Lab 3 Concentra

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CONCENTRACIÓN DE MINERALES. LABORATORIO: ANÁLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES 1 INDICE OBJETIVOS 2 ABSTRACT 2 METODOLOGÍA DE LA PRÁCTICA 2 RESULTADOS 8 DISCUSIÓN DE RESULTADOS 11 CONCLUSIONES 12 CUESTIONARIO 12 BIBLIOGRAFÍA 16 ANEXO 16

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Concentra

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  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    1

    INDICE

    OBJETIVOS 2

    ABSTRACT 2

    METODOLOGA DE LA PRCTICA 2

    RESULTADOS 8

    DISCUSIN DE RESULTADOS 11

    CONCLUSIONES 12

    CUESTIONARIO 12

    BIBLIOGRAFA 16

    ANEXO 16

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    2

    1. OBJETIVOS:

    Determinar la distribucin de tamaos de partculas de una muestra por

    anlisis isomtrico (tamizado) e isotrpico (sedimentacin).

    Indicar las ventajas y desventajas de cada ensayo y sus aplicaciones.

    Familiarizarse con los equipos y herramientas a usar en el presente

    laboratorio.

    2. ABSTRACT:

    In this amazing laboratory. It was one of two screening tests and other

    sedimentation. We used a sample of grano diorita, obviously sampled by the

    method Denver rifles. The sample was moistened in order to remove fines and

    separate. Then the sample was dried in the oven and finally dried sample was

    poured into the tower meshes previously ordered. meshes tower was sifted

    mechanics and a sample retenidad and another intern is recorded is obtained

    and proceeds to calculate. Meshes tower was sifted mechanics and a sample

    retenidad and another through these data were recorded is obtained. In the

    sedimentation test was used 20 gr diorite grain. was mixed in a beaker with water

    and proceeded to score the precipitation rate zones.

    3. METODOLGA DE LA PRCTICA:

    En los ensayos de tamizado y sedimentacin se utiliz una muestra de grano

    diorita intemperizada. Y los equipos y materiales a utilizar son los siguientes.

    - Clasificador vibratorio.

    - Zaranda vibratoria.

    - Tamices de la serie de Tyler o equivalentes en las series: ASTM, BS,

    AFNOR.

    - Baldes.

    - Sifn.

    - Estufa de secado.

    - Balanzas de 02 decimales de precisin.

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    3

    A continuacin se detalla la metodologa de TAMIZADO y posteriormente de

    SEDIMENTACIN.

    a) TAMIZADO:

    Los estudios granulomtricos incluyen tambin la separacin de minerales en distintos

    grupos de acuerdo con su tamao. Para estas separaciones son de gran uso los tamices

    de alambres que forman aberturas cuadradas o mallas de un tamao uniforme. Con el

    trmino de malla se conoce el nmero de aberturas equidistantes que existe por unidad

    de longitud. En los pases que aceptan como base el sistema de longitud, se toma el

    centmetro y en los pases anglosajones, la pulgada. Por ejemplo, malla 100, en el

    sistema standard norteamericano Tyler, es un tamiz que tiene 100 aberturas por una

    pulgada lineal o 10000 aberturas iguales por pulgadas cuadrada. El sistema de malla ms

    conocido y generalmente aplicado en el Hemisferio Occidental es de Tyler, que tiene

    como base la malla 200 que se llama Rejilla standard Tyler de 200 mallas. El tamizado se

    efecta en una mquina denominada Ro-Tap que proporciona a las partculas un

    movimiento excntrico horizontal dentro de las tamices y por medio de una manilla

    situada en su parte superior, les proporciona un movimiento vertical que las traslada

    desde una malla a otra inferior ms fina. A continuacin se explica la metodologa a usar

    en el ensayo de tamizado, ver tabla 1:

    N

    PASOS IMAGEN DESCRIPCIN

    1

    De la muestra de grano diorita se saca una muestra homognea y representativa por tal motivo se usa el mtodo de Rifles Denver. (Antes de usar el equipo de rifles hay que asegurarse que est limpio). Grupo 1: 272.9 gr y grupo 2: 248.6 gr

    Tabla 1. Se detallan los pasos del ensayo de tamizado.

