la figura 19.
MATERIAL PORCENTAJE
EN PESO (LIBRE)
PORCENTAJE EN
PESO (MIXTO)
PORCENTAJE EN
PESO (TOTAL)
TAMAÑO DE
PARTICULA d80
Cuarzo 65 10 72 < 212 µm
Calcita 8 4 10 < 212 µm Yeso 15 5 15 < 212 µm Pirita <1 <1 0,5 < 75 µm
Arsenopirita <1 <1 0,5 < 75 µm
Esfalerita <1 <1 1 < 100 µm
Calcopirita <1 <1 0,4 < 75 µm
Goetita << 1 << 1 0.2 < 75 µm
Siderita, otros << 1 << 1 0.4 < 75 µm
49
Tabla 11. Análisis cuantitativo de minerales del concentrado por SDP
Es de destacar la presencia de dos granos de oro encontrados en la sección delgada del
concentrado 1, con tamaños de 80 micras y 30 micras. Ver la figura 18
(Oro- 80 micras)
Figura 18. Fotografía de grano de oro en SDP del concentrado.
MATERIAL PORCENTAJE EN
PESO (LIBRE)
PORCENTAJE EN PESO
(MIXTO)
PORCENTAJE EN
PESO (TOTAL)
TAMAÑO DE
PARTICULA d80
Cuarzo 33 15 48 < 212 µm
Calcita 3 2 5 < 212 µm
Yeso 15 7 22 < 212 µm
Pirita 3 2 5 < 150 µm
Arsenopirita 2 1 3 < 150 µm
Esfalerita 4 1 5 < 150 µm
Calcopirita 1 1 2 < 100 µm
Siderita 2 2 4 < 100 µm
Anfíboles, otros 3 3 6 < 150 µm
50
(Pirita-Py, Calcopirita-Cp, Esfalerita- Ep) < 150 micras
Figura 19. Fotografía de Sulfuros libres del concentrado
3.2.2 Análisis Granulométrico El gráfico 2 muestra los análisis granulométricos para las pruebas
con malla de 400 micras, y el gráfico 3 muestra los análisis granulométricos para las pruebas con
malla de 300 micras.
GR A N ULOM ET R IA 1284
05
101520253035404550556065707580859095
100
0,1 1 10 100 1000
D IA M ET R O D E P A R T IC ULA (micras)
C 1 C 2 S1 S2 R 1 R 2 A LIM EN T O
Grafico 2. % Acumulativo Pasante vs. Diámetro de Partícula para las pruebas con malla 400 µm. .
51
GRANULOMETRIA E 1286
05
101520253035404550556065707580859095
100
0,1 1 10 100 1000
D IA M ET R O D E P A R T IC ULA (micras)
C 1 C 2 S1 S2 R 1 R 2 A LIM EN T O
Grafico 3. % Acumulativo Pasante vs. Diámetro de Partícula para las pruebas con malla 300 µm
Los análisis granulométricos presentan correspondencia con el proceso de estratificación, y los
datos granulométricos para el sobrenadante (S1 y S2) dan como respuesta un diámetro de
partícula mucho más fino que el concentrado (C1 y C2). En estos gráficos se puede observar
también que el retenido (R1 y R2) es en su mayoría material grueso, estando el 80% por encima
de 350 micras para R1 y por encima de 280 micras para R2.
En el gráfico 4, el Concentrado, para todas las pruebas es un material más grueso que el
alimento (d75 > 300 micras), indicando esto la acción estratificadora del JIG, al lavar el material
fino. Se puede observar también, comparando los resultados de las pruebas 1277 (E1) y 1279
(E2), y las pruebas 1286 (E5) y 1293 (E6), que un aumento en la altura del lecho permite una
reducción del material fino (< 75 micras).
52
GRANULOMETRIA CONCENTRADO 1
05
101520253035404550556065707580859095
100
0.1 1 10 100 1000
DIAMETRO DE PARTICULA (MICRAS)
% A
CU
MU
LAD
O
ALIMENTO 1277 1279 1280 1284 1286 1293 1294 1296
Gráfico 4. Consolidado Granulométrico Concentrado 1
En el gráfico 5, se observó que aproximadamente el 90% de los sobrenadantes en todas las
pruebas estuvo por debajo de 75 micras, y además en todas las pruebas es material más fino
que el alimento y que los concentrados.
GRANULOMETRIA SOBRENADANTE 2
05
101520253035404550556065707580859095
100
0.1 1 10 100 1000
DIAMETRO DE PARTICULA (micras)
% A
CU
MU
LAD
O
1277 1279 1280 1284 1286 1293 1294 1296 ALIMENTO
Gráfico 5. Consolidado Granulométrico Sobrenadante
53
3.2.3 Variables de Respuesta. Los resultados reportados en el gráfico 6, evidencian el efecto
de beneficio del JIG en todos los ensayos, lográndose pasar de un tenor del alimento de 8.64%
de pesados hasta 33.45% de pesados en el concentrado del ensayo 5: Lecho bajo (0.5cm.);
Malla Fina (300µm.) y Amplitud Máxima (26mm.).
Estos resultados indican que la amplitud alta, mejora la efectividad de la concentración en
cuanto al tenor de pesados, pues en las pruebas con malla fina y con amplitud baja se
obtuvieron los resultados más bajos, sin importar el lecho (Ver Tabla 5).
8,64
23,81
9,73
14,6916,19
33,45
27,31
11,0412,18
0
5
10
15
20
25
30
35
40
ALIMENTO 1 2 3 4 5 6 7 8
ENSAYO (A-L-M)
PORCENTAJ
E E
N P
ESO
Gráfico 6. Tenor del concentrado.
El gráfico 7 presenta altas recuperaciones en los ensayos con malla gruesa (400micras), a pesar
de tener tenores no muy altos. Hace pensar esto que la acción de concentración para estas
condiciones no son las mejores, es decir, que se tiene mucho material (con bajo tenor de
pesados).
