METALURGIA II

ANÁLISIS POR TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS

RESPONSABLE: TERESA DELGADO CABALLERO

ALUMNO: JESÚS JEAN AMPARÁN MAT: 271276

ContenidoImportancia de un tamaño de partícula adecuado. 3

Tamizaje o tamizado............................................3

EQUIPO DE TAMIZADO.........................................4

Los tamices de rejillas.......................................4

TAMICES DE TAMBOR........................................5

TAMICES CON AGITACIÓN MECÁNICA..................6

TAMICES VIBRATORIOS......................................7

TAMICES CON VIBRACIÓN MECÁNICA..................7

TAMICES CON VIBRACIÓN ELECTRICA.................8

TAMICES GIRATORIOS.......................................8

PROCESO DE TAMIZADO.......................................8

Importancia de un tamaño de partícula adecuado.

El principal propósito del chancado es efectuar las reducciones de tamaño necesarias, hasta obtener un producto de una granulometría adecuada que permita el desarrollo de la lixiviación en pilas o depósitos en forma eficiente.

Los fines de la reducción de tamaño son muy importantes en la industria debido a que facilita la extracción de un constituyente deseado que se encuentre dentro de la estructura del sólido; Aumenta la relación Superficie-Volumen del sólido, incrementando el área superficial de contacto del material; entre otras.

Tamizaje o tamizado

El tamizado es una operación unitaria útil para la separación de partículas basado en el tamaño de estas. Un tamiz consiste en una malla o superficie solida perforada, cuyos orificios tienen un tamaño uniforme. Industrialmente los sólidos a separar se colocan sobre la superficie del tamiz en donde las partículas de menor tamaño, o finos, pasan a través de las aberturas del tamiz; mientras que las de mayor tamaño (gruesos o colas) no pasan. Cuando una mezcla heterogénea de solidos se alimenta a un tamiz T, se obtienen dos fracciones. La fracción A, está constituida por las partículas cuyo tamaño es superior a las aberturas del tamiz quedando retenidas sobre el mismo. La fracción B, está constituida por las partículas de tamaño más

pequeño que pueden pasar a través de las perforaciones del tamiz. Si se emplean dos tamices T1 y T2, siendo las aberturas del tamiz T1 de tamaño superior a las del tamiz T2, se obtienen tres fracciones: la fracción A esta constituida por el rechazo del tamiz. La fracción B contiene los sólidos que atravesaron el tamiz T1 y quedan retenidos por el tamiz T2, finalmente la fracción C, está constituida por los sólidos más finos que atravesaron ambos tamices. De esta forma si se empleara una serie de n tamices se obtendrían n + 1 fracciones. Los tamices industriales generalmente se construyen con tela metálica, telas de seda o plástico, barras metálicas, placas metálicas perforadas, o alambres dispuestos en sección transversal triangular. Los metales más usados para la fabricación de estos equipos son acero al carbón y acero inoxidable. Los intervalos de malla de los tamaños de los tamices estándar están comprendidos entre cuatro pulgadas y 400 mallas, en donde se puede disponer de tamices comerciales de tela metálica con aberturas de hasta 1 micrómetro.

EQUIPO DE TAMIZADO

Existe una gran variedad de tamices para distintas finalidades en la industria, estos se pueden clasificar en cinco clases principales, tamices de rejillas, de tambor, con agitación, tamices vibratorios y giratorios, a continuación se muestra una descripción de cada uno de ellos.

