Trituración

Universidad de Talca
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Civil de Minas
Fundamentos de la metalurgia
Trituración
Alumnos: Blanca Becerra
Felipe Cáceres
María José Carreño
Camila Opazo
Profesores: Lina Uribe
Carlos Moraga
Curicó – Chile
2019
Universidad de Talca
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Civil de Minas
Fundamentos de la metalurgia
Resumen.
El objetivo del proceso de trituración consiste en disminuir o reducir el tamaño de la muestra, ya
sea para obtener el mineral y eliminar la ganga o el material que no sirve para comercializarlo,
caracterizando el material que entra y el que sale de la trituradora, este proceso se realiza con
distintos equipos que se utilizan en la minería dependiendo de la dureza, resistencia y del
tamaño de la roca, sin embargo es de mucha importancia analizar el gasto energético de cada
trituradora para optimizar el proceso de consumo de energía, el proceso siguiente a la trituración
es el tamizado o tamizaje, el cual consiste en seleccionar una serie de tamices para clasificar por
tamaño la muestra triturada, debido a que cada tamiz tiene una malla con cierta abertura que
permite el paso o atrofiación de la muestra, el tamiz superior e inferior no deben retener más del
5% en peso de la muestra analizada y finalmente para que el tamizaje sea efectivo el producto
obtenido no debe tener más del 1% en pérdidas de peso de la muestra.
Introducción.
La trituración es un método muy utilizado en minería, tiene como finalidad la reducción
de tamaño de las muestras o rocas que contienen minerales de interés con el objetivo de facilitar
la concentración y obtención de este mineral. Implica solo una transformación física de la
materia sin alterar su naturaleza.
Existen varios tipos de trituradoras, entre las cuales podemos encontrar:
Primaria: Trituradoras de mandíbula, de impacto y giratorias.
Secundarias: Trituradoras de cono, de impacto y giratorias.
Terciarias: Trituradoras de rodillos a alta presión, trituradora de cono terciaria y de impacto.
Las cuales podemos utilizar según el grado de reducción de partículas que deseemos obtener.
Otro procedimiento de alta importancia en minería es el Tamizaje o análisis
granulométrico, ya que nos permite caracterizar el progreso y el producto del proceso mediante
la medida del tamaño de las partículas generadas como producto de la trituración; caracterizar el
tamaño de las partículas y determinar el % de masa del peso total de la muestra bajo un cierto
tamaño x de partículas.
Curicó – Chile
2019
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Fundamentos de la metalurgia
Materiales y Métodos.
Los materiales utilizados en este laboratorio fueron:
-Trituradora de mandíbulas.
-Balanza.
-Tamices.
-Ro-tap.
-Poruñas.
-Brochas.
-Pie de metro.
-Recipientes para depositar las muestras.
Los métodos y/o pasos para llevar a cabo este laboratorio fueron:
1.- Llevar la muestra entregada a la trituradora, identificando las características de entrada y
salida.
2.- Tomar una muestra de aproximadamente 100 gr, utilizando el método de cuarteo antes y
después de pasar por la trituradora.
3.- Seleccionar una serie de tamices teniendo en cuenta que el tamiz superior ni el inferior
contengan más del 5% de la muestra, de ser así la muestra debe volver a la trituradora.
4.- Llevar la muestra al ro-tap durante 15 minutos.
5.- pesar el retenido de cada tamiz.
6.- Si la prueba reporta más del 1% de pérdidas en peso, ésta se debe volver a repetir.