54
100,00 99,89
58,31
81,39
98,55
71,59
52,86
18,52
25,84
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
ALIMENTO 1 2 3 4 5 6 7 8
ENSAYO (A-L-M)
PO
RC
EN
TAJE
EN
PE
SO
Gráfico 7. Porcentaje de Recuperación de pesados del concentrado
El gráfico 8 corrobora lo anterior, ya que el rendimiento de concentración para las cuatro
pruebas con malla de 400 micras está por encima del 35% del material que ingresó. Mientras
que para la prueba 5 se obtuvo el mejor resultado con una recuperación del 71% y un
rendimiento de concentración del 18% (poca cantidad de material y una alta proporción de
pesados). Así se nota que en los cuatro ensayos con malla de 400 micras se tiene mucho
material (aproximadamente el 50% del material que ingresa), con porcentajes bajos de pesados.
55
36,27
51,80 52,63
18,5016,73
14,50
18,33
47,90
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
1 2 3 4 5 6 7 8
ENSAYO (A L M)
PO
RC
EN
TAJE
EN
PE
SO
Gráfico 8. Rendimiento de Concentración
El gráfico 9 presenta los resultados en función de la razón de enriquecimiento, los cuales
muestran que para el ensayo 5, se obtuvo un aumento de los pesados del concentrado igual a
3,87 veces el del alimento.
2,75
1,13
1,87
3,87
3,16
1,28 1,411,70
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
1 2 3 4 5 6 7 8
ENSAYO (A L M)
Rw
Gráfico 9. Razón de enriquecimiento (Rw).
El Rendimiento de Concentración del concentrado 2, mostrado en el Gráfico 10, presenta poca
variación durante los ocho ensayos, con excepción del ensayo número 7 que se aleja bastante
56
de la tendencia, y no como en los resultados del concentrado 1, donde parece haber un cambio
significativo con la abertura de la malla.
Esta tendencia deja en evidencia la reproducibilidad de las pruebas, ya que los parámetros se
mantuvieron fijos durante todos los ensayos en la segunda cámara de concentración así: Lecho
Alto (3 cm.); Malla Fina (300µm.) y Amplitud Mínima (15mm.). Se observa en este gráfico
también que los picos inferiores (ensayos Nº 2, 4 y 7), corresponden a los ensayos con
resultados más altos en cuanto a la recuperación de pesados en el concentrado uno.
15,98 15,91
19,6517,74
12,05
18,80
21,5020,66
02
46
810
1214
1618
2022
2426
2830
1 2 3 4 5 6 7 8
ENSAYO
% R
EN
DIM
IEN
TO
Gráfico 10. Análisis de Resultados del rendimiento de concentración del Concentrado 2
El Rendimiento de Concentración del Concentrado 2, está calculado sobre un segundo alimento
(A2) que es el que ingresa a la segunda cámara de concentración.
El Alimento 1 (A1) es igual a la suma de las seis corrientes:
A1 = C1 + C2 + S1 + S2 + R1 + R2 Ecuación 16
El Alimento 2 (A2) es igual al Alimento 1 menos las corrientes que salen de la etapa primera de
concentración (C1, R1 y S1):
A2 = A1 – C1 – R1 – S1 Ecuación 17
A2 = C2 + R2 + S2 Ecuación 18
57
Los resultados de concentración del mineral pesado, confirman lo que se esperaba según el
criterio de concentración bajo (1.73) obtenido en apartes anteriores, el cual dice que para 1.2 >
CC < 2.5, la concentración gravimétrica puede tener resultados no tan buenos para ser etapa
final en el proceso extractivo.
Podría emplearse un método adicional de concentración, como la Mesa Vibratoria, o la Flotación
Espumante. Las figuras 20 y 21 presentan una mesa vibratoria Wifley y una celda de flotación
espumante, con características similares al JIG Harz.
Figura 20. Mesa Vibratoria WIFLEY.
58
Figura 21. Celda de Flotación
Un resultado alentador se presentó al realizar los experimentos variando el lecho artificial de
balines de acero, por uno de partículas de mineral pirítico cuya densidad es de 4.551 g/cm3, y
manteniendo iguales las condiciones de operación que en el ensayo con mejores resultados
(malla de 300 micras, lecho bajo de 0,5cm y amplitud alta de 26mm). Los resultados fueron:
Razón de enriquecimiento: 4,71%
Recuperación: 94,94%
Rendimiento de concentración: 20,22%.
Estos resultados indican que el JIG consigue su fin gracias a la diferencia de pesos específicos
de los componentes que conforman el alimento y además permite la comparación con otros
equipos de concentración como la mesa Vibratoria “WIFLEY” de laboratorio.
En función de tener un punto de referencia, se realizó un ensayo en una mesa vibratoria, que
tiene una similitud al JIG en el tamaño de partícula de trabajo y el principio de operación. Tiene
un motor de 750 W, y con una capacidad de alimentación de 100 g/min.
59
Se trabajó por espacio de 5 minutos y se obtuvo un concentrado con el 70% de pesados, una
recuperación del 98% de los pesados y una relación de concentración igual al 27%.
Es decir que en el JIG se recupera casi todo el material pesado, en menor cantidad de
concentrado que en la mesa; sin embargo no se tiene un tenor de pesados tan alto, lo cual
permitió ensayar el JIG en un circuito de concentración usándolo como un preconcentrador,
usando el concentrado del JIG como alimento de la mesa, en la que se incrementó aún más el
porcentaje de pesados al 83% y se recuperó todo el mineral valioso.
3.2.4 Análisis de varianza.
Los datos del análisis de varianza ANOVA, muestran una marcada incidencia en la abertura de
la malla sobre los resultados obtenidos en cuanto a Rendimiento de Masa; sin embargo ninguna
de las variables logra tener un efecto significativo para las variables de respuesta, hecho que
hace pensar que las variables escogidas no tienen variación significativa en el rango de
evaluación de estudio (Ver Anexo D).
