uía de manipulación de pulpas

Guía de xxxxxx Número:01

Manipulación de pulpas y densidad de sólidos

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Área Minería y MetalurgiaCarrera: Ingeniería en minas Asignatura: Laboratorio de metalurgia extractiva

LABORATORIO METALURGIA EXTRACTIVA

EXPERIENCIA Nº .Manipulación de pulpas y densidad de sólidos

Integrantes:

Profesor:

Puntaje Obtenido Puntaje Ideal NOTA FINAL


Título





1. OBJETIVOS

Conocer técnicas de laboratorio para la preparación de pulpas de mineral.

Determinar la densidad de sólidos mediante distintas técnicas. Conocer el manejo de la balanza de Marcy.

2. INTRODUCCION TEORICA

Debido a la conveniencia para muchas operaciones de molienda y clasificación, la mayoría de las plantas de procesamiento de minerales trabajan en húmedo, siendo el agua el medio preferido para llevar a cabo la mayoría de los procesos de concentración, esta forma de trabajo es lo denominado como manejo de pulpas, la cual facilita el transporte de mineral de una operación a otra.

La pulpa se define como una mezcla de partículas sólidas suspendidas con un líquido. Para fines metalúrgicos el sólido que compone la suspensión contiene especies mineralógicas, y el líquido, agua, puede tener algunos químicos disueltos.

Dentro de las pulpas metalúrgicas podemos encontrar diferentes tipos:

Alimentación o cabeza: Pulpa formada por partículas minerales que requieren ser procesadas, para concentrar el o los elementos valiosos.

Concentrado: Pulpa ya procesada rica en especies mineralógicas de alto interés económico


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Relave o rechazo: Producto de pulpa procesada pobre en especies valiosas.

Mixtos o middling: Son aquellas pulpas con una concentración media en especies mineralógicas

Estos nombres se usan para referirse a los sólidos en estado secos nos mostrara el camino a seguir para tratar el mineral.

Existen distintas formas de expresar o medir la concentración de sólidos, la manera más precia consiste en una medición directa, la cual se realiza midiendo volúmenes o pesos para una muestra o flujos volumétricos o másicos para una suspensión en movimiento. Para realizar lo anterior es necesario tener una muestra altamente representativa para obtener un buen resultado.

En la medición de diversas características de una pulpa, como densidad y flujos, se distinguen dos grupos de métodos de medición, métodos discretos o discontinuos, dentro de los cuales están para densidad de sólidos y para densidad de pulpa, y métodos continuos.


Título





2.1 Métodos discretos o discontinuos para densidad de sólidos:

Por desplazamiento de volumen: Se aplica a partículas que se humedecen fácilmente, y que atrapan un volumen insignificante de aire en sus poros. Se realiza con una probeta a la cual se le agrega un liquido hasta cierto volumen VL, después se determina el peso de la muestra de sólido PS del que se desea conocer su densidad, esta muestra de sólido se sumerge en el liquido, obteniéndose un volumen VT de la mezcla calculándola con la siguiente formula: s = Ps/Vt-Vl.

Picnometro: Consiste en una pequeña botella con tapón de vidrio esmerilado que termina en un capilar. Para trabajar con él primero lo pesamos vacío (B). Luego se introducen los fragmentos de mineral en la botella y se pesa nuevamente (M).SE llena la botella con agua destilada y se calienta por unos minutos para eliminar las burbujas de aire que pudiese contener el mineral, cuando se enfría el picnómetro, se llena con agua destilada y se pesa (P). Después de vaciar la botella y volverla a llenar con agua destilada se pesa (A).Y se determina la densidad de: s = (M -B)/(A + M - B - P).

2.2 Métodos discretos para densidad de la pulpa:

Por medición de la masa y el volumen: Se realiza una medida directa del peso y el volumen ocupado por la muestra de la pulpa, el cuociente de las magnitudes entrega el valor de la densidad.


