PRACTICA 1: CARACTERIZACIÓN DE MINERALES I.
OBJETIVOS: Aprender la preparación de muestra y de apreciación de la diferenciación de los diferentes tipos de minerales visualmente. Determinar la gravedad específica y/o densidad aparente de cada mineral a trabajar.
-
-
II.
FUNDAMENTO TEORICO:
El procesamie procesamiento nto de minerales minerales fundament fundamentalmen almente te requiere requiere de conocimient conocimientos, os, de cada mineral en apariencia y de que está constituido internamente. Características: 1) DENS DENSID IDAD AD APAR APAREN ENTE TE Este término relaciona el peso del mineral de diversos tamaños respecto a un volumen que ocupa. Se entiende que el volumen total comprende el volumen ocupado por el mineral y los espacios vacíos existentes entre partículas; dependiendo del tamaño del mineral. Puede utilizarse utilizarse para su medición un cubo de fierro sin tapa o una probeta de 1 Lt. El procedimiento para su medición es la siguiente: ● ● ●
● ●
Pesar una probeta de 1000cc. Agregar el mineral hasta enrasar un volumen determinado (eje 600 cc). Sacudir la muestra de mineral, hasta que se haya depositado uniformemente dentro de la probeta. Pesar la muestra y la probeta. Densidad Aparente.
Metodo de la Probeta: Densidad Aparente =
(Peso de muestra + probeta) – (Peso de probeta) Volumen ocupado
2) GRAV GRAVED EDAD AD ESP ESPEC ECÍF ÍFIC ICA A (Ge) (Ge) La gravedad o peso específico de un mineral es el número que expresa la relación entre su peso y el peso de un volumen igual de agua a 4°C de temperatura. Entonces corresponde al peso expresado en gramos de 1cc de dicha sustancia. Su procedimiento es el siguiente: a) POR POR EL MÉ MÉTO TODO DO DE DE LA FIOL FIOLA: A: 2 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
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● ●
Pesar una fiola vacía y seca (250ml±0.15). Agregar el mineral seco y fino 80g-85g (-m100). Agregar Agregar agua hasta la mitad y hacerla hacerla hervir hervir por 5 min para que no haya aire atrapado en el mineral, dejar enfriar y enrazar hasta hasta la medida. medida. Pesar la fiola con el mineral. Gravedad específica.
Dónde: M: Peso del mineral (gr) M1: Peso de la fiola + Peso del agua M2: Peso de la fiola + Peso del agua + Peso del mineral b) MÉ MÉTO TODO DO DE LA PROB PROBET ETA: A: Calculo de la gravedad específica: ●
●
Llenar 500ml de agua en una probeta de 1000 ml y luego agregar el mineral previamente pesado (100g). La variación del volumen, es el volumen que ocupa el mineral. ( ∆v).
c) UTIL UTILIZ IZAN ANDO DO LA LA BALA BALANZ NZA A MARC MARCY: Y: La balanza Marcy está constituida principalmente por una balanza graduada provista de un recipiente metálico capaz de contener un volumen fijo de 1000 cm3, este recipiente tiene dos agujeros para el enrace. La balanza debe ser colgada de manera tal que quede suspendida libremente en el espacio.
Calibración: Llene el recipiente con 1000 cm3 de agua pura y cuélguelo del gancho de la balanza. La aguja de la balanza deberá marcar 1.000 g en el anillo exterior del dial, quedando en posición vertical. Si fuese necesario gire la perilla de ajuste ubicada en la parte inferior, hasta obtenerlos 1000 g en ese momento la balanza estará calibrada. 3 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
Determinación de gravedad específica, % sólidos y densidad de pulpa: Preparar una muestra de material representativa, cuelgue el recipiente vacío y seco de la balanza y empiece a llenarlo hasta que la aguja indique 1000 g en el anillo exterior del dial. Vacíe la muestra en algún receptáculo. Llene un tercio del volumen del recipiente asegurándose que cada partícula se moje completamente y se eliminen las burbujas de aire. Cuelgue el recipiente de la balanza y complete el volumen con agua hasta las perforaciones de rebalse. Lea la gravedad específica del sólido directamente en el anillo interior del dial. Al determinar la gravedad específica del sólido, le permitirá medir % de sólidos y densidad de pulpa. 3) PORCENTAJE DE HUMEDAD (%humedad) El porcentaje de humedad del mineral es la cantidad de agua que se encuentra en dicho mineral, el porcentaje de humedad varía de acuerdo al clima, a la forma de almacenaje del mineral, del lugar de donde proviene, etc. Para hallar el porcentaje de humedad se requiere pesar de 200g a 250g, luego se procede hacer secar en una estufa para luego volver a pesar, por diferencia de pesos de calcula el porcentaje de humedad.
%humedad =
III. ● ● ● ● ● ● ●
IV. -
peso mineral humedo− peso mineral seco x 100 peso mineral humedo
EQUIPOS Y MATERIALES Balanza Fiola (250cc) Probeta (1000cc) Mineral Cocina Espatula Malla tyler 100
PARTE EXPERIMENTAL Calculo de la gravedad específica:
MÉTODO DE LA PROBETA: Llenar 400ml de agua en una probeta de 1000 ml y luego agregar el mineral previamente pesado (100g) La variación del volumen, es el volumen que ocupa el mineral. ( ∆v=328-300).