60
4.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 Conclusiones
- A pesar de que los tenores del mineral pesado fueron bajos durante los experimentos (no
como el alcanzado en la mesa del 70%), se alcanzó lograr aumentar la proporción de pesados
en cada uno de ellos. Así como incrementar en casi cuatro veces el tenor del mineral en el
concentrado.
- El Criterio de Concentración permitió predecir la baja eficiencia del equipo en la proporción de
pesados, para este tipo de material y para estas condiciones de trabajo.
- Teniendo en cuenta que el rango de operación de tamaño de partícula del JIG están por
encima de 80 micras, se encontró que los resultados serían mejores, si se retiran los finos del
alimento antes de concentrarlo, así se garantizará que el material de cabeza se encuentre en el
diámetro efectivo de concentración. Se nota esto al realizar el análisis mineralógico y
granulométrico del sobrenadante dos, en el que se encontró el material pesado tenía un tamaño
inferior a 75 micras en un alto porcentaje (> 90%).
- Se obtuvieron dos resultados principales, identificados claramente con el cambio de la malla de
300µm. a 400µm. en donde al poner la malla de mayor diámetro, se nota que casi el 50% del
material que ingresa es concentrado en la cámara 1, incrementando los resultados de
recuperación del material, pero en realidad no se logra tener un tenor alto que es lo que se
desea. Mientras que con la malla fina, se mejora el tenor del concentrado, pero la recuperación
no llega ni al 37%, y solo se concentra el 15% del material.
- De las variables estudiadas para la separación gravimétrica en el JIG, (amplitud, malla, Altura
del Lecho) el único efecto representativo es el de la malla; sin embargo ninguna de las variables
logra tener efecto significativo para las variables de respuesta. También se evidencia esto
cuando se cambió el lecho poroso en el que los resultados mejoraron notablemente. Por estas
razones se debe evaluar la incidencia sobre la concentración de la otras variables, esto se logra
61
al variar el caudal de agua, la densidad del lecho poroso artificial, y la frecuencia de oscilación,
así mismo la granulometría del material y su composición.
- Se logró reactivar el JIG para futuras investigaciones.
- La adaptación de cierta inclinación del equipo, permitió la habilitación de la segunda cámara de
concentración, pues poco o nada de material era transportado hasta allí cuando el JIG estaba
totalmente plano
-De acuerdo con la caracterización mineralógica y granulométrica del material de cabeza se
encontró que este, presenta una concentración de material fino inferior a 75 micras igual al 43 %
en peso, y que este material fino presenta el 5.5% de pesados, vistos como sulfuros (pirita,
arsenopirita, esfalerita, calcopirita, etc.); es decir que aproximadamente 130g de material pesado
no van a estar en el rango de concentración (el 11.2% del material pesado). Así, si retiráramos
todo el material fino, estaríamos retirando aproximadamente 2100 gramos y tendríamos 3900g
de alimento, conteniendo aproximadamente el 26.7% de pesados.
- La malla de 400 micras permite concentrar todo el material pesado, y este Concentrado podría
ser el alimento de una siguiente fase de concentración bien sea por el mismo JIG, o por otro
método, es decir, que este tipo de equipo puede ser parte de un circuito de concentración de
minerales.
- La presencia de abundante material mixto con sulfuros de tamaño fino en el sobrenadante 2,
es también una posible causa de la regular eficacia de recuperación del material pesado.
- Los granos de oro encontrados en el concentrado 1, corroboran la acción estratificadora de la
pulsadora, y como efectivamente el oro libre es concentrado por acción de su gravedad
específica, y no por su tamaño, estando de acuerdo con la teoría descrita anteriormente. Sin
embargo, esto no se presenta completamente, pues gran cantidad de los silicatos tenían un
tamaño de partícula cercano a las 300micras.
62
4.2 Recomendaciones
- Se recomienda realizar ensayos con materiales de características mineralógicas diferentes al
material de este trabajo, con Criterios de Concentración altos (CC > 2.5).
- Es importante evaluar la eficiencia del equipo con material de una granulometría más gruesa,
para tener un estudio más profundo de la forma de operación del JIG, con lo que se podría
ampliar la versatilidad del equipo.
- Durante la realización de las pruebas experimentales se presentaron dificultades al tratar de
mantener el flujo de alimentación constante, ya que el sistema es manual y requiere más de la
pericia del operador. Se recomienda instalar un sistema que permita el paso del material de una
forma más regulada.
- El JIG es una máquina que se puede utilizar en un circuito de beneficio, debido a que entrega
un concentrado que puede ser refinado por otro proceso de concentración como la mesa o las
celdas de flotación.
- Para estudios futuros se debe disponer de Lechos Artificiales de diferentes densidades.
63
BIBLIOGRAFÍA
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13. Nermin GENCE., “Beneficiation of Elazig-Kefdag Chromite by Multi Gravity Separator”.
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15. I.J. Lin A, M. Krush-Bram, G. Rosenhouse, “The Beneficiation Of Minerals By Magnetic
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Experimental Validation” Int. J. Miner. Process. 63 2001 177–189.
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Motion Of Jig Layers. Minerals Engineering, Vol. 9, No. 6, pp. 675-686, 1996.
65
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23. Memorias Curso 2º País. Convenio JICA – INGEOMINAS. 2005.
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25. Guías Minero-Ambientales. Ministerio de Minas y Ministerio del Medioambiente.
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26. López, J. E. “Recuperación electroquímica de Oro a Partir de Soluciones del Proceso
Extractivo de un Mineral Aurífero”. P.39-41. (Tesis de Químico, Universidad del Valle,
Colombia. 2003).
27. Kelly, E. G., Spottiswood, D. J. “Introducción al procesamiento de minerales”. Editorial
LIMUSA. México. 1990.
28. Barraza, L., Menco J. “Beneficio de Minerales”. Editorial Copyclase. 1ª edición. Medellín.
2000.
