Practica : Determinación Determinación de la gravedad especifica especifica de un mineral mineral En la industria y la preparación de los minerales, es de gran importancia conocer la gravedad especifica ya que los cálculos que haremos sobre el mineral no serán reales y no tendremos un control metalúrgico.
Objetivo: Obtener la gravedad especifica del mineral utilizando las relaciones de peso-volumen del mineral. Material: Picnómetro Balanza analítica 2 lt de diesel
1. 2. 3. 4. 5.
Procedimiento: pesamos nuestro mineral, aproximadamente 500 gr medimos en un picnómetro graduado el diesel, aproximadamente ap roximadamente 2 lt agregamos diesel hasta cubrir completamente el mineral medimos el volumen agregado de diesel utilizamos la definición de densidad, que es masa entre volumen Ecuaciones:
Diagrama de flujo Pesamos mineral
500 gr Agregamos diesel
192 cm3 arropando el mineral Utilizamos la definicion de dencidad
500/192=2.6 gr/cm3
Conclusión: Es muy útil conocer la densidad de nuestro mineral ya que con ella podremos diseñar y conocer los volúmenes de mineral que estemos trabajando en nuestra mina, y prácticamente en todos los procesos utilizaremos la densidad en nuestros balances ya sea para masa o de flujos.
Practica : Analisis de malla en seco El tamizado es un método de separación de partículas de diferentes diámetros basado esencialmente en el tamaño de dicha partícula. Los tamices se identifican por el numero de malla en pulgadas. Objetivo. Conocer la distribución de tamaños posterior a un proceso, y conocer cómo se expresa el tamaño de partícula. Material y equipo
Tamices RO-TAP 1Kg de muestra de mineral de partícula p artícula heterogénea. 1 Balanza. Diagrama de flujo
Se apilan los tamices uno sobre otros (Con un orden de mayor a menor abertura).
Se vierte la muestra en el tamiz superior, este se tapa y se fija rígidamente.
Se pesan las partículas retenidas en cada tamiz.
Se hacen los cálculos correspondientes a cada tabla solicitada.
Procedimiento.
1) Se apilan los tamices uno sobre otros (Con un orden de mayor a menor abertura). 2) Se vierte la muestra en el tamiz superior, este se tapa y se fija rígidamente. 3) Se pesan las partículas retenidas en cada tamiz. 4) Se hacen los cálculos correspondientes a cada tabla solicitada.
Malla -2 1/2, +2 -2, +1 1/2 -1 1/2, +1 1/4 -1 1/4, +7/16 -7/16, +4 -4
%peso
Producto 45.18 +2 23.08 +1 1/2
tamaño (mm) %peso acumulativo (+) 50.8 45.18 38.1 68.26
6.76
+1 1/4
31.75
75.02
9.46 3.29 12.23
+7/16 +4 -4
11.1125 4.69 Colector
84.48 87.77 100
Acumulado negativo Producto Tamaño (mm) %peso acumulado negativo -2 1/2 76.2 100 -2 63.5 54.82 -1 1/2 38.1 31.74 -1 1/4 31.75 24.98 -7/16 11.1125 15.52 -4 4.699 12.23 Ecuaciones empleadas
%Peso=
x100 Ap li ca ci on es
Se usa principalmente para cálculos posteriores de tamaño de liberación así como cálculos de Wi, este es un procedimiento de laboratorio con múltiples aplicaciones como apoyo y/o base para otros estudios.
Practica : Calculo del índice de trabajo en trituración (W i) La reducción de tamaño en la trituración se lleva a cabo debido ala compresión, fracturándose al llegar a su limite elástico. En estas condiciones, cada vez que el mineral se triture hay un consumo de energía proporcional ala nueva superficie producida.
Objetivo: En esta practica calcularemos el consumo de energía de una quebradora de quijada, (Wi) Definición de Wi: Es el consumo de energía total en KWH por tonelada de alimentación, necesaria para reducir una alimentación muy gruesa a un tamaño tal que el 80% del producto pase a través de un tamiz. Relación de trituración: Es la existente del tamaño del mineral que se alimenta ala quebradora y el de su descarga, tomándose como F la alimentación y P como la descarga.