4 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
G E = G E =
100 28
3.6
METODO DE LA FIOLA: Peso de la muestra = 80g Peso de la fiola + agua = 338.2 Peso de la fiola + agua + mineral= 387.8
G E =
80 338.2+80−387.8
G E =
2.63
UTILIZANDO LA BALANZA MARCY La balanza Marcy está constituida principalmente por una balanza graduada provista de un recipiente metálico capaz de contener un volumen fijo de 1000 cm3. La balanza debe ser colgada de manera tal que quede suspendida libremente en el espacio. Calibración: Llene el recipiente con 1000 cm3 de agua pura y cuélguelo del gancho de la balanza. La aguja de la balanza deberá marcar 1.000 g en el anillo exterior del dial, quedando en posición vertical. Si fuese necesario gire la perilla de ajuste ubicada en la parte inferior, hasta obtenerlos 1000 g en ese momento la balanza estará calibrada. Determinación de gravedad específica, % sólidos y densidad de pulpa: ✓
Preparar una muestra de material representativa, cuelgue el recipiente vacío y seco de la balanza y empiece a llenarlo hasta que la aguja indique 1000 g en el anillo exterior del dial. Vacíe la muestra en algún receptáculo. Llene un tercio del volumen del recipiente asegurándose que cada partícula se moje completamente y se eliminen las burbujas de aire. Cuelgue el recipiente de la balanza y complete el volumen con agua hasta las perforaciones de rebalse. Lea la gravedad específica del sólido directamente en el anillo interior del dial. Al determinar la gravedad específica del sólido, le permitirá medir% de sólidos y densidad de pulpa.
●
Vierta la pulpa sobre el recipiente hasta que rebase por los agujeros de aforo. Limpie el material de la parte exterior del recipiente. Cuelgue en la balanza y defina la gravedad específica del sólido contenido en la pulpa (por ejemplo 2,6 g/cc). Ubique en el dial el anillo correspondiente al valor de la gravedad específica
● ●
●
5 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
●
determinada y lea el % de sólidos correspondiente (40 % sólidos). Lea la densidad de pulpa en el anillo exterior del dial (1325 g/L; 2,6 g/cc; 40% sólidos).
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Calculo del porcentaje de humedad:
●
Mineral húmedo: 5586 g. Mineral seco: 5271.65 g.
●
%humedad =
peso mineral humedo− peso mineral seco x 100% peso mineral humedo
%humedad =
%
V.
5586−5271.65 5586
humedad =
x 100
5.6%
CONCLUSIONES: ●
Se determinó con los diferentes métodos la Humedad la gravedad especifica se logró aprender la utilización de los instrumentos de medición así como los cálculos requeridos para ello.
●
Tener en cuenta al realizar estas mediciones ya que de estas características depende el tipo de proceso que se le aplicara a cada mineral para su adecuada recuperación.
PRACTICA 2: ANALISIS DE MALLAS I.
OBJETIVO
Conocer el grado de liberación de las partículas valiosas para garantizar la máxima eficiencia de las máquinas. II.
FUNDAMENO TEORICO 6 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
El análisis granulométrico de varios productos obtenidos en l a industria minera, construye un paso fundamental de las operaciones y procesos de beneficio de minerales, es importante conocer el grado de liberación de todas las partes valiosas por recuperar así mismo la separación de la ganga, estos pasos importantes serán determinados por un estudio de análisis granulométrico de los productos y así se optimiza los tamaños por alcanzar tanto de alimentación y productos para así garantizar la máxima eficiencia de las máquinas.
III. ● ● ● ● ●
IV. ● ●
● ●
● ●
EQUIPOS Y MATERIALES Ro-tap. Mallas Tyler (10, 25, 35, 48, 70, 100, 200) Brochas Balanza Mineral PARTE EXPERIMENTAL Previamente se toma una muestra representativa del mineral Luego se procede a triturar, homogenizar y cuartar hasta tener una muestra para hacer el análisis granulométrico. El peso aproximado de la muestra es de 750g. Se introduce el mineral en la primera malla y se procede a tamizar por unos minutos hasta que ya no pase mineral por las mallas. Se recoge el mineral que queda en cada malla y se pesa en una balanza. Se hace el análisis granulométrico.
7 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
Análisis de malla % acumulado Mall a 10 25 35 48 70 100 200 -200
abertura (µm) Peso (x) (gr) 2135 252.92 710 159.99 500 20.92 300 71.07 212 25.69 150 17.61 75 21.29 0 41.38 total 610.87
❖
% en peso 41.403244 26.190515 3.4246238 11.634226 4.2054774 2.8827737 3.4851932 6.7739453 100
retenido pasante (y) 41.40324 58.59675 67.59375 32.40624 71.01838 28.98161 82.65261 17.34738 86.85808 13.14191 89.74086 10.25913 93.22605 6.773945 100 0
log(x) 3.329397 2.851258 2.69897 2.477121 2.326335 2.176091 1.875061
log(Y) 1.767873 1.510628 1.46212 1.239234 1.118658 1.01111 0.830841
Calculo de F80: 80 = 0.024 x + 9.806
x
= 2924.75
De acuerdo al grafico la determinación del F80 es la intercepción del 80% passing en el eje x; entonces F80 = 2924.75 µm
8 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
V.
CONCLUSIONES
Mediante el uso de las mallas Tyler se hizo el análisis granulométrico de esta forma se conoció el grado de liberación de la partícula y se calculó el F80.
PRACTICA CONCENTRACION 4: GRAVIMETRICA (FALCON) I. ● ●
OBJETIVO Realizar una prueba de concentración gravimétrica a nivel de laboratorio. Determinar las variables más adecuadas del proceso para una óptima recuperación de 9 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
●
II.
