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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.
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
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.
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
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
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
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:
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
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.
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
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.
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
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.
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
18
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.
CONCENTRACIN DE MINERALES. LABORATORIO: ANLISIS GRANULOMETRICO DE MINERALES
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