66
ANEXO A – 1 DIAGRAMA DE FLUJO EXTRACCION DE ORO
MATERIAL DE MINA
TRITURACION PRIMARIA (T. MANDIBULAS)
CLASIFICACION (MANUAL – TAMICES)
MOLIENDA (TRITURADORA CONICA)
CLASIFICACION (C. VIBRATORIO)
EXTRACCION HIDROMETALURGICA
CONCENTRACION (JIG)
EXTRACCION PIROMETALURGICA
REFINACION
Sobrenadantes
Concentrado
Gruesos >
Gruesos >
67
ANEXO A - 2
DIAGRAMA DE FLUJO PARA EL MANEJO DEL JIG
INICIO
Abra las dos válvulas de abastecimiento de agua y llene la cámara de concentración hasta que el agua esté de 3 a 6 cm sobre la malla.
Pese el material de trabajo. Máximo 6000 gramos y cargue la tolva
Regule el caudal de agua, moviendo las válvulas ubicadas en la parte trasera del JIG.
El nivel de desbordamiento de agua puede ser controlado regulando la altura del drenaje de sobrenadantes
Controle la velocidad de movimiento vertical del pistón. Debe ser controlada cuando el JIG está operándose con el control de velocidad (al frente del equipo). De150 rpm
a 400 rpm
Ajuste la excentricidad en el excéntrico, al pistón de golpe (Amplitud 7-30 mm.). El golpe deberá ser igual para ambos compartimentos
Para evaluar los resultados cierre la llave de agua y detenga el JIG.
Un contenedor debe ser ubicado al final del canal de drenaje para que colecte el agua y las colas. El concentrado extraído del canal frontal debe ser reunido en una
tina.
Concentrados y Sobrenadantes a análisis de granulometría y de densidad
68
ANEXO B (en hoja de Excel)
69
70
71
72
73
74
75
76
ANEXO B – 9
Resumen Consolidado de las Pruebas Experimentales
# ENSAYO 1 (1277) 2 (1279) 3 (1280) 4 (1284) 5 (1286) 6 (1293) 7 (1294) 8 (1296)
TIPO DE ENSAYO A0 L1 M1 A0 L0 M1 A1 L1 M1 A1 L0 M1 A1 L0 M0 A1 L1 M0 A0 L1 M0 A0 L0 M0
Agua (L) 239 252 226 250 237 244 221 271
Tiempo de experimento (min.) 13.5 14 12.5 13.5 13 13.67 12.5 15
Flujo másico (g/min.) 444.444 428.571 480.000 444.444 461.538 438.917 480.000 400.000
Flujo de agua (L/min.) 17.70 18.00 18.08 18.52 18.23 17.85 17.68 18.07
Densidad de Pulpa (%) 33 33 33 33 33 33 33 33
Altura de los Drenajes (cm.) 1 1 1 1 1 1 1 1
Angulo de Inclinación (º) 2 2 2 2 2 2 2 2
Frecuencia de Oscilación (rpm) 150 150 150 150 150 150 150 150
Amplitud del Pistón (mm.) 15 15 26 26 26 26 15 15
Profundidad del Lecho (cm.) 3 0.5 3 0.5 0.5 3 3 0.5
Diámetro de la Malla (µm.) 400 400 400 400 300 300 300 300
Peso Alimento 1 (g) 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000
Peso C1 (g) 2176 3108 2874 3158 1110 1004 870 1100
Peso S1 (g) 1914 1436 1150 1635 2170 2090 2492 2205
Peso R1 (g) 245 173 30 25 150 290 680 780
Peso Alimento 2 (g) 1665 1283 1946 1182 2570 2616 1958 1915
Peso C2 (g) 358 205 402 188 505 464 236 360
Peso S2 (g) 700 658 1040 540 1325 1480 1202 1070
Peso R2 (g) 156 80 75 64 325 310 160 100
d80 Alimento 1 (micras) 330 330 330 330 330 330 330 330
d80 C1 (micras) 326,808 316,806 344,643 355,913 244,051 375.00 326,402 320,051
d80 C2 (micras) 85,684 65,498 110,305 79,953 87,650 107,039 123,170 60,302
Tenor del Alimento 1 (%) 8.67 8.67 8.67 8.67 8.67 8.67 8.67 8.67
Densidad Concentrado (g/cm3) 2.8245 2,6980 2,7412 2.7445 2.9182 2.8578 2.7092 2.7192
Tenor del C1 (%) 23.81 9,73 14,88 18,19 33,46 27,31 11,04 12,18
Peso Pesados Alimento 1 (g) 518,64 518,64 518,64 518,64 518,64 518,64 518,64 518,64
Peso Pesados C1 (g) 518,04 302,43 422,13 511,12 371,30 274,15 96,05 134
Razón de Enriquecimiento 2,75 1,13 1,70 1,87 3,87 3,16 1,28 1,41
Recuperación C1 (%) 99,89 58,31 81,39 98,55 71,59 52,86 18,52 25,84
Rendimiento C1 (%) 36.27 51.80 47.90 52.63 18.50 16.73 14.50 18.33
77
ANEXO C - 1
DIFRACTOGRAMA DEL MATERIAL ORIGINAL
78
ANEXO C - 2
DIFRACTOGRAMA DEL CONCENTRADO
79
APENDICE D Análisis De Varianza
ANOVA TENOR DEL C1 + C2
M 0 M 1 57.60 64.44 54.45 51.85 CORRECC 6516.82 A
L 0 L 1 L 0 L 1 122.03 106.30 VAR TOT 6580.11 63.284
0 30.145 34.095 28.886 27.097 228.33
1 27.451 30.341 25.567 24.748
L M 0 M 1 TOTAL CS TOT
44.34 F f
0.05 f 0.01 GL
0 57.596 54.453 112.049 CS M 30.94 CM M 30.94 60.074 161 4052 1
1 64.436 51.845 116.281 CS L 2.24 CM L 2.24 4.3461 161 4052 1