oro. Conocer las características y el adecuado funcionamiento del concentrador modelo. FUNDAMENTO TEORICO FALCON MODELO :
El Modelo L40 está diseñado específicamente para el trabajo de ensayo de laboratorio, pequeñas muestras de mineral o concentrado de limpieza y se puede utilizar para la prueba de ambas aplicaciones SB y C. El diseño y los materiales de construcción se han seleccionado cuidadosamente para reducir al mínimo la posibilidad de contaminación entre las muestras. Capacidad de alimentación Densidad máxima de alimentación Tamaño de particular
0-660 lb / h (0 a 300 kg / hr) de sólidos (dependiendo del material) 75% de sólidos en peso, del 55% recomendado Menos de malla # 12 (1,7 mm)
Requisito Agua Fluidizada típica
1-5 US gpm (4 - 20 ipm) - dependiendo del material
Concentrado en volume Concentrado en peso
4,0 in3 (65 ml) 15-0,30 libras (0,07 a 0,15 Kg)
Concentrador de llave Campo centrifuge Concentrador Peso neto Peso para el envío / Dimensiones
1/2 HP (360 watt) (Entrada - 22OVAC/10/5O/6OHz) El campo centrífugo 0-300 G Concentrador Peso neto 65 libras (32 kg) Peso para el envío / Dimensiones 70 libras (43 kg) Aprox 19 "L x 12" W x 22 "H
FICHA DE DATOS DE FALCON: ➢ ➢ ➢
Concentrador Modelo: L40-VFD Diámetro del rotor: 4,00 PULGADAS Motor de frecuencia: 60 Hz 10 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
➢ ➢ ➢ ➢
Velocidad del motor: 1750 RPM Motor Polea PD: 2,80 PULGADAS Rotor Polea PD: 2,80 PULGADAS Max. Velocidad del rotor: 2400 RPM
PARÁMETROS DE FUNCIONAMIENTO RECOMENDADOS El modelo L40 concentrador Falcón se aprovecha de la diferencia en la gravedad específica entre más pesados partículas objetivo y partículas de ganga más ligeros para efectuar una separación. Es un equipo de bajo costo de mantenimiento y funcionamiento. Una corriente de la suspensión se dirige a un rotor que gira a suficientes rpm para impartir hasta 300 G para el material que se está procesando. Esta fuerza centrífuga aumenta la diferencia en la gravedad específica ( SG ) y de la geometría del rotor facilita la retención de oro o partículas pesadas en lugar de partículas SG inferiores que son rechazados con el agua de proceso . Se inyecta fluidización (presión de retorno) de agua entre los anillos de rifle en la parte superior del rotor de atrás para permitir que las partículas pesadas a migrar a la zona de retención de concentrado de actualización (el agua de fluidización es mínima para las pruebas de 'c'). Al final de la prueba a intervalos predeterminados o cuando se interrumpe la suspensión de alimentación del rotor se detiene y los concentrados se recogió. Se logra una óptima separación, cuando las altas gravedad partículas específicas de destino y las partículas de ganga bajo peso específico son relativamente el mismo tamaño y liberado unos de otros (es decir, algunas partículas de medio pelo de SG intermedio). Está diseñado para concentrar minerales de alto peso específico como oro aluvial oro liberado. III.
MATERIALES Y EQUIPOS
●
Mineral de oro Concentrador falcon mdelo-l40 para laboratorio
●
Tanques de agua
●
Bombas
●
Bandejas/picetas
●
Mangueras
●
Abrazaderas
●
Agitador falcon
●
Balanza
●
Balanza Marcy
●
11 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
IV.
PARTE EXPERIMENTAL
Datos teóricos calculados % de solidos= 32% Dilución=3 /1 Gravedad especifica=2.53 g/cm3 Densidad de pulpa entrada = 1270 g/cm3 Densidad de pulpa salida = 1070g/cm3 Peso del mineral: 5 Kg % de solidos de salida = 12% ➢ -
❖
Parámetros de operación de la unidad falcón L-40: Cauda ideal agua fresca= 10l/min =0.01 m3/min Presión de agua =2.5 PSI PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN ESTÁNDAR PARA EL CONCENTRADOR FALCON L-40 PARA LABORATORIO
1. Conecte el suministro de agua a la concentradora. Conecte el cable de alimentación amarillo de la unidad de frecuencia variable (VFD) en el motor 2. Asegurar la unidad se limpia de muestras antiguas y girando la válvula de drenaje unión está cerrado. 12 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
3. Compruebe Rotor de la compra está seguro y el perno del impulsor ajustada. Instale la tapa del embudo 4. Abra el agua de alimentación a la unidad. 5. Ajuste el selector POWER en el panel VFD a la posición ON. Arranque el motor pulsando la tecla RUN / STOP. Abra la válvula de agua de fluidificación para que el manómetro marque alrededor de 2 psi (1,4 bar) o establecer si lo deseas. 6. Introducir una pequeña cantidad de material de entrada para establecer una cama en el rotor, y luego se detiene de forma simultánea y cierre el agua de fluidificación lentamente mientras que las costas del rotor a una parada. El objetivo es tener el agua de fluidización cierre completamente justo antes de la hora cuando el rotor deja de girar. Esto asegurará que una evaluación adecuada de la etapa 7 se puede realizar. 7. Al cerrar el suministro de agua de fluidificación demasiado pronto hará que el concentrado para empacar en los rifles. Por el contrario, si el suministro de agua de fluidificación se apaga con demasiada lentitud, el concentrado puede ser purgada de los rifles y el informe a las colas. 8. Retire la tapa del embudo e inspeccionar el concentrado recogido en los rifles. El concentrado no debe embalar duro, pero sólo debería comenzar a hundirse suavemente fuera del rifle inferior ( s ) . Si el concentrado parece bastante lleno en los rifles, repita los pasos 3-6 y ajustar el agua de fluidificación en consecuencia. Este es un paso crítico. Muestras de piensos de alta SG gruesos pueden requerir presiones de fluidificación de agua de 12 PSI o superior y las bajas tasas de alimentación de suspensión. Utilice un precio tan bajo un ajuste de presión de fluidificación posible. 9. El tazón para almacenar aproximadamente 100 g de concentrado y ha sido configurado correctamente. 10. Cuando el valor de la presión del agua de fluidificación se ha establecido para esta muestra, recombinar todo el material y comenzar el procesamiento de la muestra a la misma velocidad de alimentación constante y densidad de la suspensión . El método recomendado para la alimentación de la L40 es utilizar un tanque de suspensión de base cónica agitada elevada con una válvula de regulación de la alimentación por gravedad a la L40 . Si esto no está disponible, entonces es una buena alternativa para enjuagar los sólidos de la cubeta colocada en una pendiente suave para que el flujo constante de agua lave constantemente los sólidos en el L40. 11. Es mejor tener una suspensión de alimentación de baja densidad en lugar de muy alta que puede causar el cuenco del rotor empacar. Tenga en cuenta el color de las colas que salen de la L40 , si se va clara en cualquier momento durante la muestra entonces también muchos sólidos están siendo retenidos en