Material y equipo:
Quebradora de quijada Amperímetro Cronometro Mineral ( 20 a 30 kg) de F conocida
Procedimiento: Del motor que transmite el movimiento a la quebradora, se anotan los HP y las RPM : se toma la demanda de corriente que se requiere cuando la quebradora este vacia. Después se tritura el mineral pesado y F conocido, tomándose el amperaje cuando la quebradora este trabajando ( el amperaje varia, se tomara el amperaje mas alto ). Se procurara que la quebradora no quede en ningún momento vacia ya que se tomara el tiempo requerido en la trituración.
√
Donde: KW = kilowatts consumidos por la quebradora I = diferencia de amperaje E = voltaje al cual trabaja el motor
[√ √ ]
Donde: Wi = índice de trabajo F= tamaño de alimentación P= tamaño del producto
3.6
Donde: CQ= capacidad de la quebradora W = peso del mineral triturado T= tiempo requerido para triturar el mineral
Datos: Peso del mineral: 20 Kg Amperaje en vacío
7.3 A
Amperaje carga
10.1 A
Tiempo
40.3 seg
Cálculos: La trituración fue de 20 kg de mineral en 0.66 min (40 seg). La demanda de corriente durante la operación fue de 10.1 A
√ 38.23 HWH/TON √ √
Nota: El valor de W i es muy elevado, esto se debe a que las condiciones de las quebradora no eran las optimas para la operación.
Análisis de malla del producto: Utilizando el cuarteador jones (1217.5 gr) -1/4+4 792.2 gr -4+12 257.6 gr -12+35 103 gr -35+45 16.2 gr -45+80 19.5 gr -80+100 2.5 gr -100 26.5 gr
Diagrama de flujo Medimos el amperaje de la quebradora en vacio
7.3 A Alimentamos la quebradora
20 Kg aproximadamente Medimos el Amperaje triturando el mineral y tomamos el tiempo
10.1 A
40 seg
Hacemos un analisis de tamaño de alimentacion y de producto
P80=25400
F80=127000 Utilizamos la ecuacion para calcular el W i
1102 KWH/ton
Conclusión: El índice de trabajo es de gran importancia ya que con el podremos conocer el gasto de energía que necesitamos para triturar una tonelada de mineral, este dato no solo nos dará a conocer el consumo de energía, sino que también utilizaremos este dato en otras operaciones para la selección de quebradoras, molinos, tiempo de residencia, potencia del motor, etc.
Practica : Porciento en huecos Uno de los detalles que se deben tomar en cuenta en un mineral, sobre todo cuando se va a contener en recipientes, es el de saber el volumen vacío que existe entre el mineral o sea el porcentaje de huecos.
Objetivo: Aquí determinaremos como objetivo el porcentaje de huecos de un mineral. Material:
Un recipiente graduado Balanza
Procedimiento: 1. Se mide un volumen determinado de mineral, en el recipiente graduado. 2. Agregamos agua solamente hasta cubrir el mineral 3. La gravedad especifica del mineral debe ser conocida de antemano para conocer solamente el volumen del mineral, y el volumen de agua desplazado serán los espacios vacíos dentro del mineral Aplicaciones: es necesario saber el porcentaje de huecos ya que en el diseño de un terrero, tolvas, filtros, etc… ya que nos ayudara saber l cantidad de mineral real que estemos almacenando debido a que se forman espacios vacíos entre las rocas del mineral. Ecuaciones empleadas:
Cálculos:
Diagrama de flujo Agregamos un volumen determinado de mineral
114.28 cm3 Agregamos agua hasta cubrir la superficie del mineral
210 cm3 Hacemos una relacion del Volumen del mineral y el volumen de vacio dentro del mineral
54.31% es ocupado por el mineral y el 45.58% es de huecos
Conclusión: Conocer el porciento en huecos es importante para los balances metalúrgicos ya que el mineral será transportado y depositado en pilas, pero la masa formada por el mineral no es completamente solido, si no que hay espacios huecos dentro ya que las formas de las rocas son heterogéneas y cuando están en contacto una roca con otra siempre quedaran espacios vacíos.