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    4

    2

    Se humedece la muestra en una malla

    70 sobre un balde para que lo finos

    caigan con la finalidad de proteger la

    malla 100 que es muy frgil.

    3

    Los finos que quedaron en el balde

    amarillo son vertidos a la malla 100 (se

    usa una piceta para removerlas

    partculas del balde) y finalmente los

    finos que quedan en este segundo

    balde, como se muestra en la figura de

    la izquierda, se llevar a un filtro de

    presin.

    4

    Lo retenido por las mallas 100 y 70 se

    coloca en una bandeja, con la ayuda

    de una piceta se remueven las

    partculas para que caiga en la

    bandeja.

    5

    Despus del paso 3, el balde con los

    finos se lleva al filtro de presin, el cual

    est compuesto por 30 cm de dimetro

    y dos tapas uno superior e inferior,

    sobre la tapa inferior se coloca un

    papel (hermetizador donde se va

    depositar los finos), se aprisiona la

    tapa inferior. Por la parte superior del

    tubo se vierte el balde con los finos y

    finalmente se aprisiona la tapa

    superior.

    6

    Finalmente se inyecta aire a una

    presin mxima de 60 psi por

    seguridad. Esto se realiza hasta que

    ya no salga fluido y/o aire.

    7

    Luego se retira el papel y el material de

    fino que queda en las paredes

    interiores del tubo son limpiados con

    una piceta, y estos restos depositados

    en el papel.

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    5

    8

    Despus del paso 4, se coloca la

    bandeja con la muestra retenida en el

    horno por 30 minutos; As como

    tambin se lleva el papel con los finos

    al horno. Por 30 min a 80 C.

    9

    Se preparan las mallas ordenadas en

    forma creciente, de arriba hacia abajo,

    10

    Una vez que se han secado las

    muestras de ambos grupos de la

    granodiorita, de manera independiente

    se vierte sobre el tamiz de mayor

    abertura ya seleccionados. Se usa de

    una brocha para verter los remanentes

    de la muestra en la bandeja.

    11

    La torre de tamices se lleva a una

    zaranda de motor elctrico, el cual es

    regulado de acuerdo al tamao de los

    tamices. Y se zarandea por 2 min.

    12

    Posteriormente se registran los pesos

    de los tamices con su respectiva

    muestra retenida, As mismo se pesan

    los fino ya retirados del horno (estos

    finos se considerarn como los

    pasantes de la malla 100.

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    6

    13

    Finalmente ya registrado las muestras

    retenidas y pasantes de cada tamiz se

    vierten sobre la bandeja donde se

    aprecia la distribucin granulomtrica.

    b) SEDIMENTACIN.

    La sedimentacin es un proceso unitario, que consiste en separar por

    gravedad, desde una suspensin o pulpa, un fluido claro y un lodo de mayor

    contenido de slidos, utilizando la velocidad de sedimentacin de las

    partculas slidas. La sedimentacin se puede acelerar mediante el uso de

    floculantes, los cuales forman redes polimricas que atrapan las partculas

    slidas finas y aceleran la sedimentacin.

    Las variables de sedimentacin son el Ph de la pulpa, temperatura de la

    pulpa, dosis y tipos de floculantes, gravedad especfica del slido o pulpa,

    viscosidad de la pulpa, granulometra mineral o material y % de slido en la

    alimentacin y descarga.

    El proceso de sedimentacin cumple con la ley stokes, se refiere a la fuerza

    de friccin experimentada por objetos esfricos movindose en el seno de

    un fluido viscoso en un rgimen laminar de bajos nmeros de Reynolds

    menor a 1. La condicin de bajos nmeros de Reynolds implica un flujo

    laminar lo cual puede traducirse por una velocidad relativa entre la esfera y el

    medio inferior a un cierto valor crtico. En estas condiciones la resistencia que

    ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento

    que se oponen al deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a partir

    de la capa lmite adherida al cuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado

    experimentalmente en multitud de fluidos y condiciones.