13 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
12. el cuenco de rotor y la prueba se debe comenzar de nuevo . Se recoge una muestra colas cortando periódicamente todo el flujo de colas a medida que sale de la máquina mientras se está procesando la muestra. 13. Después de la muestra completa se ha procesado, corte el agua de fluidificación y pulse STOP. Gire el interruptor POWER en la posición OFF. Desconecte la alimentación de la L40 (Nota: la unidad puede permanecer energizado para + / -15 seg después de que el poder está apagado), retire la tapa del embudo y destornillar el perno del impulsor en la parte inferior del rotor. Saque el tazón rotor plástico y enjuague cuidadosamente el concentrado en una sartén. Ahora coloque la misma sartén bajo el eje del rotor, abra la válvula de la unión giratoria y enjuagar las partículas desde el interior de la camisa de agua a través del eje del rotor hueco para combinar con el concentrado de tazón. 14. Se recomienda para " purgar" el sistema de agua durante cada enjuague mediante el cierre de la válvula en la unión giratoria y la apertura de la válvula de agua hasta que chorros de agua hasta en la camisa de agua. 15. Si el agua contiene sólidos (sucios) esto es una indicación de que hay una cierta acumulación en el sistema de agua. Después de repetir hasta que el agua es clara, seguir para limpiar como sea necesario repetir la camisa de agua. 16. Enjuague bien todo el equipo para completar la prueba y prepararse para la siguiente muestra. También enjuagar la parte inferior de la tapa en las colas. Evite que se moje por el motor eléctrico, unión o cojinetes de rotación con los aerosoles de alta presión directa. El ácido clorhídrico se puede usar para limpiar la taza del rotor. 17. Finalmente, después de haber sacado el tazón rotor plástico y enjuagado cuidadosamente el concentrado en un recipiente secamos el concentrado para mandarlo a analizar por con tenido de oro y plata.
V.
RESULTADOS Au
Ag
MUESTRA
PESO(g)
g/TM
g/TM
cabeza
100
10.47
163
concentrado
86.3
207.2
960
relave
200
3.99
112
14 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
EVALUACION DE LA PRUEBA POR ORO
●
Oro metálico en la cabeza: 5 kg x 10.47 mg/ kg = 52.35 mg de oro
●
Oro en el concentrado: 86.3 g 0.0863 kg x 207.2 mg/kg = 17.88 mg de oro Oro en relave: 5-0.0863= 4.914 kg 4.914 kg x 3.99 mg/kg = 19.61 mg de oro
BALANCE: Oro concentrado Oro en el relave Oro alimentado ➢ ➢
17.88 mg 19.61 mg 37.49 mg
Cabeza calculada = 37.49mg / 5kg = 7.49 mg/kg = 7.49 g/TM. Cabeza ensayada = 10.47 g/TM. RECUPERACION: (17.88mg / 53.35mg)*100 = 33.51%. EVALUACION DE LA PRUEBA POR PLATA ●
Plata metálico en la cabeza: 5 kg x 163 mg/ kg = 815 mg de plata
●
Plata en el concentrado: 86.3 g 0.0863 kg x 960 mg/kg = 82.85 mg de plata
●
Plata en relave: 5-0.0863= 4.914 kg 4.914 kg x 112 mg/kg = 550.37 mg de plata
BALANCE Plata concentrado Plata en el relave Plata alimentada
➢ ➢
82.85 mg 550.37 mg 633.22 mg
Cabeza calculada = 633.22mg / 5kg = 126.64 mg/kg = 126.64 g/TM. Cabeza ensayada = 163 g/TM. 15 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
RECUPERACION: (82.85mg / 815mg)*100 = 10.17 %.
VI.
CONCLUSIONES:
●
La concentración gravimétrica centrifuga (concentrador Falcón) es una tecnología limpia.
●
Las pruebas realizadas con este método de concentración fueron exitosas por tener alto contenido de oro liberado. El único problema es que en laboratorio el consumo de agua es excesivo y no hay un control real de agua.
●
16 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
PRACTICA 3: DETERMINACION DEL WORK – INDEX EN LABORATORIO OBJETIVOS:
I.
●
II.
Determinar experimentalmente el Work índex (índice de trabajo), que permitirá establecer los requerimientos de energía en Kw -h/TC, para la molienda del mineral. FUNDAMENTO TEORICO:
Nos referimos al índice de trabajo como un parámetro de conminución que expresa la resistencia de un material a ser triturado y molido. Numéricamente son los kilowatts- hora por 17 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
tonelada corta requeridos para reducir un material desde un tamaño teóricamente infinito a una producto de 80% menos 100 micrones, lo que equivale aproximadamente a un 67% pasante a la malla 200. C. Bond, autor de la teoría y el concepto de índice de Trabajo, desarrolló un método estándar para determinar el W. índex en los laboratorios de Metalurgia. El Work índex como parámetro fundamental en la molienda sirve para conocer la energía, potencia necesaria, aumento de capacidad en los molinos y se emplea en los diseños de circuitos de molienda. El trabajo pionero de Fred C. Bond marcó un hito en la caracterización de circuitos convencionales de molienda/clasificación. Su Tercera Teoría o “Ley de Bond" se transformó en la base más aceptada para el dimensionamiento de nuevas unidades de molienda. Además, de expresar la resistencia del material para ser reducido, el W¡, permite hacer estimaciones más reales de las necesidades de energía de las trituradoras y los molinos industriales. Se aplica el método estándar de Fred Bond según sea el caso, ya que el Wi depende del mineral y del equipo de conminución, por lo que es conveniente que en su obtención se utilice un mecanismo de ruptura similar al de la máquina para la cual se efectúa la determinación. Así por ejemplo se puede hacer ensayos de impacto (simulando etapas de trituración del mineral), pudiendo ser esta predicción de consumo de energía extensiva en molinos de bolas y en molinos de barras. La prueba da un valor para el índice de trabajo, Wi, expresado en Kw-lir/TC, el cual introducido en la ecuación básica de la Tercera Ley de la Conminución, permite predecir el consumo de energía de un molino de planta.