Características del equipo de trituración:
•
•
•
•
•
•
Ancho máximo de admisión = 5,5 cm
Ancho mínimo de admisión = 5,5 cm
Abertura de salida máxima = 2 cm
Abertura de salida mínima = 4 mm
Altura de la cámara de trituración = 201 mm
Largo de la cámara trituración = 8 cm
Curicó – Chile
2019
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Fundamentos de la metalurgia
Cálculos y Resultados:
Antes de la Trituración:
Peso Mineral
Peso Mineral Inicial
% Perdidas
Malla
3/4''
1/4''
6
10
20
40
50
50
Abertura
Malla (mm)
19000
6300
3350
2000
850
425
300
300
397,6
399,3
0,43%
Peso
Retenido(g)
2,5
23,2
128,7
139,8
52,5
34,5
9,1
7,3
Peso
Acumulado
2,5
25,7
154,4
294,2
346,7
381,2
390,3
397,6
Mineral Sin Triturar
%
% Retenido
Retenido
Acumulado
0,6%
0,6%
5,8%
6,5%
32,4%
38,8%
35,2%
74,0%
13,2%
87,2%
8,7%
95,9%
2,3%
98,2%
1,8%
100,0%
% Pasante
Acumulado
99,4%
93,5%
61,2%
26,0%
12,8%
4,1%
1,8%
0,0%
𝑋𝑛
)
𝑋0
𝐹𝑢 : Porcentaje acumulado de la muestra bajo tamaño 𝑥.
𝑛 : módulo de distribución, indicativo de la amplitud de la distribución.
𝑋 : tamaño de partícula en análisis.
𝑋0 : tamaño característico, tamaño bajo el cual se encuentra el 63,2% de la muestra).
Fu %
100,0%
93,5%
59,5%
30,6%
7,8%
2,4%
1,3%
1,3%
Error
Promedio
Error
Cuadrático %
0,6%
0,0%
1,7%
4,6%
5,0%
1,8%
0,5%
1,3%
1,9%
𝐹𝑢 = 1 − exp(−
Datos de la muestra y datos para usar Solver:
𝒏 Inicial
𝑿𝟎 Inicial
𝒏
𝑿𝟎
1
3550
1,757
3549,9997
Los valores destacados son los entregados por la función de
Excel Solver la cual nos permite obtener los valores óptimos
(𝑛, 𝑋0 ) para en este caso minimizar el error, esto para ambos
casos.
% Retenido Acumulado, % Pasante Acumulado, Fu % V/S Abertura Malla (mm)
% Retenido Acumulado, % Pasante
Acumulado, Fu %
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Abertura Malla (mm)
% Retenido Acumulado
% Pasante Acumulado
Curicó – Chile
2019
14000
16000
Fu %
18000
20000
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Después de la Trituración:
Peso Mineral
394,5
Peso Mineral Inicial
397,6
% Perdidas
0,78%
Mineral Triturado
3/4''
Abertura Malla
(mm)
19000
Peso
Retenido(g)
6,2
Peso
Acumulado
6,2
%
Retenido
1,6%
% Retenido
Acumulado
1,6%
% Pasante
Acumulado
98,4%
100,0%
Error Cuadrático
%
1,5%
1/4''
6300
85,6
91,8
21,7%
23,3%
76,7%
86,7%
10,0%
6
3350
119,6
211,4
30,3%
53,6%
46,4%
60,6%
14,2%
10
2000
58,8
270,2
14,9%
68,5%
31,5%
39,0%
7,5%
20
850
61,5
331,7
15,6%
84,1%
15,9%
15,9%
0,0%
40
425
31,6
363,3
8,0%
92,1%
7,9%
7,1%
0,8%
50
300
11,7
375
3,0%
95,1%
4,9%
4,7%
0,2%
-50
300
19,5
394,5
4,9%
100,0%
0,0%
4,7%
4,7%
Error
Promedio
4,9%
𝒏 Inicial
𝑿𝟎 Inicial
𝒏
𝑿𝟎
Fu %
1
3550
1,226
3550,000528
% Retenido Acumulado, % Pasante Acumulado, Fu % V/S Abertura Malla (mm)
% Retenido Acumulado, % Pasante Acumulado, Fu %
Malla
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Abertura Malla (mm)
% Retenido Acumulado
% Pasante Acumulado
Curicó – Chile
2019
Fu %
18000
20000
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Cálculo de F80:
Se toman dos mallas más cercanas al 80% pasante:
6300
93,5%
3350
61,2%
Haciendo los cálculos correspondientes tenemos un F80 = 5066 µm.