    El dimetro de stokes de una partcula se calcula con la siguiente relacin:

    = 18

    ( )

    Dst : Dimetro de Stokes.

    : Viscosidad.

    Tabla 1. Se detallan los pasos del ensayo de tamizado.

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    7

    v : Velocidad terminal de la partcula.

    Ps : Densidad de la partcula.

    Pl : Densidad del lquido.

    g : Aceleracin de la gravedad.

    : Es igual a 1 para sedimentacin en campo gravitacional.

    A continuacin se explica la metodologa a usar en el ensayo de sedimentacin, ver

    tabla 2.

    N

    PASOS IMAGEN DESCRIPCIN

    1

    20 gr. De muestra ya cuarteada, se

    vierte sobre la probeta de un litro y

    se agita.

    2

    Luego con ayuda de una regla se

    mide la decantacin del mineral

    para el minuto 1, 3 y 5

    respectivamente. Uno observa que

    el tiempo para que decante todo es

    mayor

    3

    Por ende en este paso a la otra

    probeta con mineral se le agrega

    3ml de floculante e inmediatamente

    las partculas se aglutinan y

    decantan en un menor tiempo tal

    como se ve en la imagen de la

    izquierda.

    Tabla 2. Se detallan los pasos del ensayo de sedimentacin

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    8

    4. RESULTADOS:

    a) TAMIZADO.

    Se cuarteo la muestra de grano diorita por el mtodo de Rifles

    Denver y se obtuvo las siguientes muestras.

    Grupo 1 Grupo 2

    Peso 248.6 gr 272.9 gr

    Grupo 1: Tabla resumen del tamizado

    # MALLA Abertura

    (m)

    Peso de muestra

    retenida (gr) %Wretenido

    %Wretenido

    Acumulado

    %WPasante

    Acumulado

    10 2000 1.5 0.72% 0.72% 99.28%

    16 1180 14.6 7.02% 7.74% 92.26%

    20 850 41.7 20.04% 27.78% 72.22%

    30 600 35.2 16.91% 44.69% 55.31%

    40 425 23.1 11.10% 55.79% 44.21%

    50 300 18.9 9.08% 64.87% 35.13%

    70 212 16.4 7.88% 72.75% 27.25%

    100 150 3.9 1.87% 74.63% 25.37%

    < 100 - 52.8 25.37% 100.00% 0.00%

    Total 208.1 100%

    Hallamos el error total:

    =

    100

    =248.6 208.1

    248.6 100

    = 16.3%

    Grupo 1: Se calcula el F80

    # MALLA Abertura

    (m)

    Peso de muestra

    retenida (gr) %Wretenido

    %Wretenido

    Acumulado

    %WPasante

    Acumulado

    16 1180 14.6 7.02% 7.74% 92.26%

    20 850 41.7 20.04% 27.78% 72.22%

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    9

    Hacemos una interpolacin:

    1180

    850=92.26 80

    80 72.22

    F80 = X = 978.11 m

    Grupo 2: Tabla resumen del tamizado

    # MALLA Abertura

    (m) Peso de la malla (gr)

    Peso de la malla

    con muestra (gr)

    Peso de muestra

    retenida (gr) %Wretenido

    %Wretenido

    Acumulado

    %WPasante

    Acumulado

    14 1410 448.13 497.5 49.37 18.33% 18.33% 81.67%

    18 1000 435.7 484.6 48.9 18.16% 36.49% 63.51%

    25 707 420.41 464.5 44.09 16.37% 52.86% 47.14%

    35 500 411.57 443.6 32.03 11.89% 64.75% 35.25%

    45 354 381.7 401.3 19.6 7.28% 72.02% 27.98%

    60 250 362.31 383.3 20.99 7.79% 79.82% 20.18%

    100 150 348.54 370.4 21.86 8.12% 87.93% 12.07%

    < 100 - - - 32.5 12.07% 100.00% 0.00%

    Total 269.34 100%

    Hallamos el error total:

    =

    100

    =272.9 269.34

    272.9 100

    = 1.3%

    Grupo 2: Se calcula el F80

    # MALLA Abertura

    (m)