En general, se acepta que el error de predicción del consumo energético obtenido con este ensayo sea del orden de ± 20%. El ensayo consiste en una simulación de molienda continua en un circuito cerrado con un clasificador perfecto, operando en estado estacionario con una carga circulante de 250% en el caso del texto de molienda de bolas. Se define mía razón de carga circulante: Rcc = U/O En este estado estacionario, se debe tener una cantidad de material constante de producto. Esta cantidad en gramos dividida por el número de revoluciones del mismo, se define como Gbp (gramos por revolución en estado estacionario). Este valor es la medida del consumo de energía del material y fue correlacionado con los “valores planta' obteniéndose las siguientes ecuaciones:
Dónde: 18 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
●
Gpb: ramos por revolución del molino de bolas en estado estacionario
●
P1: Malla de corteen micrones
●
F80: Tamaño en micrones bajo el cual está el 80% de la alimentación fresca al molino de Bond P80: Tamaño en micrones bajo el está el 80% del producto del circuito Wi: Consumo unitario de energía que debería tener un material que se muele en un molino de bolas
● ●
➢
MOLINO DE BOLAS TIPO BOND
El Molino de Bolas sirve para reducir el tamaño de los minerales por el impacto de las bolas con las paredes del molino generado por la rotación que crea una cascada de bolas y mineral en el interior del molino; este molino rotatorio de bolas es un tambor cilíndrico horizontal cargado en un 45-50% de su volumen de bolas de acero dentro del cual se alimenta en seco o en húmedo. La característica principal del molino rotatorio es el uso de cuerpos moledores sueltos, los cuales son grandes, duros y pesados en relación a las partículas del mineral, pero es pequeña en relación al volumen del molino, debido a la rotación del casco del molino, el medio volador es levantado a lo largo del lado ascendente del molino, hasta alcanzar una posición de equilibrio, dinámico cuando los cuerpos caen en cascada y en catarata por la superficie libre de los otros cuerpos, cerca de la zona muerta donde ocurre poco movimiento, hasta el pie de la carga del molino. La velocidad a la cual un molino corre es muy importante, desde que gobierna la naturaleza del producto de la cantidad de desgaste de los forros de la cabeza. PARTES PRINCIPALES DEL MOLINO DE BOLAS
❖
●
Casco o cilindro Chumacera
●
Trumnion de alimentación
●
Chumacera de alimento scoop
●
Tapa de alimento
●
Catalina tapa de salida
●
Trumnion de descarga
●
●
❖
Trommel DIMENSIONES DEL MOLINO DE BOLAS
●
1.09 m de largo ,79.5 cm de altura Ancho: 78 .0 cm
●
Diámetro interno 34 cm
●
Diámetro externo 36 cm
●
Espesor de la tapa 1 cm
●
Chaquetas 30 cm c/u
●
19 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
Molino de bolas 12” x 12” ASPECTOS A CONSIDERAR ●
El equipo necesario es un molino de bolas de 12” x 12”, tipo molienda batch o molienda discontinua, con forros planos.
●
Carga circulante: 250%, para este caso la molienda es discontinua que tiende a molienda continua con 250% de carga circulante, entonces se emplea una malla de separación en la que los finos son separados del circuito y los gruesos retoman al molino.
●
Velocidad de rotación: 70 revoluciones por minuto (RPM). 70 vueltas por un minuto bajo reloj.
●
El producto depende la malla de separación, pudiendo emplearse la malla 100 o menos, pudiendo ser hasta la malla 325.
●
Alimentación 100% menos malla 6 Tyler.
●
Distribución de la carga de bolas para el molino Bond.
N° DE BOLAS
DIÁMETR
PESO
O (unidad) 43 67 10
(pulgadas) 1.45 (1 (1/2)) 1.17(1(1/4) ) 1
(gramos) 8803 7206 672
SUPERFICIE (PULGADAS2) 285 289 32
20 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
71 94 TOTAL
285
2011 1433 20125
126 110 842
EQUIPO Y MATERIALES:
III.
IV.
0.75 (3/4) 0.61 (3/5)
●
Molino de bolas 12” x 12”
●
Tamices
●
Brochas
●
Balanza
●
Probeta
●
Cronómetro
●
Mineral PARTE EXPERIMENTAL
PROCEDIMIENTO: 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
La alimentación de mineral se prepara chancando por etapas hasta que toda la muestra pase por la malla 6 Tyler (100% -m6). Se analiza la muestra granulométricamente, el mineral no debe contener mineral fino mayor que el 29% en la malla de referencia o malla de separación (p1) de ser así, separar el material fino y reponer por material fresco de peso equivalente al retirado. Introducir la muestra en una probeta graduada, comprimiendo la muestra para disminuir la porosidad hasta alcanzar un volumen de 700 cc, posteriormente determinar el peso del volumen citado. Tener en cuenta la humedad del mineral. Calcular el peso ideal del producto (PIP) considerando una carga circulante de 250% según la expresión:
Iniciar el primer ciclo de molienda, previamente se carga el molino con M gramos de mineral junto con la carga de bolas estándar, y se realiza la molienda durante 100 revoluciones o vueltas del molino, luego detener el molino. Extraer todas las bolas y el mineral, tamizando el mineral en la malla de referencia P1 separando el mineral pasante (menos p1), finalmente se pesa el pasante o los finos. Calcular los gramos netos molidos en los finos por revolución del molino, conocido 21 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
8.