Los tamices de rejillas

consisten en un conjunto de barras paralelas, mantenidas alejadas unas de otras mediante espaciadores, con aberturas predeterminadas. Estas barras se fabrican con acero al manganeso para reducir el desgaste. Se usan ampliamente antes de las trituradoras primarias en las plantas de triturado de rocas o minerales para eliminar partículas muy finas antes de la trituración, generalmente se usa para la separación de partículas de aproximadamente 0,05 m lo que equivale a 2 pulgadas y mayores. Estos tamices pueden ser de rejillas estacionarias, planas y vibratorias. Las rejillas estacionarias son el equipo más sencillo ya que no requieren energía y su mantenimiento es sencillo aunque es difícil cambiar la abertura entre las barras, no es conveniente usarlo para materiales húmedos o pegajosos. Las rejillas planas, se encuentran ubicadas en el plano horizontal y se utilizan habitualmente en las partes superiores de las tolvas de minerales y carbón con el fin de retener los trozos de tamaño demasiado grande. Las rejillas vibratorias son barras montadas en excéntricas con el fin de transmitir a todo el equipo un movimiento hacia adelante y hacia atrás o un movimiento circular. Estos equipos generalmente se usan para mediana y grande empresa, situadas como se indicó en la industria minera. Su costo oscila entre 500 hasta 1000 dólares.

TAMICES DE TAMBOR

Consisten en un marco cilíndrico rodeado de tela de alambre o de una placa perforada, abierto en los dos extremos e inclinado ligeramente. El sólido a tamizar entra por el extremo superior y las partículas de tamaños demasiado grandes para atravesar la malla se descargan por la parte inferior. El sólido del tamaño deseado cae por las aberturas de la malla. Este tamiz gira a velocidad relativamente baja entre 15 a 20 rpm. Su capacidad no es muy grande y su eficiencia es relativamente baja, en la industria es usado en el tratamiento de aguas residuales, y en general en la separación solido – liquido, abarcando las descargas liquidas de industrias alimentarias, textiles entre otras. Este equipo es usado en mediana y grande empresa, su costo varía entre los 1000 USD y 2000 USD. Este tipo de tamiz ha sido reemplazado en la industria por el tamiz vibratorio.

TAMICES CON AGITACIÓN MECÁNICA

Estos tamices tienen un marco rectangular que sostiene una tela de alambre o una placa perforada; presentan una ligera inclinación y se pueden suspender mediante varillas o cables sueltos, o puede ser apoyado en un marco base, mediante resortes planos y flexibles, de esta forma el marco adquiere un movimiento de vaivén. El sólido a tamizar se alimenta por el extremo superior y avanza debido al movimiento hacia

adelante del tamiz, mientras que las partículas finas pasan por las aberturas. Este tipo de tamiz tiene bajos requisitos de potencia y altura aunque los costos se reflejan en el mantenimiento que se debe realizar así como en la estructura de soporte. Esta máquina es utilizada en la industria de alimentos ya que separa partículas de tamaños pequeños aunque también ha sido reemplazada por los tamices vibratorios de alta velocidad. El costo para este equipo se estima entre 500 y 9000 USD.

TAMICES VIBRATORIOS

Estos tamices se utilizan generalmente cuando se requiere gran capacidad y eficiencia elevada siendo útiles para los tamaños más finos, por esto este equipo ha reemplazado muchos de los equipos anteriormente mencionados. Entre las ventajas se encuentra la exactitud de la selección por tamaños, el aumento de la capacidad por unidad de área, el bajo costo de mantenimiento por tonelada de material manejado y economía con respecto al espacio de instalación y el peso del equipo. Existen dos tipos de tamices vibratorios el primero es con vibración mecánica y el segundo es con vibración eléctrica.

TAMICES CON VIBRACIÓN MECÁNICA

Este tipo de tamiz es una máquina de impulso circular balanceado montado en un armazón de base que posee un cuerpo de flotación completa el cual se encuentra sobre unidades de caucho que absorben los impactos de los materiales pesados y permite que giren en torno a su propio eje natural de rotación. El movimiento giratorio se debe a pesos excéntricos al eje y el tamiz mismo se apoya en cables tensores o en resortes sobre el piso. El tamiz de tipo horizontal se impulsa mediante un mecanismo cerrado que consiste en pesos excéntricos, engranados juntos sobre ejes horizontales cortos. Por lo común el mecanismo se monta entre las placas laterales y por encima del cuerpo del tamiz. Este equipo se aplica especialmente a la industria constructora. El costo predestinado para este equipo varía entre 1500 USD a 50000 USD.