TOTAL 122.032 106.298 228.33 CS LM
11.16 CM LM 11.16 21.6615 161 4052
1
A M 0 M 1 TOTAL CS TOT
49.37
0 64.24 55.983 120.223 CS M 30.94 CM M 30.94 60.074 161 4052
1 57.792 50.315 108.107 CS A 18.35 CM A 18.35 35.6227 161 4052 1
TOTAL 122.032 106.298 228.33 CS AM
0.08 CM AM
0.08 0.14764 161 4052
1
A L 0 L 1 TOTAL CS TOT
20.59
0 59.031 61.192 120.223 CS L 2.24 CM L 2.24 4.3461 161 4052
1 53.018 55.089 108.107 CS A 18.35 CM A 18.35 35.6227 161 4052
TOTAL 112.049 116.281 228.33 CS AL 0.00 CM AL 0.00 0.00197 161 4052 1
CS ALM
0.52 CM ALM
0.52 1
114.82 TOTAL 7
ANOVA RECUPERACION DE PESADOS
M 0 M 1 100.16 93.25 205.49 169.77 CORRECC 40423.20
A L 0 L 1 L 0 L 1 193.41 375.26 VAR TOT 45083.11 4659.91
0 49.9 42.75 108.5 77.85 568.67
1 50.26 50.5 96.99 91.92
L M 0 M 1 TOTAL CS TOT 4464.59 F
f 0.05 f 0.01 GL
0 100.16 205.49 305.65 CS M 4133.68 CM M 4133.68 99.945 161 4052 1
1 93.25 169.77 263.02 CS L 227.16 CM L 227.16 5.49244 161 4052 1
TOTAL 193.41 375.26 568.67 CS LM 103.75
CM LM 103.75 2.50854 161 4052 1
A M 0 M 1 TOTAL CS TOT 4151.76
0 92.65 186.35 279 CS M 4133.68 CM M 4133.68 99.945 161 4052
1 100.76 188.91 289.67 CS A 14.23 CM A 14.23 0.34408 161 4052 1
TOTAL 193.41 375.26 568.67 CS AM 3.85
CM AM 3.85 0.09309 161 4052 1
A L 0 L 1 TOTAL CS TOT 377.27
0 158.4 120.6 279 CS L 227.16 CM L 227.16 5.49244 161 4052
1 147.25 142.42 289.67 CS A 14.23 CM A 14.23 0.34408 161 4052
TOTAL 305.65 263.02 568.67 CS AL 135.88
CM AL 135.88 3.28528 161 4052 1
CS ALM 41.36
CM ALM 41.36 1
9034.99 TOTAL 7
80
ANOVA RENDIMIENTO
M 0 M 1 51.25 42.90 110.99 96.83 CORRECC 11398.24
A L 0 L 1 L 0 L 1 94.15 207.82 VAR TOT 13179.16 1780.92
0 24.33 18.43 55.22 42.23 301.97
1 26.92 24.47 55.77 54.6
L M 0 M 1 TOTAL CS TOT 1682.67 F
f 0.05 f 0.01 GL
0 51.25 110.99 162.24 CS M 1615.11 CM M 1615.11 SI 184.434 161 4052 1
1 42.9 96.83 139.73 CS L 63.34 CM L 63.34 7.23269 161 4052 1
TOTAL 94.15 207.82 301.97 CS LM 4.22 CM LM 4.22 0.48184 161 4052 1
A M 0 M 1 TOTAL CS TOT 1675.46
0 42.76 97.45 140.21 CS M 1615.11 CM M 1615.11 SI 184.434 161 4052
1 51.39 110.37 161.76 CS A 58.05 CM A 58.05 6.62893 161 4052 1
TOTAL 94.15 207.82 301.97 CS AM 2.30 CM AM 2.30 0.2627 161 4052 1
A L 0 L 1 TOTAL CS TOT 150.53
0 79.55 60.66 140.21 CS L 63.34 CM L 63.34 7.23269 161 4052
1 82.69 79.07 161.76 CS A 58.05 CM A 58.05 6.62893 161 4052
TOTAL 162.24 139.73 301.97 CS AL 29.15 CM AL 29.15 3.32834 161 4052 1
CS ALM 8.76
CM ALM 8.76 1
81
ANEXO E
DEFINICIONES
1 Tenor Es la relación que existe entre la cantidad másica o volumétrica del elemento útil
respecto a la cantidad másica o volumétrica de todo el material. La elevación del tenor de una
especie mineral es el objetivo fundamental de la concentración
Tenor (T) = Masa de mineral útil / Masa total de material Ecuación 1
De esta manera en el caso ideal, el tenor del mineral de valor en el concentrado debe ser del
ciento por ciento, sin embargo la realidad nos muestra que no es posible separar la ganga en un
100% del material valioso.
2 Índices de Cuantificación Existen diversos índices metalúrgicos que permiten la
cuantificación de la operación unitaria de concentración de sólidos. Se dividen en dos grupos1:
2.1 Índices que Relacionan la Calidad de la Concentración: Estos nos dan información de
la calidad de los productos.
1. Razón de Enriquecimiento (Rw): Es la relación que existe entre el tenor del
concentrado respecto al tenor de la alimentación
Rw = Tc / Ta Ecuación 2
Donde Tc y Ta son los tenores del concentrado y el alimento respectivamente.
2. Índice de Selectividad (IS): Este índice compara la calidad de la separación entre dos
especies A y B que se quieren separar en el proceso de la concentración, se define
como:
TcATaB
TcBTaAIS
*
*≈ Ecuación 3
TaA y TaB son los tenores de las especies A y B en el alimento
82
TcA y TcB son los tenores de las especies A y B en el concentrado
2.2 Índices que Relacionan la Capacidad de la Concentración: Estos índices dan la
información necesaria para los balances de materia y para las proyecciones de extracción.