9. 10.
como Gpb (Indice de Moliendabilidad) Reponer los gruesos (más p1) un peso de mineral fresco igual al pasante, de manera que se mantenga constante el peso de M. Calcular el peso de mineral a menos p1 en el mineral fresco repuesto. Determinar el peso probable del producto (finos) en el segundo ciclo para obtener 250% de carga circulante según: PIP - finos en el mineral fresco repuesto = Q1
11.
Calcular el número de revoluciones para el segundo ciclo según: n2= Q1 / (Gpb anterior)
Repetir los pasos 6,7,8,9,10 y 11 (seis veces aproximadamente) hasta que los gramos netos molidos por revolución (Gpb) se mantenga casi constante, que viene a ser el valor que se reemplaza en la fórmula de Bond. 13. Realizar el análisis granulométrico de los finos o producto para obtener el 80% passing del producto en tamaño de mieras. Se puede aplicar la relación de: 12.
P80: Tamaño en micras del 80% passing. P1: Abertura en micras de la malla de referencia. 14.
Finalmente se aplica la formula de Bond para el cálculo de Work Index.
ESQUEMA
22 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
MOLIENDABILIDAD (g/rev). CICL O 0 1 2 3 4 5
VUELTA S 100 102 141 149 145
FINOS W+m10 W-m10 GENERADO 0 0 S 855.12 514.98 713.45 656.65 141.67 953.14 416.96 170.14 980.96 389.14 232.42 974.50 395.60 249.33 979.10 391.00 242.31
MOLIENDABILIDA D 1.4167 1.6665 1.6500 1.6779 1.6748
FINOS EN ALIMENTACIO N FRESCA 514.98 246.82 156.72 146.27 148.69 146.97
FINOS A GENERA R 144.64 234.73 245.19 242.76 244.49
VUELTAS SIGUIENTE S 102.10 140.86 148.60 144.68 145.99
%CC 166.0 108.6 228.6 252.1 246.3 250.4
DETERMINACION DEL P80
Malla 1
100
2
150
3
200
4
270
5
325
6 7
400 -400
Tamaño Rango de de abertura malla (X) +100 150 -100 +150 105 -150 +200 75 -200 +270 53 -270 +325 43 -270 +400 38 -400 -
%Ac. Retenid o
%Ac. Pasante
Log (X)
Peso (gr)
%Distribucio n en peso
2.176091
0.0
0.0
0.0
100.0
2.021189
77.1
19.7
19.7
80.3
1.875061
53.9
13.8
33.5
66.5
1.724276
35.7
9.1
42.6
57.4
1.633468
13.7
3.5
46.1
53.9
1.579784 -
10.6 200.6
2.7 51.2
48.8 100.0
51.2 0.0
23 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
Total
P80 =
104.3
391.5
100.0
micras
DETERMINACION DEL F80
Malla
3 4 5 6 7 8
10 18 20 35 45 70
9
100
10
150
11
200
Rango de malla
-8+10 -10 +18 -18 +20 -20 +30 -30 +50 -50 +70 -70 +100 -100 +150 -150 +200
Tamaño de abertura (X)
Log (X)
1680 1000 850 425 355 212
Peso (gr)
%Distribucio n en peso
%Ac. Retenid o
%Ac. Pasante
3.225309 3.000000 2.929419 2.628389 2.550228 2.326336
0.54 352.92 64.24 171.52 88.66 111.27
0.04 25.76 4.69 12.52 6.47 8.12
0.04 25.80 30.49 43.01 49.48 57.60
99.96 74.20 69.51 56.99 50.52 42.40
150
2.176091
65.97
4.81
62.41
37.59
106
2.025306
58.29
4.25
66.67
33.33
75
1.875061
57.48
4.20
70.86
29.14
24 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
12
270
13
325
14 15
400 -400
-200 +270 -270 +325 -325 +400 -400
53
1.724276
47.29
3.45
74.31
25.69
45
1.653213
18.57
1.36
75.67
24.33
38 -
1.579784
19.15 314.20 1370.10
1.40 22.93 100.0
77.07 100.00
22.93 0.00
Total F80 =
MOLIENDABILIDAD =
1153.1
micras
1.7263
Wi =
14.45 Kwh/TM
CONCLUSIONES
V.
●
El Work índex obtenido por el método estándar de F. Bond es 14.45 kw-h/tc, lo que nos indica que se trata de un mineral duro.
25 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
●
Es importante conocer el valor de Wi de un mineral, nos da una información detallada o genérica para tener en cuenta el consumo de energía y el costo.
●
La selección de máquinas, tamaño de molinos, eficiencias, desgaste, mantenimiento y planes de ampliación de una planta.
●
En la etapa de comminucion se genera el alto costo de toda la planta en el consumo de energía, por la disminución de tamaño que es primordial para un buen proceso.
●
La administración del consumo de energía en relación de la efeciencia, es de vital importancia ya que nos permite conocer si es rentable el proceso o no.
PRACTICA 5: FLOTACION DE PLOMO – ZINC I.
OJETIVOS: ●
●
Realizar una prueba de flotación preliminar de los minerales de Pb-Zn a nivel de laboratorio. Determinar las variables adecuadas del proceso para una óptima 26 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
recuperación II.