Practica : Angulo de reposo Los minerales tienen diferentes propiedades particulares ya sea como su densidad, dureza y una de ellas de las que debemos tomar en cuenta es el ángulo de reposo, ya que es de gran importancia tomarlo en cuenta para los diseños de almacenamiento del mineral ya que podría crear granes espacios vacíos, y también es útil saberlo para un fácil manejo de descarga poniendo un ángulo mas pronunciado en la salida para que la mayor parte del mineral salga solo.
Objetivo: Esta practica tiene como objetivo medir el ángulo de reposo del mineral, y comprobar que siempre será el mismo sin importar la altura y la cantidad que tenga. Procedimiento: Se dejara caer el mineral de determinada altura conocida, en un solo punto. Sobre una superficie plana, procurando que se forme un montón cónico de un solo vértice. Medir el angulo que forma la pendiente del montón del mineral. A partir de donde empieza a definirse el declive. Esta prueba se realizara varias veces a diferentes alturas midiendo el nuevo ángulo formado. Resultados:
500 gr de mineral
1000 gr de mineral
Altura(cm)-Angulo 30-27.5 40-25 50-26.6
Altura(cm)-Angulo 30-28 40-26.4 50-27.5
Aplicaciones: Es de vital importancia conocer el ángulo de reposo debido a que también utilizaremos bandas transportadoras y si estas tienen un ángulo mayor el mineral se rodara hacia abajo, también ayuda al diseño de tolvas, terreros, descargas de mineral, etc.
Diagrama de flujo Pesamos el Mineal
500 gr
1000 gr
Arrojamos el mineral de determinadas alturas a una superficie plana
30 cm
40cm
50 cm
30cm
40cm
50cm
Utilizando un transportador y una escuadra determinamos el angulo de reposo
27.5
25
26.6
28
26.4
27.5
Conclusión: El ángulo de reposo es muy útil para el diseño para varios procesos, ya sea en almacenaje o en el transporte del mineral en las bandas, ya que si el diseño de la banda en la elevación sea mayor del ángulo de reposo el mineral rodara y no alcanzara a elevarse a donde debe llegar, lo mismo pasa cuando el diseño de tolvas no es el adecuado en las descargas ya que si es menos el ángulo del cono el mineral quedara atorado en las paredes de la tolva y no saldrá el 100% del mineral.
Practica : Determinación de porosidad La fracción de espacios vacíos o porosidad (E), se define como la relación que existe entre el volumen de espacios vacíos y el volumen total. El volumen total de poros es por consiguiente igual al producto de (E) por el volumen total.
Objetivo: En esta practica determinaremos la porosidad de nuestro mineral por un método experimental sencillo y conveniente. Material y equipo:
Balanza analítica Vaso precipitado Mechero Soporte universal Mineral
Procedimiento: Se pesa exactamente una muestra de mineral que sea representativa a un tamaño de partícula adecuado, se coloca el mineral en el baso precipitado y se agrega agua hasta que cubra el mineral completamente, se hierbe el agua por un espacio de 5 a 10 minutos para que el aire sea desplazado de los poros. Después de vacía la muestra y se seca superficialmente teniendo cuidado de no tirar partículas de mineral. El secado se puede hacer sobre papel secante y dejándolo 5 minutos secándose al viento. Se pesa nuevamente y el aumento de peso dividido ente la densidad de los líquidos nos da el volumen de los poros. Ecuaciones empleadas:
()
Donde: VG= volumen de espacios vacíos por gramo del mineral = densidad del mineral = porosidad del mineral
Datos obtenidos: se pesaron para cada corrida 10 gr de mineral, con una gravedad especifica de 2.6 teniendo los siguientes resultados: 1_Corrida 10.413 gr 10.395 gr 2_Corrida 10.449 gr 3_Corrida 10.419 gr Promedio
Diferencia: 0.02 gr Tomando en cuenta como 1 gr/cm 3 del agua. Calculamos:
la fracción de espacios vacíos de nuestro mineral es de 5.2%
Aplicaciones: En la industria metalúrgica es de mucha importancia conocer la porosidad de nuestro mineral ya que tenemos procesos que dependen de e l si es factible o no como la lixiviación que entre mas poroso sea el mineral el agente lixiviante llegara con mayor facilidad a nuestro mineral para que lo disuelva. Diagrama de flujo Pesamos mineral
10gr
10 gr
10 gr
Colocamos el mineral dentro de un baso presipitado
Agregamos agua hasta cubrir el mineral
Colocamos el mienral en el mortero hasta que hierva el agua
5 a 10 min Ponemos a secar el mineral y l o pesamos
10.413 gr
10.395 gr sacamos un promedio del aumento de peso del mineral
0.02 gr Calculamos la porosidad
5.2%
10.449 gr
Practica : Determinación de humedad La mayoría de los minerales en su estado natural contienen algo de humedad y para los balances metalúrgicos es necesario conocerla.