3. Recuperación (R): Es la relación que existe entre el peso del material útil que hay en el
concentrado con respecto al peso de ese mismo material que hay en la alimentación.
R = Masa mineral útil en el concentrado / Masa mineral útil en la alimentación Ecuación 4
Masa mineral útil = Masa total de mineral * Tenor
Definiendo:
Tc: Tenor del concentrado C: Masa total en el concentrado
Ta: Tenor del alimento A: Masa de la alimentación
Se tiene que la Recuperación se obtiene por:
TaA
TcCR
*
*=
Ecuación 5
4. Razón de Concentración (Rc): Es la relación entre el flujo másico de sólidos en el
alimento (Fa), con respecto al flujo másico de sólidos en el concentrado (Fc).
Rc = Fa / Fc Ecuación 6
5. Rendimiento de Concentración (Rd): Es el inverso de la razón de concentración (Rc),
es decir, es la relación entre el flujo másico de sólidos en el concentrado (Fc), con
respecto al flujo másico de sólidos en el alimento (Fa):
Rd = 1/Rc = Fc / Fa Ecuación 7
6. Eficiencia de la Separación (E): Este índice combina la información obtenida por todos
los índices anteriores:
83
E = (R – 100*Rd) / (100 – Rdi) Ecuación 8
Rdi: Rendimiento de concentración ideal, lo que implicaría que la masa del concentrado, es la
misma del mineral útil a la entrada.
84
ANEXO F
TIPOS DE JIG
JIG Denver: Es especial para minas auríferas, para circuitos de molienda – clasificación. Es una
criba convencional dividida, con diafragma en uno de los lados y en el otro la caja de criba.
- Capacidad: 45 ton / h – m2 de criba.
- Granulometría: aproximadamente 50% menor a 200mm.
- Frecuencia: 300 rpm
- Amplitud: aproximadamente 3/8 de pulgada.
- Altura del lecho poroso: 1.5pulgadas.
JIG Pan-american: Recupera oro fino tanto en veta como de aluvión..
- Capacidad: 200 - 250 ton/día – pie2 de criba (veta).
- Granulometría: No exceda ½ pulgada (optimo menor de ¼ de pulgada)
- Frecuencia: 400 – 600 pulsaciones por minuto.
- Amplitud: 3/16 – 1/4 de pulgada.
JIG Pan-American de Placer: para concentrar oro con tamaño fino (< 70mm.). Ver la figura 3.
- Capacidad: 1.85 – 1.6m3 / h – pie3 de criba.
- Granulometría: ¼ - 1/8 pulgadas.
- Frecuencia: 140 rpm.
- Altura del lecho poroso: 1 1/4 pulgadas.
JIG Circulares IHC: Su geometría favorece los siguientes aspectos:
- reduce la velocidad del flujo de pulpa sobre la criba.
- Disminuye el agua de hutch requerida
- Mejora la recuperación de finos.
También son de uso muy común: JIG Centrífugo Kelsey 19(Ver la figura 1); JIG Yang 12(Ver la
figura 2); JIG Yuba (Ver la figura 4); JIG Baum (Ver la figura 5); entre otros. Actualmente se
85
trabaja con JIG mejorados como los JIG Magnéticos (Ver la figura 6), los cuales usan un campo
magnético relativamente débil en una frecuencia alta de pulsado, o los JIG de presión en línea
IPJ 8, 9
Figura 1. JIG Centrífugo Kelsey
Figura 2. JIG Yang.
86
Figura 3. JIG Pan-American Placer.
Figura 4. JIG Yuba
Figura 5. JIG Baum
87
J = Dominio del jigging; Fm = Fuerza Magnética; FA = Fuerza de Arquímedes; Fg = Gravedad; Fr1 =Fuerza de Inercia; Fr2 Fuerza de Resistencia Figura 6. JIG Magnético.
88
APENDICE 1
SEPARACION GRAVIMETRICA DE MINERALES
Se realiza con el objeto de separar de manera selectiva los minerales constituyentes de una
muestra; inicialmente se realiza un lavado con alcohol para disminuir la tensión superficial y
evitar que partículas pequeñas de oro se pierdan. Con este lavado se separan minerales de
tamaño fino (malla – 300), luego al material grueso restante (malla + 100 – 300), se le realiza
una separación de minerales pesados usando medios densos entre los que se tienen el
Tetrabromoetano (TBE) y una solución de Formalato y Maleato
de Talio (Solución de Clerici’s)
Equipos y Reactivos:
1. Alcohol
2. Tetrabromoetano
3. Acetona
4. Agua Desionizada
5. Vasos de Precipitados
6. Embudos de Separación
7. Embudos
8. Balanza
9. Campana Extractora
10. Secador
Procedimiento
Separación de Finos y Gruesos:
En un vaso de precipitados agregar la muestra (malla – 100) y adicionar alcohol hasta 5 veces
el volumen de la muestra, luego homogenizar, agitando continuamente; dejar de agitar por unos
20 segundos aproximadamente, posteriormente vaciar el alcohol y el material en suspensión en
otro vaso de precipitados.
El procedimiento se repite hasta que la muestra quede sin material en suspensión (turbidez).
89
La fracción gruesa se deja secar para continuar con la separación por medios densos. La
mezcla del vaso (fracción de finos) se deja decantar, se extrae la porción de alcohol limpio y el
resto se deja para que se evapore y seque para luego pesarla.
Separación de Pesados y Livianos:
Se utiliza Tetrabromoetano (TBE) para separar los minerales constituyentes: livianos que tengan
un peso específico menor que 2,9 y pesados que tengan un peso específico mayor que 2,9, los
cuales se precipitaran.
Seque la fracción gruesa. Coja un embudo de separación y adicione 10 ml de TBE,
seguidamente introduzca 30g de muestra y luego adicione más TBE, hasta completar un
volumen de aproximadamente tres veces el del mineral. Agite hasta homogenizar la mezcla y
deje reposar hasta que la separación de las fracciones sea completa (pesados al fondo del
embudo y livianos flotando sobre el TBE).