    Peso de muestra

    retenida (gr) %Wretenido

    %Wretenido

    Acumulado

    %WPasante

    Acumulado

    14 1410 49.37 18.33% 18.33% 81.67%

    18 1000 48.9 18.16% 36.49% 63.51%

    Hacemos una interpolacin:

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    10

    1410

    1000=81.67 80

    80 63.51

    F80 = X = 1372.29 m

    CUADROS DE DISTRIBUCIN GRANULOMTRICAS DE LAS

    MUESTRAS DE LOS GRUPOS 1 Y 2

    y = -0.399ln(x) + 1.0921R = 0.9501

    0%

    20%

    40%

    60%

    80%

    100%

    120%

    2000 1180 850 600 425 300 212 150

    % W

    pas

    ante

    Acu

    mu

    lad

    o

    Abertura del tamiz (m)

    Distribucin granulomtrica de la muestra de Grano diorita Grupo 1

    y = -0.359ln(x) + 0.849R = 0.9904

    0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    1410 1000 707 500 354 250 150

    % W

    pas

    ante

    Acu

    mu

    lad

    o

    Abertura del tamiz (m)

    Distribucin granulomtrica de la muestra de Grano diorita Grupo 2

    Grfico 1. Distribucin granulomtrica de la muestra del Grupo 1

    Grfico 1. Distribucin granulomtrica de la muestra del Grupo 2

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    11

    b) SEDIMENTACIN.

    DATOS (gr/s.cm) Ps (gr/ml) Pl (gr/ml) g (m/s2)

    0.001 2.1 1 9.8 1

    Grupo 2 datos de sedimentacin

    Tiempo(s) Distancia

    (cm) Velocidad

    (cm/s) Dimetro de stokes (cm)

    ZONA

    60 2.5 0.042 0.02648 1

    180 5.5 0.03 0.02238 2

    300 7.1 0.024 0.02002 3

    Grupo 1 datos de sedimentacin

    Tiempo(s) Distancia

    (cm) Velocidad

    (cm/s) Dimetro de stokes (cm)

    ZONA

    60 3.5 0.058 0.03121 1

    180 8.5 0.047 0.02808 2

    300 10.5 0.035 0.02417 3

    5. DISCUSION DE RESULTADOS.

    En los tamices realizados por los grupos se encontraron los errores de1.3% y 16.3% en el peso, en el caso del error de 16.3% es mayor debido a que

    perdieron muestra en los pasos 2, 3, 4 y 5 al humedecer la muestra o durante

    el uso del filtro de presin.

    En el anlisis del P80 ambos grupos dan como resultado un valor de malla para el grupo 2 +M14 mientras en el grupo 1 +M16, se podra decir que ambas

    muestras corresponden a un tamao de P80 diferente variando en 394.18 m.

    En los grficos se muestra indica la distribucin granulomtrica donde en el grupo 2 predominan los granos > 1410 m de mientras que el grupo 1

    predominan los granos de [1180-850] m. esto refleja el por qu las grficas

    no son similares a pesar que representan a la misma grano diorita.

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    12

    El dimetro de partculas segn el anlisis de zonas los granos del grupo 1 son de un mayor volumen es por tal motivo que sedimentan ms rpido, que los

    granos del grupo 2. Considerando la pocas precisin de las mediciones.

    6. CONCLUSIONES:

    Se concluye definitivamente que el ensayo de tamiz se usa ms para granos

    variados, mientras que el ensayo de sedimentacin se usa para muestras

    finas. Por tal motivo es importante determinar el tamao de las partculas

    promedio necesario para cada tamiz, esto tiene influencia en el clculo de

    resultados.

    Es importante tener limpio los tamices esto influenciar en el resultado final,

    asunto importante ya que de esto depende las medidas que se tomen en planta..

    Se concluye que el uso de floculante en el ensayo de sedimentacin

    disminuye el tiempo de anlisis siendo esto ventajoso en condiciones de

    mina.

    As mismo se concluye que las partculas muy finas en el proceso de flotacin

    reduce la eficiencia de las operaciones.

    Se concluye que es importante reducir el error humano y ser muy cuidadoso

    desde el inicio de los ensayos y trabajar con materiales limpios.