Objetivo: El objetivo de esta técnica es determinar el porcentaje de humedad que se encuentra en una muestra de mineral. Material y Equipo:
Balanza Analítica Capsula de Porcelana con tapadera Mufla hasta 200º C Desecador con el gel de Sílice
Procedimiento: En una capsula que previamente se ha desecado a 105 ºC y pesado se añade un gramo de muestra. El tamaño de las partículas deberán ser inferiores a 200 micras (a 80 millas); después pesarla con la tapadera. Meter la capsula a 105 ºC manteniendo esta temperatura durante 3 horas o hasta que el peso sea constante. Tapar bien la capsula y colocarla en el desecador dejándola enfriar. Posteriormente pesar. Ecuaciones empleadas:
Donde: P1= peos de la capsula P2=peso de la capsula con la muestra húmeda P3= peso de la capsula con la muestra seca
Datos obtenidos: P1
32.98 gr
P2 P3
33.9 gr 33.91 gr
Cálculos:
Aplicaciones: Calculo de toneladas secas alimentadas a una planta de beneficio, análisis de minerales, balances metalúrgicos, para el calculo de la densidad, etc…
Diagrama de flujo Pesamos la Muestra
33.9 gr La ponemos a secar en la mufla a una temperatura de 105ºc
durante 3 hr Pesamos la muestra seca
33.91 gr Calculamos la humedad
6.7%
Conclusiones: Al determinar el % de humedad de nuestro mineral que tenemos en la mina, sabremos que realmente el peso neto del mineral que estemos trabajando no es solamente rocas sino que también un pequeño porcentaje del peso total es de agua.
Practica : Prueba de flotación La flotación es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-líquido-gas) que tiene por objetivo la separación de especies minerales mediante la adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire. Los principios básicos en que se fundamenta el proceso de la flotación son los siguientes:
La hidrofobicidad del mineral que permite la adherencia de las partículas sólidas a las burbujas de aire. La formación de una espuma estable sobre la superficie del agua que permite mantener las partículas sobre la superficie.
Para establecer estos principios se requiere la adición de reactivos químicos al sistema. Estos reactivos de flotación son los colectores, depresores, activadores y modificadores, cuyas acciones principales son inducir e inhibir hidrofobicidad de las partículas y darle estabilidad a la espuma formada. Las partículas minerales hidrofóbicas tienen la capacidad de adherirse a la burbuja, en tanto que las hidrofílicas, como la ganga, no se adhieren. La superficie hidrofóbica presenta afinidad por la fase gaseosa y repele la fase líquida, mientras que la superficie hidrofílica tiene afinidad por la fase líquida.
Objetivo: Comprender el proceso de flotación así como la afinidad y selectividad de los reactivos químicos para con el mineral. De esta forma el alumno comprenderá la importancia de la fisicoquímica en una perspectiva experimental que involucra este proceso.
Material y equipo:
Molino de bolas. Celda de flotación. Reactivos de flotación. Mineral a -48 mallas. Recipientes para recoger concentrados. Pipeta. Gotero.
Procedimiento: Después de llevar el mineral hasta una molienda óptima para la liberación del metal de interés, es llevado a la celda de flotación donde se hace una disolución 4:1 y se agregaran de manera separada cada reactivo químico, Primero el promotor, después el colector y por último el espumante. Por ultimo alimentamos aire para flotar por 5 minutos, después de 15 minutos de acondicionamiento.