TAMICES CON VIBRACIÓN ELECTRICA

Estos tamices son muy útiles en la industria química ya que pueden manejar materiales ligeros, finos y secos tales como polvos metálicos de aproximadamente malla 4 hasta malla 325 estos tamices tienen una vibración intensa de alta velocidad entre 25 y 120 rpm y baja amplitud proporcionada mediante un electro imán. Este tipo de tamiz se usa en la industria de los fertilizantes. El costo estimado para este equipo varía entre 1500 USD a 50000 USD.

TAMICES GIRATORIOS

Estas son máquinas en forma de caja, redonda o cuadrada, están compuestos por una seria de telas colocadas unas sobre otras. La oscilación se proporciona por medio de excéntricas o contrapesos se lleva a cabo en una órbita circular o casi circular. En algunas máquinas se aplica una acción suplementaria de tipo de látigo. La mayor parte de los tamices giratorios tienen una vibración auxiliar, provocada por esferas que saltan sobre la superficie inferior de la tela de la malla. Los tamices de este tipo funcionan en continuo y se encuentran en la línea de producción de sistemas transportadores neumáticos. Los tamaños varían entre 0,6 y 1,5 m lo que equivale de 24 a 60 pulgadas. El costo para este equipo oscila entre 1500 USD a 1000000 USD

PROCESO DE TAMIZADO

Tamizado, es el método más sencilo para la clasificación granulométrica en el laboratorio y consiste en pasar el material sucesivamente por una serie de tamices o cedazos que posean orificios o mallas progresivamente decrecientes. El material que pasó a través de un tamiz y ha sido retenido en el siguiente porque sus orificios son de tamaño menor que el anterior, suele considerarse como de tamaño igual a la media aritmética de la abertura de ambos tamices, éste valor representa el "tamaño medio" o diámetro medio" y se representa por Dm. Los tamices o cedazos se

construyen con telas de malla de alambre cuyo diámetro de hilos y espaciado entre ellos están previamente especializados. Estas telas de tamizados son el fondo de cajas cilíndricas, metálicas o de madera de diámetro y altura entre 20 y 5 cm respectivamente, con bordes inferiores dispuestos de tal manera que el fondo de uno, encaja perfectamente en el borde superior del otro. El espacio libre entre los hilos del tejido de un tamiz se llama abertura y con frecuencia se aplica la palabra "malla" para designar el número de aberturas existentes en una unidad de longitud; por ejemplo: Un tamiz de malla 10, tiene 10 orificios en una pulgada y su abertura tendrá una longitud de 0.1 pulgadas menos el espesor de un hilo. Los tamices normales Tyler están basados en un tamiz de 200 mallas con un hilo de 0.05334 mm de espesor y con una abertura de 0.0074 cm y los siguientes varían según una razón fija igual a √ 2

Cuando se requiere tamaños intermedios a los anteriores que permitan completar la serie, entonces la razón es igual a 4 √ 2. Los tamices de la Nacional Bureau of Standards de Washington difieren de la serie Tyler porque están basados en el orificio de un mm (tamiz No. 18), y varían según la razón 4 √ 2. Para realizar el análisis por tamizado, se empezará por limpiar los tamices perfectamente para quitarles cualquier partícula adherida; los tamices se encajan poniendo en la parte superior, el de malla más pequeña y al final, el de malla 200, completando la serie, un

recipiente colector bajo el tamiz del fondo y una tapa sobre el tamiz superior. Se pone una cantidad conocida de material a analizar en el tamiz superior y se cubre con la tapa; se colocan en una armadura vertical accionada por un motor que describe un movimiento elíptico en un plano horizontal, la agitación dura de 5 a 10 min; se desmontan los tamices y se pesa cada fracción. Un ejemplo de expresar el análisis por tamizado es la siguiente tabla:

Los datos se representan gráficamente en un histograma en función de la fracción masa retenida vs el diámetro medio de la partícula. Por una gráfica log-log que muestre la fracción masa retenida en cada malla en función del diámetro de la misma (malla).