Título





Balanza Marcy: Se mide la masa total de una muestra con volumen fijo conocido (1000 cm^3). El resultado de la densidad se obtiene directamente, ya que esta posee un disco graduado con escalas para distintas densidades de sólido, lo que permite leer además Concentración de Pulpa directamente.

2.3 Métodos Continuos

Permiten calcular el flujo másico de alimentación a través de pesometros mecánicos o electromecánicos, pesometros eléctricos y pesometros nucleares. El flujo volumétrico de pulpa en tuberías usando un medidor de flujo electromagnético o ultrasónico. Densidad de la pulpa usando un densímetro nuclear de rayos gamma. Y el tamaño de partículas en alimentación fresca, mediante un instrumento óptico, y el tamaño de partículas en pulpa por varios equipos con un principio de funcionamiento ultrasónico y electrónico.


Título





3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

3.1. Equipos y materiales Balanza Marcy

Picnómetro


Título





Probeta

Muestras de mineral

Agua

Balanza

Brocha

Juego de tamices

Balde

3.2 Procedimiento laboratorio

Tomar una muestra de mineral de 12 Kg por grupo con granulometría que esté 100% bajo ¾ plg.

Separar la muestra en tres fracciones utilizando las mallas 10 y 65 Tyler, definiéndose cada una como muestra gruesa, media y fina de la siguiente manera:

o Muestra de granulometría gruesa: Bajo ¾ plg y sobre malla 10 Tylero Muestra de granulometría media: Bajo malla 10 y sobre malla 65

Tylero Muestra de granulometría fina: Bajo malla 65 Tyler

Cada fracción debe ser homogenizada y separada en 6 muestras representativas utilizando una técnica de muestreo apropiada.


Título





3.2.1 Medición de la densidad del mineral por desplazamiento de volumen

1. Tomar una muestra de granulometría gruesa y una probeta graduada de 1000 cc.

2. Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas de masa pequeña

3. En la probeta agregar un volumen de agua de 400 cc (medir lo mas exacto posible)

4. Vaciar una muestra de mineral (Ms) en la probeta, agitar suavemente y medir el nuevo volumen de agua (Va)

5. Lavar la probeta y repetir los pasos 3 y 4 para dos nuevas muestras de mineral de granulometría gruesa

6. Tomar una muestra de granulometría media y una probeta graduada de 500 cc

7. Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas de masa pequeña.

8. En la probeta agregar un volumen de agua de 200 cc (medir lo más exacto posible)

9. Vaciar una muestra de mineral (Ms) en la probeta, agitar suavemente y medir el volumen de agua (Va)

10. Lavar la probeta y repetir los pasos 8 y 9 para dos nuevas muestras de granulometría media.

11. Tomar una muestra de granulometría fina y una probeta graduada de 100 cc

12. Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas de masa pequeña.


Título





13. En la probeta agregar un volumen de agua de 40 cc (medida lo más exactamente posible)

14. Vaciar una pequeña muestra de mineral (Ms) en la probeta, agitar suavemente y medir el nuevo volumen de agua (Va)

15. Lavar la probeta y repetir los pasos 13 y 14 para dos nuevas muestras de granulometría fina.

Finalmente determinar la densidad del mineral para cada uno de los ensayos realizados y obtener un valor promedio por granulometría y general como resultado final.

min Ms gVa

cc

3.2.2 Medición de la densidad aparente del mineral

1. Tomar una muestra de granulometría gruesa y una probeta graduada de 1000 cc


3. Vaciar una muestra de mineral (Ms) en la probeta y golpear suavemente sobre el mesón hasta lograr la máxima compactación de las partículas de mineral