FUNDAMENTO TEORICO:
La separación y recuperación por flotación de concentrados de Plomo y Zinc de minerales que contienen galena (PbS) y esfalerita (ZnS) está bien establecida y normalmente se logra con bastante eficacia. La plata proporciona a menudo un valor económico altamente significativo, si no es que el valor mayor, con la plata más a menudo asociada con la mineralización de la galena que es un hecho casual ya que las fundiciones pagan más por plata en el plomo contra concentrados de zinc. Los materiales sin valor incluyen sulfuros como la pirita y la pirrotita que, aunque son a menudo flotables, pueden ser controlados. Siderita, un mineral de carbonato de hierro, también a menudo se asocia en por lo menos en alguna mínima cantidad. Marmatita (Zn,Fe)S) es una esfalerita rica en hierro lo que en consecuencia resulta en grados de bajo contenido de zinc. Concentrados de marmatita tienen un nivel bajo de zinc debido a la dilución de los minerales de hierro. Las separaciones son posibles por la hidrofobicidad inherente natural y debido al hecho de que la esfalerita como un mineral no es fácilmente recogido por los reactivos de flotación. Se emplea un proceso de flotación secuencial de dos etapas bien establecido: Un importante primer paso implica asegurar que la superficie de la esfalerita no está activada con iones de metal disueltos, que a su vez hace a la esfalerita no flotable. El sistema establecido de procesamiento por flotación de plomo-zinc es agregar sulfato de zinc (ZnSO4) al molino para controlar la activación de los iones metálicos (depresión de esfalerita). A menudo se agregan metalbisulfito u otros químicos de sulfuración con el sulfato de zinc para depresión de mineral de sulfato de hierro. El colector de flotación de plomo y el espumante están acondicionados antes de la flotación del plomo que se lleva a cabo normalmente a un pH casi neutro a ligeramente elevado el cual puede incrementarse en el circuito de limpieza para asegurar el rechazo del sulfuro de hierro. Algunas veces el cianuro, si puede utilizarse, se agrega para ayudar en la depresión de sulfuros de hierro. Porque la plata esta típicamente asociada mineralógicamente con la galena, la mayoría de los valores de plata son arrastradas con y se incorporan en el concentrado de galena. La esfalerita que es rechazada dentro de los residuos de flotación del plomo es luego flotada en una segunda etapa de flotación después de la activación con sulfato de cobre. Los iones de cobre remplazan a los átomos de zinc en la superficie de la esfalerita creando una cubierta superficial de mineral de cobre falso el cual entonces se recoge usando colectores de tipo flotación de cobre. Dado que la mayoría de los sulfuros de hierro también se incorporan con los residuos de flotación del plomo y por lo tanto alimentan el circuito de flotación del zinc, normalmente se usa cal para elevar el pH para depresión de sulfuro de hierro. Los colectores de flotación usados en la flotación de la esfalerita tienden a ser menos poderosos porque en esta etapa la esfalerita por lo general 27 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
flota fácilmente y usar colectores más agresivos pueden llevar a que más minerales no-esfalerita floten. Metalurgia concentrada y recuperaciones óptimas de plomo se logran generalmente utilizando una combinación de xantato y ditiofosfato. Los espumantes usados en la flotación de galena tienden a ser del tipo más débil, tal como el MIBC, porque la galena es fácilmente flotable y tiene una cinética de alta flotación. Sin embargo, por la cinética de alta flotación y la alta densidad del mineral de galena, la capacidad de acarreo de la espuma de mineral puede requerir el uso de una espuma ligeramente más fuerte o una combinación con un componente de espuma más potente para alcanzar óptimos resultados metalúrgicos. La práctica normal de flotación de esfalerita es elevar el pH de flotación a 10-12 para mejorar el rechazo de minerales de sulfuro de hierro hacia los residuos de flotación de esfalerita. Muchos operadores prefieren usar espumantes del tipo alcohol en flotación de esfalerita para maximizar su selectividad de flotación. Un xantato de menor peso molecular como el xantato de sodio isopropílico (SIPX) se usa en combinación con un colector de flotación de ditofosfato menos poderoso, y en casos raros, un reactivo de flotación de tionocarbamato. En circunstancias excepcionales, las consideraciones de respuesta de mineralogía y metalúrgica requieren un concentrado inicial a granel de plomo-zinc con los minerales de plomo y zinc posteriormente separados en un paso de flotación selectiva. Bajo este esquema, un concentrado de flotación a granel de galena y esfalerita es producido a un pH de 6.5 (modificado con H2SO4) con la adición de algunos sulfatos de cobre para asegurar una activación completa de la esfalerita. El concentrado a granel es posteriormente acondicionado con hidróxido de sodio para alcanzar un pH de aproximadamente 11.5 y la adición de un colector desde el cual un concentrado de plomo es flotado. El concentrado de zinc es en realidad el residuo de este paso de separación a granel. El residuo de flotación es concentrado de zinc. Si la plata está asociada con la galena, la plata se reporta al concentrado de plomo. III.
MATERIALES Y EQUIPOS
●
MINERAL 1 KG (proveniente de la molienda a una malla 62.5 % malla – 200) CRONOMETRO
●
BALANZA
●
PALETAS DE FLOTACIÓN
●
AGUA 3 L Litros (para 1kg de mineral)
●
Sulfato de zinc
●
Bisulfito de sodio
●
Cianuro de sodio
●
Colector z-11
●
Colector secundario a-105
●
28 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
●
Sulfato de cobre
●
MIBC
●
Cal
●
CELDA DE FLOTACION DENVER Bandejas, pizetas
●
IV.
PARTE EXPERIMENTAL PLAN DE TRABAJO PARA FLOTACION PLOMO-ZINC
29 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
V.
RESULTADOS
PRODUCTO
MINERAL DE CABEZA CONCENTRADO DE PLOMO CONCENTRADO DE ZINC RELAVE
PESO DE LA MUESTRA ENSAYADA (GRAMOS) 330
Pb
Zn
11.43
21.50
169.53
59.63
14.75
300
2.88
49.38
530.47
0.44
3.59
LEYES (%)
FLOTACION DE PLOMO: ➢
Contenido metálico del plomo en la alimentación para la flotación:
1000 x
➢
= 114.3 g
Contenido metálico del plomo en el concentrado de plomo:
169.53 x
➢
11.43 100
59.63 100
= 101.09 g
Contenido metálico del plomo en el concentrado de zinc:
30 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
300 x
➢
2.88 100
= 8.64 g
Contenido metálico del plomo en el relave:
530.47 x
0.44 100
= 2.33 g
❖
BALANCE DEL PLOMO
• • •
Plomo en la alimentación para la flotación: 114.3 g. Plomo en el concentrado de plomo: 101.09 g. Plomo en el relave: 2.33 g.