Diagrama de flujo: Agregamos la pulpa ala celda de flootacion
33.3% de solidos
66.66% de agua
Agregamos los reactivos
primero el promotor
despues el colector
y por ultimo el espumante
Alimentamos aire
durante 15 min para su acondicionamiento
Colectamos la espuma
Durante 5 min
Practica: Lixiviación agitada de cobre La concentración de los iones acumulados en el proceso de lixiviación (fierro, aluminio, magnesio, manganeso, etc.), proviene de la disolución de las especies que contienen el metal de interés (cobre) y de la ganga. Esta disolución depende del consumo de ácido del mineral, tiempo de residencia del mineral en la pila y concentración de ácido en las soluciones lixiviantes.
Objetivo: El objetivo central de este trabajo es poder evaluar y describir el efecto de la carga iónica de la solución de lixiviacion sobre la cinética de disolución de cobre y el consumo de acido en la lixiviacion. Material y equipo: -Agitador magnético -Vasos de precipitado -Tubos de ensaye -Pipeta -Matraz erlenmeyer -Balanza analítica -Trituradora primaria y secundaria -Pulverizador de anillo -Cuarteador jones
Procedimiento Tomamos un mineral y sacamos aproximadamente 1 kg del cuarteador jones, llevamos a la quebradora primaria y después a la secundaria después lo pulverizamos en el pulverizador de anillo aproximadamente unos 10 min, después pesamos 200gr de mineral y le añadimos 600 ml de reactivo( acido sulfúrico al 10%) el vaso ya con el mineral dentro se coloca en el agitador y se pone a unos 650 rpm se sacara 1 muestra cada hora las primeras 6 horas después se sacara cada 12 horas hasta cumplir las 72 horas, después de aver concluido con esto se llevara a un análisis en el laboratorio y se tomara lectura en una maquina de absorción atómica.
Diagrama de flujo: Cuarteador, trituracion y pulverizacion
( 1 Kg - 100 mallas ) Preparacion del mineral
(200 gr en 600 ml de H2SO4 al 10%
Inicio de la lixiviacion agitada
Recoleccion de muestras
las primeras 6 hr cada hora, despues cada 12 horas
Analisis quimico
Resultados
Practica : Lixiviación en botella Esta práctica se baso en un proceso de análisis y experimentación a nivel laboratorio en medio acuoso donde la disolución de oro, plata y otros minerales, son recuperados de manera optima, mediante el uso de una solución alcalina de cianuro, que forma ani ones complejos de oro, estables en condiciones liquidas. Objetivo: Este estudio tuvo como finalidad recuperar la máxima concentración de oro de el mineral. Se tuvo en consideración la velocidad de agitación del sistema de li xiviación por cianuracion, como uno de los principales factores que afectan la velocidad de disolución del oro en todo tratamiento hidrometalurgia que involucra la cinética de la reacción del sistema de lixiviación dinámica o por agitación, el cual se fundamenta en el transporte de masa y la química de la cianuracion que se basan en el hecho de que bajo condiciones oxidantes, el oro y la plata se disuelven y acomplejan en soluciones de cianuros alcalinos.
Material -Botellas de vidrio. -Vasos de precipitado. -peseta -probeta -tubos de ensaye. -papel filtro
Material y equipo: Equipo Quebradora primaria Quebradora secundaria Rodillos Balanza analítica
Procedimiento: Se tomo una muestra representativa de mineral aproximadamente de 1 kg. Después pasamos a la etapa de reducción de tamaño pasando el mineral por la quebradora primaria y secundaria hasta tener un tamaño de partícula menor a ¼”. El siguiente paso fue la preparación de l a muestra pesando 500gr de mineral con un litro de agua para tener una relación de 2:1, agregándole 0.6gr de cianuro y cal hasta llegar a un PH de 10.5 aproximadamente, posteriormente se metió la muestra ala botella (previamente lavada). Una vez teniendo la muestra lista se puso en los rodillos y se agito durante 72 horas.
Diagrama de flujo Procesamiento de mineal
( 1 Kg de mineral- 100# ) Preparacion de la muestra
500 gr de mineral, 1 lt de agua, 0.6 gr de NaCN, cal Lixiviacion dinamica
Agitacion por 72 hrs a 70 rpm Recoleccion de muestras
Cada hora las primeras 6 horas, despues cada 12 horas hasta las 72 horas
Analisis quimico
Resultados