Cálculo de P80:
Se toman dos mallas más cercanas al 80% pasante:
19000
98.4%
6300
76.7%
Haciendo los cálculos correspondientes tenemos un P80 = 8214 µm.
El resultado de la trituración, así como de cualquier proceso de conminución se puede medir a
través de la razón de reducción.
𝐹80
𝑅𝑟 =
𝑃80
Obteniendo una razón de reducción Rr = 62%
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Análisis de resultados y conclusiones
El procedimiento de trituración y tamizado demuestran una manera diferente de
procesar el mineral y trabajar con las partículas que lo componen a partir de diferentes tamaños
y dimensiones. En específico se comenzó el proceso utilizando una trituradora de mandíbulas,
con el objetivo de reducir el tamaño de las partículas, lo cual tuvo exitosos resultados, ya que
cada roca poseía un calibre de grandes proporciones y al introducir cada una de ellas en el
equipo mencionado estas disminuyeron su magnitud y así fue posible comenzar con el
procedimiento correspondiente. Tan solo fue necesario realizar el trabajo una vez con la
trituradora, lo cual permite concluir que la eficiencia del proceso es totalmente como se deseaba,
además de caracterizarse por la rapidez con que se realiza esta acción. La Trituradora de
Mandíbulas se utiliza para realizar la trituración primaria, ya que permite obtener un tamaño de
partículas que fluctúa entre 8” y 6”; un factor importante a tener en cuenta es el tamaño de la
abertura de salida de la trituradora, pues este componente determina el tamaño final del mineral
al momento de ser triturado.
Por su parte, el proceso de tamizado permite realizar un análisis granulométrico más
específico, donde es posible observar y medir la cantidad de mineral presente en cada malla del
tamiz. En el análisis de la primera granulometría realizada, la malla N° 10 concentró el mayor
porcentaje de partículas acumuladas, mientras que en el segundo procedimiento de
granulometría la malla N° 6 obtuvo la mayor cantidad de mineral. Por otra parte, este método de
segregación constituye un análisis físico, el cual proporciona dos resultados importantes, uno de
ellos corresponde al control de la eficacia de la operación de trituración, además, permite
determinar el valor del producto para ciertas aplicaciones específicas en las que se utiliza. Un
aspecto importante para considerar y a modo de conclusión es el material que pasa a través de
un tamiz y queda retenido por otro, se considera que este posee un tamaño igual o similar a la
media aritmética de la abertura de ambos tamices, por lo cual, este valor proporciona el tamaño
medio o diámetro medio de las partículas.
El análisis granulométrico se realiza mediante el ajuste de modelos de curvas
granulométricas y la información obtenida se representa en forma de una curva, el diámetro de
las partículas se ubica en el eje de las abscisas, mientras que en las ordenadas se establece el
porcentaje de material pasante. Esto permite concluir que a medida que el diámetro de partícula
aumenta, esto conlleva a que el porcentaje de material pasante aumente del mismo modo.
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Referencias bibliográficas
•
•
•
Simeon Cañas, José. Análisis de tamaño de partículas por tamizado en agregado fino y
grueso y determinación de material más fino que el tamiz N° 200 (75 µm) en agregado
mineral por lavado. UCA. Universidad Centroamericana, Departamento de Mecánica
Estructural, El Salvador. Recuperado de: http://www.uca.edu.sv/mecanicaestructural/materias/materialesCostruccion/guiasLab/ensayoAgregados/GRANULOME
TRIA.pdf
Nagy, Monika. (Marzo, 2011) Investigación sobre tamices de laboratorio. Monografías.
Colegio Técnico Nacional, Paraguay. Recuperado de:
https://www.monografias.com/trabajos83/tamices-laboratorio-quimico/tamiceslaboratorio-quimico2.shtml
Calviño, Casal. Trituración del Mineral. Monografías. Recuperado de:
https://www.monografias.com/trabajos69/trituracion-mineral/trituracion-mineral2.shtml
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