✓
Recuperación: Rcu =
169.53 x59.63 1000 x11.43
x100 =
88.44%
FLOTACION DE ZINC: ➢
Contenido metálico del zinc en la alimentación para la flotación:
1000 x
➢
49.38 100
= 148.14 g
Contenido metálico del zinc en el concentrado de plomo:
169.53 x
➢
= 215 g
Contenido metálico del zinc en el concentrado de zinc:
300 x
➢
21.50 100
14.75 100
= 25.01 g
Contenido metálico del zinc en el relave:
530.47 x
3.59 100
= 19.04 g
31 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
❖
BALANCE DEL ZINC
• • •
Plomo en la alimentación para la flotación: 215 g. Plomo en el concentrado de plomo: 148.14 g. Plomo en el relave: 19.04 g.
✓
Recuperación: R zn
=
300 x49.38 1000 x21.5
x100 =
68.9%
BALANCE METALÚRGICO CORRESPONDIENTE A LOS ELEMENTOS PB Y ZN PRODUCTO
Peso (gramos)
ALIMENTACION
1000
CONCENTRAD O DE PLOMO CONCENTRADO DE ZINC RELAVE
169.53 300 530.47
Leyes Contenido química metálico s % Pb % Zn Pb ( g) Zn ( g) 11.43 21.50 114.3 215
recuperación
59.63 14.75 101.09
88.44
25.01
2.88 49.38
8.64
148.14
0.44
2.33
19.04
3.59
% Pb
Radio de concentración
% Zn
5.89 : 1 68.9
3.33 : 1
32 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
Concentrado de plomo
VI.
Concentrado de zinc
CONCLUSIONES: ●
●
●
Se pudo experimentar y tener una óptima recuperación de un concentrado de Zn y Pb. En la experimentación los reactivos usados fueron y respondieron adecuadamente, esto quiere decir que se prepararon adecuadamente y están en óptimas condiciones. En el concentrado de Pb, también se le considera concentrado BULK, porque en mínimas cantidades se confirmó la presencia de Cu y algo de Ag
EQUIPOS DE MOLIENDA Y TIPOS DE SARANDAS
33 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
34 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
PRACTICA 6: CIANURACION POR AGITACION DE MINERAL AURIFERO I. ●
II.
OBJETIVOS: Determinar las condiciones óptimas para obtener la máxima recuperación de oro, mediante técnicas de cianuración por agitación, a nivel de laboratorio. FUNDAMENTO TEORICO:
La cianuración es el método más importante que se ha desarrollado para la extracción del oro de sus minerales y se usa a escala comercial en todo el mundo. La química del proceso de cianuración se basa en el hecho, de que bajo condiciones oxidantes, el oro y la plata pueden disolverse y acomplejarse en soluciones de cianuros alcalinos. El oro contenido en el licor resultante de la lixiviación puede recuperarse mediante los siguientes procesos: precipitación con polvo de zinc o adsorción en carbón activado. Las pruebas de Cianuración por agitación a nivel de laboratorio son efectuadas para obtener información preliminar sobre el consumo total de reactivos que intervienen en el proceso de lixiviación tales como el NaCN, CaO; así mismo, se predecir el porcentaje de recuperación de Au que podamos obtener. La cal en el proceso de cianuración, sirve para neutralizgar la acidez del mineral y consecuentemente evitar la formación de gas cianhídrico. LIXIVIACIÓN POR AGITACIÓN La mena molida a tamaños menores a las 150 mallas (aproximadamente tamaños menores a los 105 micrones), es agitada con solución cianurada por tiempos que van desde las 6 hasta las 72 horas. La concentración de la solución cianurada está en el rango de 200 a 800 ppm (partes por millón equivale a gramos de cianuro por metro cúbico de solución). El pH debe ser alto, entre 10 y 11, para evitar la pérdida de cianuro por hidrólisis (generación de gas cianhídrico, CNH, altamente venenoso) y para neutralizar los f; componentes ácidos de la mena. Para evitarlo anterior se usa cal, para mantener el pH alcalino. La velocidad de disolución del oro nativo depende entre otros factores, del tamaño de la partícula, grado de liberación, contenido de plata. Es la práctica común, remover el oro grueso (partículas de tamaño mayores a 150 mallas o 0,105 mm), tanto como sea posible, mediante concentración gravitacional antes de la cianuración, de manera de evitar la segregación y pérdida del mismo en varias partes del circuito. Es de suma importancia, aparte de determinar la naturaleza de los minerales de oro, poder identificar la mineralogía de la ganga, ya que esta puede determinar la efectividad o no de la cianuración. Esto porque algunos minerales de la ganga pueden reaccionar con el cianuro o con él oxígeno, restando de esa manera la presencia de reactivos necesarios para llevar adelante la solubilización del oro. Se realizan ensayos a escala laboratorio, con el objeto de determinar las condiciones óptimas para el tratamiento económico y eficiente de la mena.
35 CRISTHIAN ENRIQUE MAMANI PALLI
Las variables a determinar son las siguientes: Consumo de cianuro por tonelada de mineral tratado. Consumo de cal por tonelada de mineral tratado. Óptimo grado de molienda Tiempo de contacto, ya sea en la lixiviación por agitación como en la lixiviación por percolación. Concentración más conveniente del cianuro en la solución. Dilución más adecuada de la pulpa.
● ● ● ●
● ●
➢
TANQUE DE AGITACIÓN
Es un equipo que está diseñado con la finalidad de concentrar mineral de manera que se pueda eliminar el material estéril, con ayuda de reactivos para obtener el producto valioso o concentrado ➢
PARTES PRINCIPALES DE UN AGITADOR:
●
Eje central Forros de fondo
●
Forros laterales
●
Motores
●
Polea
●
Soporte de agitador
●
III.
MATERIALES Y EQUIPO:
●
Tanque de agitación Cianuro de sodio=0.2%
●
Mineral (70% passing malla 200)= 583.33 gr
●
%P= 43.21%
●
NaOH= 3 g
●
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