    7. CUESTIONARIO

    1) Propsitos principales para realizar un anlisis granulomtrico

    Obtener la distribucin por tamao de las partculas presentes en una muestra.

    Determina los niveles de liberacin de las partculas valiosas respecto de la ganga en las diferentes fracciones de tamao.

    El anlisis granulomtrico es importante porque ayuda a dar indicadores para determina el tamao ptimo de la alimentacin y de esta manera obtener una mayor eficiencia de separacin en la trituracin y poder hacer un mejor diseo en el proceso.

    La distribucin granulomtrica permite controlar las prdidas por diseo generadas en el proceso por gasto de energa.

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    13

    Permite determinar la calidad de la molienda ejecutada, adems el tamao se usa como una medida de control para la conminucin, que tiene como finalidad la liberacin de las especies valiosas de la ganga, tal como se muestra en la figura 1.

    2) Durante la tamizacin se presentan dos problemas principales: el cegado

    del tamiz y la abrasin del material. Explique cmo y cundo se producen estos problemas y cmo influye en el proceso de tamizaje.

    Cegado del tamiz: Las aberturas del tamiz pueden taparse con partculas

    atrapadas en la malla de alambre.

    Abrasin del material: El material blando se va desgastando por efectos de la abrasin por lo que nunca se alcanza el equilibrio debido a que las especies se colocan primeramente en un tamiz y posteriormente en uno de menor abertura, por la abrasin que sufren sus componentes.

    Esto influencia en el tiempo ptimo de la cintica del tamizado, las partculas nos van a poder atravesar las aberturas, ya que estas estn siendo tapadas. (*)

    3) Con que propsito se utiliza la tcnica de sedimentacin.

    La tcnica de sedimentacin se utiliza para partculas finas, se utiliza para la obtencin de la diferenciacin del tamao de partculas de acuerdo a la velocidad de asentamiento de una partcula en un fluido. Para eso se utiliza la Ley de Stokes. 4) Que otras tcnicas existen adems del tamizaje y sedimentacin .Explique

    brevemente cada una de ellas.

    Algunas de las tcnicas de tamizaje y sedimentacin utilizadas para el anlisis granulomtrico son:

    Figura 1: fraccionamiento del mineral grueso por conmimucin.

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    14

    a) Anlisis granulomtrico por mtodos automticos: tubo de

    sedimentacin y sedigraph (**)

    La instrumentacin utilizada para el anlisis granulomtrico por mtodos

    automticos consta de un tubo de sedimentacin para la fraccin arena y un

    Sedigraph 5000D para la fraccin lutita. Con el tubo de sedimentacin se

    determina la distribucin del tamao de grano de las partculas por medida

    de cambios de presin en una columna de agua donde se deposita el

    sedimento. El Sedigraph se basa en la diferencia de transmisividad de los

    rayos X que pasan a travs de una celda donde se encuentra un sedimento

    en suspensin. La intensidad de lectura es funcin de la concentracin de

    partculas.

    Tanto el tubo de sedimentacin como el Sedigraph proporcionan una curva

    granulomtrica parcial. Mediante un programa de ordenador se integran

    ambas curvas y se obtiene la distribucin granulomtrica total y los

    parmetros granulomtricos convencionales. La gran cantidad de

    informacin suministrada permite determinar con la mxima exactitud los

    resultados granulomtricos por el mtodo de los momentos.

    b) Microscopia y anlisis de imgenes

    La observacin directa o la fotografa en microscopia ptica es el mtodo ms

    simple, y el nico que puede considerarse como absoluto; permite al

    operador pronunciar un juicio subjetivo acerca del tamao o de la forma de

    las partculas. Sin embargo, se vuelve extremadamente tedioso y a menudo

    distorsionado cuando se quiere hacer medidas objetivas, como

    determinaciones de tamao de gota. El lmite inferior de la microscopia ptica

    es del orden del m, en buenas condiciones de iluminacin y de contraste

    Figura 2: Tubos de sedimentacin y sedigraph.

  • CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES

    15

    interfacial; sin embargo a estas dimensiones, el movimiento browniano se

    vuelve un problema y se requiere utilizar pelculas muy sensibles y

    alumbrados flash para inmovilizar la imagen.

    Con la introduccin de los microprocesadores en la instrumentacin

    cientfica, se han eliminado las tediosas operaciones de determinacin de

    tamao y conteo de gotas. En los analizadores de imagen de tipo Quantimet,

    la imagen es analizada por un detector fotoelctrico de barrido, semejante a

    una filmadora de televisin, que transforma la informacin ptica en una seal

    de video. Dicha seal, est luego manipulada por un sistema computarizado,

    cuyo anlisis est limitado solo por la sofisticacin del programa y la

    capacidad de computacin del aparato.

    c) Difraccin de la luz coherente

    Cuando un haz paralelo de luz coherente monocromtica (laser) pasa

    a travs de una pequea zona conteniendo partculas o gotas, se forma un

    patrn de difraccin superpuesto a la imagen, y mucho ms amplio que

    aquella.

    Si se coloca una lente convergente despus de la zona de partculas, y se

    ubica una pantalla en el plano focal de la lente, la luz no difractada forma una

    imagen en el foco, y la luz difractada forma un conjunto de anillos

    concntricos alternativamente blancos y negros, llamado patrn de

    Fraunhofer.

    El dispositivo de la siguiente figura, es el principio de los analizadores de

    tamao por difraccin de luz.

    Figura 3: Analizador de partculas por difraccin de la luz.

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    16

    5) De acuerdo a los resultados obtenidos. Cul es la funcin que mejor se ajusta a sus datos?

    La funcin que ms se aproxima es la logartmica y = -0.399ln(x) + 1.0921con R2

    de 0.9501, para el grupo 1 y par el grupo 2 fue de y = -0.359ln(x)+0.849 con R

    = 0.9904, tal como se aprecia en el grfico 1 y 2.

    8. BIBLIOGRAFA

    ALFARO DELGADO, EDMUNDO. Manual de laboratorio: Concentracin de

    minerales.

    Universidad de Santiago de chile Departamento de metalurgia: Floculacin.

    (***)

    Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils 1 ASTM D422-63.

    UNIVERSIDAD ARTURO PRAT IQUIQUE CHILE INGENIERIA DE

    EJECUCION EN METALURGIA EXTRACTIVA. CARACTERIZACION DE

    PARTICULAS Y SUSPENCIONES.(*)

    Anlisis granulomtrico por mtodos automticos: tubo de sedimentacin y sedigraph:

    http://www.raco.cat/index.php/ActaGeologica/article/viewFile/75184/98024.

    (**)

    9. ANEXO

    9.1 FLOCULACIN (***)

    Floculacin es la operacin unitaria en donde a travs de un polmero

    orgnico denominado Floculante es posible agrupar las partculas finas

    suspendidas en una pulpa o suspensin, provocndose una sedimentacin

    artificial de ellas. Este fenmeno fsico se denomina Floculacin. Estos

    polmeros orgnicos son de la familia de las Poliacrilamidas con un alto peso

    molecular. Se encuentran disponible en el mercado en una amplia variedad.

    En una suspensin o pulpa de minerales, pueden existir partculas muy grandes

    que sedimentan rpidamente en forma natural, mientras que las partculas muy

    finas, tienden a quedar suspendidas, sin sedimentar en forma natural.

    Estas partculas muy finas deben ser agrupadas entre s para que aumenten su

    peso y puedan sedimentar.

    La velocidad de sedimentacin de cualquier partcula slida depende de:

    Su tamao y peso.

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    17

    El pH de la suspensin o pulpa

    La viscosidad del medio que la suspende.

    La densidad relativa del medio que la suspende.

    Las fuerzas que interactan entre las partculas suspendidas, ya sean

    atrayentes o repelentes.

    Si las fuerzas repelentes dominan, el agrupamiento de las partculas slidas no

    ocurre, mientras que si actan las fuerzas atrayentes ocurre el agrupamiento y

    asentamiento de los flculos ms grandes.