4. Medir el volumen aparente que ocupa el lecho de mineral en la probeta (Vap)

5. Limpiar la probeta y repetir los pasos 3 y 4 para dos nuevas muestras de mineral de granulometría gruesa

6. Tomar una muestra de granulometría media y una probeta graduada de 500 cc


Título








10. Limpiar la probeta y repetir los pasos 8 y 9 para dos nuevas muestras de mineral de granulometría media

11. Tomar una muestra de granulometría fina y una probeta graduada de 100 cc



14. Limpiar la probeta y repetir los pasos 12 y 13 para dos nuevas muestras de mineral de granulometría media.

Determinar la densidad aparente del mineral para cada una de las muestras y obtener un valor promedio como resultado final.De acuerdo a los resultados obtenidos previamente determine la porosidad del lecho para cada una de las granulometrías ensayadas. Discuta sus resultados.

aparente Ms g Vapcc


Título





3.2.3 Medición de la densidad del mineral usando picnómetro

El picnómetro es posible utilizarlo sólo con sólidos de granulometría fina.Antes de realizar las mediciones con el picnómetro se deberá verificar que se encuentre limpio y totalmente seco. Se debe tener máximo cuidado con la manipulación del picnómetro. Siga atentamente las indicaciones del docente. Los pasos a segur son:

1. Masar el picnómetro con tapa incluida (masa B)2. Vaciar una pequeña muestra de minera de granulometría fina dentro

del picnómetro, verificando que el fondo quede completamente cubierto por mineral. Masar el picnómetro con tapa y mineral (masa M)

3. Agregar agua destilada hasta completar medio volumen del picnómetro, calentar en el mechero a fuego lento observando la total eliminación de burbujas de aire. Sacar del fuego, dejar enfriar al aire y enrasar con agua hasta un nivel tal que al colocar la tapa del picnómetro el agua suba a través del capilar. Secar cuidadosamente la botella y masar (masa P)

4. Vaciar la mezcla de agua y mineral del picnómetro, lavarlo, llenar solamente con agua destilada y secar cuidadosamente la botella. Masar el picnómetro con tapa y agua (masa A)

5. Repetir los pasos 1 al 4 con otras 2 muestras de mineral.


Título





Determinar el valor de densidad real promedio empleando la siguiente fórmula:

m M B

g A M B P

cc

3.2.4 Medición de la densidad del mineral por matraz aforado

Esta medición se realiza para mineral de granulometría media y fina:

1. Limpiar y secar tres matraces aforados de 250 cc2. Tomar una muestra de 50 gr aprox. de mineral de granulometría

media y masarla (masa B)3. Masar el matraz aforado con tapa (masa A)4. Agregar la muestra de mineral al matraz aforado y masar (masa C)5. Agregar cuidadosamente agua hasta el aforo (250 cc) y masar (masa D)6. Repetir los pasos 2 a 6 para otras dos muestras de granulometría media7. Realizar la secuencia completa para mineral de granulometría fina.

p 0


Título





Determinar la densidad del mineral empleando las siguientes fórmulas:

o Concentración de sólidos en peso: C 10 B

o Densidad de pulpa:

D A

gpulpa 250

cc D A

o Densidad de mineral: min eral

Cp pulpa

100 100

C

gpulpa

cc

Determinar la densidad del mineral para cada uno de los ensayos realizados y obtener un valor promedio por granulometría y general como resultado final.

3.2.4 Medición de la densidad del mineral empleando la balanza de Marcy

Esta medición se realiza para mineral de granulometría media.

1. Preparar una muestra de mineral de granulometría media, asegurando que se encuentre seca

2. Colgar el recipiente de la balanza vacío y seco y llenarlo con la muestra de mineral hasta que la aguja indique 1000 gr en el anillo exterior del dial

3. Vaciar la muestra en una bandeja sin perder mineral4. Llenar un tercio del volumen del recipiente con agua y verter

p

suavemente los 1000 gr de mineral n el recipiente asegurándose que cada partícula se moje completamente y se eliminen las burbujas de aire


Título





5. Colgar el recipiente en la balanza y completar el volumen con agua hasta las perforaciones de rebalse

6. Leer la densidad del sólido directamente en el anillo interior del dial7. Repetir los pasos 1 a 5 para dos nuevas muestras de mineral

Hacer una comparación con los resultados obtenidos a través de los métodos anteriores y discutir.