Filtre el líquido cuidadosamente, iniciando con los livianos y luego los pesados en recipientes
diferentes.
Se debe recuperar el TBE, para lo cual, las fracciones obtenidas se lavan con Acetona hasta eliminar el TBE residual presente como una mancha de aceite sobre el papel filtro. Deje evaporar la acetona al aire libre y seque las fracciones obtenidas, pese y rotule.
90
APENDICE 2
91
92
APENDICE 3
FUNCIONES Y ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO
A. Especificaciones
1. Área de separación: Ancho 200mm y Ancho 200mm * 2 Cámaras de concentración de mineral Material: SUS-
304. Espesor: 6mm
2. Malla de alambre 2 juegos, 12 mallas y 10 mallas
Material: SUS-304.
4. Motor: HITACHI, de inducción trifásico. Potencia: 750 W. Voltaje: 220V. Frecuencia: 60 Hz.
5. Control de velocidad rotacional: Rango de variación: 150-400 rpm (60Hz). La variación de la velocidad funciona
por medio de una polea que se tensiona o afloja.
6. Excéntrico: El excéntrico permite por un ajuste sencillo un cambio en los golpes para mayor eficiencia en los
resultados. Longitud de Pistón. 7 - 30mm ajustables.
Tamaño: 130 (día) * 76mm (W). Material: acero
7. Pistón y Cámara del pistón:
Pistón: Tamaño: 194mm (Ancho) * 294mm (largo) * 5mm (espesor). Material: SUS-304
Cámara del pistón: Material. SUS-304, espesor 6mm
8. Deposito de alimento: Tamaño: 160mm (Ancho) * 260mm (largo) * 253mm (alto)
Material: SUS-304, 2.5 mm de espesor
9. Colector de colas: Tamaño: 160mm (ancho) * 200mm (largo) * 80-120mm (alto)
Material: SUS-304, 2mm de espesor
10. Desagüe y salida exceso de agua: Tamaño: 160mm (ancho) * 400mm (largo) * 130mm (alto)
Material: SUS-304, 2mm de espesor. Dos juegos
11. Compartimiento de concentración: Tamaño: 100mm (ancho) * 65mm (largo) * 110 (largo)
Material: SUS-304, 2.5 mm de espesor
12. Salida de concentrados: Tamaño: 100mm (ancho) * 65mm (largo) * 100-110mm (alto)
Material: SUS-304, 2mm de espesor. Dos juegos
13. Tamaño de malla: 10 mesh – 12 mesh. Material: SUS-304, Dos juegos
14. Platos de inserción para ajustar Tamaño:
La altura de la compuerta: 110mm (ancho) * 10mm (alto) * 5mm (espesor) 2 laminas,
110mm (ancho) * 13mm (alto) * 5mm (espesor). 1 lamina
110mm (ancho) * 15mm (alto) * 5mm (espesor). 2 laminas. Total 10 laminas (5*2)
Material: SUS-304, 2mm de espesor. Dos juegos
15. Inserción de platos para el ajuste. Se deben unir al límite entre el primer y el segundo de altura de película de
partículas compartimiento de concentración y también para el final del minerales.********
Segundo compartimiento: Tamaño: 140mm (ancho) * 10mm (alto) * 5mm (espesor) 4 laminas
93
140mm (ancho) * 13mm (alto) * 5mm (espesor) 1 laminas Material: SUS-304
120mm (ancho) * 10mm (alto) * 5mm (espesor) 4 laminas
120mm (ancho) * 13mm (alto) * 5mm (espesor) 1 laminas Material: SUS-304
Total: 10 laminas
16. Lecho y estructura: L50 * 50 * 6t y L65 * 65 * 8t Material: SUS-304
17. Sellos mecánicos: Unidad sellada Contra-eje: 25mm día Eje-excéntrico: 30mm día.
18 Tubería para la liberación de Tamaño: 34mm * 27.2mm * 500mm (largo) de la cámara del pistón: Material: SUS-
304, 2 juegos
19. Tubería de suministro de agua: Proporciona un suministro de agua (1” y ¾”) con una válvula de 1” (2pcs) Las
válvulas se proporcionan para controlar la separación de minerales.
20. Cubiertas de seguridad: Esta maquina esta provista con tapas de seguridad para manejar las poleas, el motor y
el control de velocidad 3 juegos en total
21. Tanques herméticos: Tamaño: 290mm (largo) * 220mm (ancho) * 80mm (alto) 5pcs
22. Líneas: Espesores: 1mm, 1.5mm, 2.0mm, 2.3mm, 3.2mm, 4.5mm cada uno 5 pcs.
Material: acero plateado
23. Tamaño global de la maquina: 1260mm (ancho) * 760mm (largo) * 1542mm (alto)
Peso neto: Aprx.: 220 Kg.
Peso grueso: Aprx.: 300 Kg.
Tamaño: 148cm (ancho) * 95cm (largo) * 180cm (alto).
B. Funciones
El Harz Jig es un tipo de concentrador por gravedad que usa los efectos de expansión y succión de un depósito de
agua para separar partículas de minerales de acuerdo a la diferencia de gravedad.
Está construido de manera que tiene una cámara sumergible con un pistón dirigido arriba-abajo por unos
excéntricos, y con una cámara concentración de donde los minerales son concentrados en una criba. La cámara
sumergible y la de concentración están divididas cada una en dos compartimientos. Hay una diferencia de nivel (15
mm) entre los dos compartimientos de la cámara de concentración.
Puede ser usado para el tratamiento de materiales ásperos y producir un concentrado bruto, concentrado final o un
producto intermedio para un tratamiento subsiguiente. Dos o más minerales son concentrados por la expansión y la
succión de agua a través del uso de un pistón (plunger).