    Para el caso de suspensiones o pulpas, las partculas de minerales tienen casi

    generalmente cargas superficial negativas, excepto en pocos casos en donde el

    pH de la pulpa es muy bajo.

    Para lograr una sedimentacin ms rpida de partculas slidas suspendidas, se

    agrega a la suspensin o pulpa, floculante, el cual es un polmero con cargas

    positivas que acta formando redes polimricas, con el fin de lograr un

    agrupamiento electroesttico de las partculas finas slidas cargadas

    negativamente.

    Considerando que las partculas slidas de minerales tienen casi en su mayora

    cargas negativas, los floculantes ms usados en la minera son los aninicos de

    alto peso molecular.

    En las siguientes dos figuras se muestra el mecanismo de floculacin de

    partculas slidas con un polmero.

    9.2. MECANISMO DE FLOCULACIN

    En la primera etapa se agrega el floculante a la suspensin o pulpa con partculas

    slidas. Posteriormente comienza la adsorcin (electroesttica) del polmero con

    las partculas slidas.( Tal como se muestra en la figura 4)

    Finalmente, ocurre el puenteo o unin de cargas contrarias atrayentes,

    formndose los flculos o redes polimricas, que al aumentar su peso

    sedimentarn en forma ms rpida.

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    Al formarse una red polimrica floculada de partculas finas suspendidas (ver

    figura 5), sta aumenta su fuerza-peso producindose una sedimentacin ms

    rpida.

    En la figura siguiente se aprecia el efecto filtro (ver figura 6) que ocurre cuando

    una partcula slida no floculadas es atrapada en la red polimrica de partculas

    slidas perfectamente floculadas. Al formarse una red polimrica floculada de

    partculas finas suspendidas, sta aumenta su fuerza-peso producindose una

    sedimentacin ms rpida.

    Figura 4: etapas donde agrega floculante a la suspensin de

    partculas

    Figura 5: Sedimentacin ms rpida.

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    19

    9.3. PRUEBAS Y PREPARACIN DE FLOCULANTES

    La seleccin del floculante adecuado se realiza en base emprica con el soporte

    de la experiencia prctica del operador. El criterio de seleccin de un floculante

    se base en: el costo, velocidad de sedimentacin, claridad del sobrenadante y

    requerimientos de compactacin o concentracin de slidos en la descarga.

    Considerando que las condiciones de proceso pueden cambiar en el tiempo, se

    deben hacer peridicamente pruebas de floculacin, bajo distintas condiciones

    de proceso.

    Usualmente los floculantes son usados ms eficientemente a concentraciones

    diluidas, de entre 0.01 a 0.05 % (0.1 a 0.5 gr/lt).

    Es recomendable agregar el floculante en distintos puntos de la canaleta o

    tubera de alimentacin al espesador, cuidando no destruir los flculos por la

    agitacin o turbulencia natural de la pulpa al entrar al feedwell.

    9.4. TIPOS DE FLOCULANTES

    En el mercado de reactivos qumicos existen tres tipos de floculantes sintticos

    ms usados:

    Floculantes Aninicos: Son los ms usados en la sedimentacin de pulpas de

    minerales y concentrados, tales como Cu, C, Pb, Zn, etc. Los consumos o

    dosificaciones tpicos varan entre 2 a 50 gr/ton (gramos de floculante por

    tonelada de slidos secos). Tambin pueden usarse como ayuda filtrante.

    Floculantes No-Inicos: Son tambin usados en la sedimentacin de pulpas de

    minerales y concentrados, especialmente en lamas de mineral de Fe, y flotacin

    de Oro etc., son muy efectivos en pulpas cidas. Los consumos o dosificaciones

    tpicos varan entre 1 a 50 gr/ton. Tambin pueden usarse como ayuda filtrante.

    Floculantes Catinicos: Son principalmente usados en la sedimentacin de

    desperdicios de carbn, lamas de mineral de hierro y concentrados de minerales,

    etc. Los consumos o dosificaciones tpicos varan entre 25 a 250 gr/ton. Son

    tambin efectivos para la clarificacin de las aguas extradas de la mina, en

    dosificaciones de entre 5 a 50 gr./ton.

    Figura 6: El efecto filtro