Título





4. CALCULOS

4.1 Desplazamiento por volumen

Utilizando la ecuación 6.1.3 podemos determinar la densidad para cada granulometría. Para el análisis estadístico, se utilizaron desde la fórmula 6.1.14 a la 6.1.16.

Tabla 4.1 densidad por desplazamiento por volumen

Granulometría

Masa (gr

Vol. inicial

Vol. fina

Diferencia

Densidad Promedio

Gruesa

Media

Fina

Promedio

gener La desviación estándar para estas muestras es

La covarianza para las muestras es


Título





4.2 Densidad aparente del Mineral

Para encontrar la densidad aparente, se utiliza la ecuación 6.9.

Tabla 4.2 densidad aparente del mineral

Granulometría

Masa sólid

Volumen aparente

Densidad Aparen

Promedio

Gruesa

Media

Fina

Promedio general El valor de la desviación estándar es

El valor de la covarianza es


Título





4.3 Picnómetro

Para encontrar la densidad de mineral se utiliza la ecuación 6.1.8.

Tabla 4.3 resultado por el método de picnómetro

Muestra

1 2 3Masa BMasa MMasa PMasa A

ρ mineral promed

io generaLa desviación estándar para estas muestras es

La covarianza para las muestras es


Título





4.4 Matraz aforado

En la tabla 4.4 el Cp utilizando la ecuación 6.1.5., y para la ρpulpa la ecuación 6.1.6., es posible determinar ρmineral utilizando la ecuación 6.1.7.

Tabla 4.4 densidad del mineral por matraz aforado

Granulometría

Peso B (gr.)

Peso A (gr.)

Peso C (gr.)

Peso D (gr.)

Cp ρ pulpa(gr/

ρ mineral

Promedio

Media

Fina

promedio gener El valor de la desviación estándar es

El valor de la covarianza es


Título





4.4 Balanza de Marcy

Tabla 4.4 resultado de balanza de Marcy

Granulometría

ρ min sec

ρ min húmedo

% sólido pulpa

% agua en pulpa

Media

5. RESULTADOS

Fórmulas y cálculos empleados para determinar la densidad del mineral mediante todos los métodos empleados

Un análisis estadístico completo a los datos de densidad (promedio, desviación estándar y covarianza) para cada método

Un análisis estadístico completo a los datos de densidad aparente (promedio, desviación estándar y covarianza) para cada método

Discuta la porosidad del lecho de partículas obtenido para cada caso Valores de concentraciones, densidad, etc., obtenidas con las

pulpas preparadas y comprobadas en la balanza de Marcy Discusión y análisis de resultados.

p 0


Título





6. ANEXOS

6.1 Ecuaciones 6.1.1. M p = M s + M l

6.1.2. Vp = V s + V l

6.1.3. solido

M solido

g Vsolido

cc

6.1.4. liquido

Mliquido g

Vliquido

cc

6.1.5.C 10 B

D A

6.1.6.

D A

gpulpa 250

cc

6.1.7.

min eral

Cp pulpa

100 100

C

gpulpa

cc

6.1.8.m

M B

g A M B P

cc

p

6.1.9. aparente

M solido g Vaparente

cc

p

ni1(x x) 2

in


Título





6.1.10.% fracción retenida sobre la malla = 100

masa solido masa solido total

LCp

6.1.11. Cv s1 C

LCp

sCv

6.1.12. Cp L1 Cv sCv

6.1.13. C Vs

v Vp

n a6.1.14.Promedio: X i1 i

n

6.1.15.Desviación estándar: Sx

1 n 6.1.16.Covarianza: S

*

x y xyxy n i 1 i i

6.1.17.

M pulpapulpa

Vpulpa

M pulpa pulpa

Vpulpa

6.1.18. C

M min

eralp

pulpa

M min eral Cp

M pulpa

M

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