La maquina está hecha para rotar en la dirección indicada en la cubierta de seguridad y la polea. Instalación:
- coloque la máquina en la posición de instalación - conecte el tubo de suministro de agua con una manguera de caucho
Antes de operación aplique una pequeña cantidad de aceite de maquina a los conectores de la vara del pistón y a los rodamientos del eje.
94
Para hacer una prueba, el harz Jig debe ser operado como sigue:
a) Use un tamiz con el fin de seleccionar las partículas de minerales por tamaño, antes de ponerlas en el
concentrador.
b) Hay tamaños distintos de malla para la criba en la cámara de concentración. Seleccione la talla apropiada y
ajústela en la cámara usando tornillos.
c) Prepare el concentrador abriendo las dos válvulas de abastecimiento de agua y llene la cámara de concentración
hasta que el agua esté entre 3 a 6 cm sobre la malla. Los minerales pueden ser entonces alimentados
manualmente cargándolos en la tolva de alimento mineral localizada a la derecha del concentrador.
d) La velocidad de alimentación de minerales puede ser controlada manualmente restringiendo la cantidad de
mineral a verter en la tolva y ajustando la posición de la lámina aislante de la salida de la tolva.
e) Las válvulas son ajustadas a la fuente de agua por dos compartimientos. Deben ser organizadas de manera que
el nivel del agua esté siempre al tope del lecho mineral.
f) Cuando el concentrador está operando, el pistón en la cámara sumergible es movido arriba-abajo por la acción de
los excéntricos. El movimiento vertical del pistón tiene el efecto de mover el agua de la cámara sumergible arriba-
abajo, y esto mueve el agua en la cámara de concentración con la malla (arriba-abajo) a intervalos frecuentes y
regulares. La acción de elevación y caída del flujo de agua mueve los minerales en la criba en diferentes lechos de
acuerdo a la diferencia de gravedad. En otras palabras, las partículas minerales son movidas hacia arriba por el
agua, la cual es forzada a través de la criba por el movimiento del pistón puesto a diferentes velocidades bajo
succión de acuerdo a la gravedad relativa.
Partículas relativamente pesadas van rápido al fondo y solo partículas relativamente livianas van lentamente.
Durante la expansión los lechos más altos de partículas relativamente ligeras son también empujados con más
facilidad que los lechos más bajos de partículas relativamente pesadas. El aplicar expansión y succión una y otra
vez gradualmente ocasiona que los minerales formen lechos en la criba de acuerdo a su gravedad. El lecho más
bajo en la criba contiene el concentrado, el mineral con la más alta gravedad, sobre éste el lecho medio, y en el
tope el lecho de colas.
g) La criba en la cámara concentradora se encaja de manera que haya una diferencia de niveles (15 mm) entre el
primer compartimiento (A) y segundo compartimiento (B). Esto permite al lecho de colas del primer compartimiento
ser extraído de manera continua con el flujo de agua del efecto de expansión, moviéndolo al segundo
compartimiento que está más abajo que el primero.
El lecho de colas del segundo compartimiento también puede ser extraído en el canal de drenaje de la izquierda.
Cada una de las 5 láminas de inserción para ajustar los lechos de partículas minerales y el flujo de agua están
puestas en una compuerta entre el primer y segundo compartimiento de la cámara de concentración y la compuerta
de distribución del segundo compartimiento (C). Tanto las partículas minerales como el nivel de desbordamiento de
agua pueden ser controladas regulando el número de láminas de inserción, esto es la altura. Para la prueba es
conveniente no manejar la mayor altura (5 láminas).
95
h) El concentrado puede ser descargado de cada canal junto con el agua en el primer y segundo compartimiento.
También en este caso las 5 láminas de inserción para el control de altura están dispuestas de forma que cada
compuerta ajuste el lecho y la cantidad de concentrado.
i) La lámina con forma en la criba es usada para regular la descarga del lecho concentrado.
j) La velocidad de rotación (velocidad de movimiento vertical del pistón) puede ser controlada cuando el
concentrador está operándose con el control de velocidad. En el ajuste del engranaje (rango de la frecuencia: 150-
400rpm) la velocidad no debe ser graduada mientras el concentrador esté estacionario.
k) Ajuste la excentricidad en el excéntrico al pistón de golpe (amplitud 7 - 30 mm.) El golpe vertical del pistón es el
más prolongado, el más grande equivale a las acciones de expansión y succión. El máximo golpe, 30 mm puede
ser usado en la prueba cuando se ajuste la excentricidad, El golpe deberá ser igual para ambos compartimientos
(primero y segundo).
l) La prueba generalmente toma entre 10 y 15 minutos, dependiendo de la cantidad de material a ser procesado.
m) Para evaluar los resultados cierre la llave de agua y detenga todo el Jig. Partes a comparar: (1) El concentrado
extraído del canal frontal, (2) El mineral remanente en la criba, (3) las colas y el agua que han fluido en el canal de
drenaje localizado a la izquierda, (4) Las partículas que hayan pasado a través de la criba y colectadas al final del
tanque (extráigalas sacando el tapón de caucho ubicado al fondo y viértalas en un contenedor junto con el agua).
n) Las Cribas están disponibles en dos presentaciones: malla 10 y malla 12. Seleccione la malla apropiada para la
prueba. Cuando reemplace la criba, saque la lámina en forma mencionada en la instrucción i), saque los tornillos
M5 del primer y segundo compartimiento.
En el segundo compartimiento saque los marcos de las láminas de inserción para ajustar la altura mencionada en la
instrucción h) quite los 4 tornillos M5. Cada Criba puede ser extraída del marco enrejado del fondo, quite los 8
tornillos de cabeza plana (M4). Después de sacar la Criba localice las partes extraídas de nuevo como estaban.
o) Un contenedor debe ser ubicado al final del canal de drenaje para que colecte el agua y las colas. El concentrado
extraído del canal frontal debe ser colectado en un recipiente.
P) Cuando la prueba está completa, cualquier mineral que permanezca sobre la malla o partículas en el tanque de drenaje pueden ser lavadas completamente.
