determinacion grado liberacion mineralogica

8/2/2019 Determinacion Grado Liberacion Mineralogica

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INGENIERIA METALURGICA - UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

HUANCAYO

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MICROSCOPIA OPTICA Y SUS APLICACIONES EN

METALURGIA

LA DETERMINACIN DEL GRADO DE LIBERACIN

MINERALGICA

NDICE

1.-Introduccin...............................................................1

2.-Generalidades...........................................................8

3.-Conceptos Bsicos..................................................10

4.-Metodologa ............................................................14

5.-Contaje Microscpico de Partculas........................15

6.-Calculo del porcentajes de Abundancia................. 18

7.-Aplicacin a problemas especficos........................26Anexos

8.-Ejemplo.....................................................................1

9.- Mtodo de Preparacin de Muestra.......................10

10.- Peso Especifico....................................................15


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LA DETERMINACIN DEL GRADO DE LIBERACIN

MINERALGICA

1.- Introduccion

Usualmente, en las plantas de tratamiento mineral se evalan la eficiencia

del proceso nicamente en base a resultados de anlisis qumicos de los

elementos aparentemente mas importantes, sin embargo, la informacinacerca de la composicin qumica, si bien indispensable y valiosa, nada

puede decir acerca de los actores principales del proceso: las especies

minerales ; ni la morfologa y dimensiones de estas, ni mucho menos

acerca de la manera como ellas estn especialmente asociadas entre si

(ntercrecidas); tales determinaciones solo puede ser efectuadas

mediante estudios mineralgicos apropiados; fundamentalmente,

microscpicos.

Por otro lado, es conocido, que en la naturaleza las especies minerales

ocurren especialmente asociadas en intercrecimiento de complejidad

geomtricamente muy variada. Las caractersticas de tales

intercrecimientos reflejan tanto las propiedades mineralgicas de las

especies involucradas como las variables fsica qumica geolgica que

condicionaron el proceso gentico correspondientes. Uno de los pasosprevios a todo proceso de tratamiento de minerales; para ello es

indispensable romper los intercrecimentos naturales y tratar de obtener el

mayor porcentaje posible de partculas libres (concepto relativo, que

varia en funcin tanto de las caractersticas de las especies minerales

como de las partculas del proceso a utilizar).

El denominado (GRADO DE LIBERACION) es una expresin cuantitativa

de la magnitud en que la molienda es capaz de obtener partculas


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minerales libres; su determinacin solo es posible mediante la utilizacin

de estudios microscpicos, y dado que es un parmetro de importancia

decisiva tal determinacin debe basarse en una metodologa tcnica ycientficamente bien fundamentada. El presente trabajo contiene una

descripcin detallada de la metodologa desarrollada por el autor. Los

ejemplos que se adjuntan, basadas en casos reales y nacionales,

permiten comprobar como la determinacin del GRADO DE LIBERACION

puede prestar una ayuda invalorable para disear procesos de

tratamiento, para incrementar la eficiencia de plantas en operacin e

incluso, para evaluar el rendimiento de equipo de molienda y / oclasificacin.

2.- GENERALIDADES

Los minerales que requiere la industria sea para aprovecharla de manera

mas o menos directa (calcita, delomita, baritina, sales evaporiticas talco,

gemas, abrasivos naturalmente, carbn, etc.) o para extraer de ellos uno

o varios de los electos que contiene, ocurren mayormente como

agregados heterogneos y asociados entre si (ntercrecidos) mediante

enlaces que presentan muy variado grado de complejidad geomtrica (la

excepcin son los minerales acumulados en depsitos de tipo placer).

En generalmente, una asociacin (intercrecida) mineral contiene una o

varias especies minerales aprovechadas (menas) y un numero igual o

mayor de especies minerales estriles e incluso hasta indesables

(gangas), de tal manera que cualquier intento de agrupar selectivamente

(concentrar) a las primeras requiere, como condicin previa, de tratar de

separarlas (liberarlas) lo mejor posible de otras menas y/o de las gangas,

resulta por dems evidentemente que cualquier intento en esa direccin

presupone conocer suficientemente la identidad de las especies minerales

involucradas as como los tipos y grado de complejidad de losintercambios entre ellas. Para tal fin, las observaciones a simple vista y


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aun con ayuda de una lupa no definitivamente insuficiente y solo el

estudio microscpico es capaz de revelar detalles verdaderamente

significativos.

Los resultados de un estudio microscpico sobre nuestras representativas

de la mineralizacin, sin fragmentacin previa, permitirn identificar las

especies minerales presentes y caracterizar las particularidades

geomtricas de sus intercrecimientos; contando con tal informacin ser

posible predecir cuales elementos qumicos podran ser aprovechados,

cuales podran interferir, que posibilidades y limitaciones existirn paraconseguir liberar unas especies de otras y cual proceso o procesos de

tratamiento resultaran apropiadas. Adicionalmente varios especialistas

han pretendido utilizar este tipo de estudios microscpicos para predecir

cuantitativamente el comportamiento de algunas especies minerales

presentes, durante el proceso de molienda; para ellos, han desarrollado

modelos orientados a formular una respuesta a la pregunta bsica: cuan

fino debe ser molido un material para liberar una fraccin prescrita de

determinada mena? Desde el modelo inicial de GAUDIN (1939),

posteriormente perfeccionado (WIEGEL y LI, 1967), hasta el mas reciente

de KING(1979) todos ellos utilizan premisas bastantes irreales y forzadas,

que representan una extremada simplificacin del problema, si bien el

modelo de KING (1979) aparece como muy elaborada desde el punto de

vista matemtico requiere de un soporte instrumental muy sofisticado

(analizador automtico de imgenes con registro computarizado de las

seales), que puede ser efectiva en el caso de minerales istropos y con

fuertes contrastes de reflectancia entre ellos (aun as, los resultados no

son plenamente satisfactorios, tal como se compruebe en la Fig. 1 pero

que resulta prcticamente intil en los casos, mas frecuentes, de

minerales anistropos y / o con reflectancia muy similares. Pero, mas

importante aun es destacar el error fundamental implcito en todos estos

modelos que limita notablemente su valides; dicho error consiste en

centrar todo el inters en las partculas completamente libres cuando es


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indiscutible que, en la poblacin de partculas correspondientes a un

determinado intervalo de tamaos de grande. Junto a las partculas 100%

libres. Coexisten partculas mixtas en las que el mineral que interesaparticipa en muy variados porcentajes, y que muchas veces son

justamente estas partculas mixtas que ejercen una influencia

determinante en la etiqueta ciencia de los procesos de tratamiento. Como

consecuencia de este error conceptual. Los modelos predictivos estn

exclusivamente orientados a establecer las caractersticas del material

que alimenta una planta y tienen poca o nula aplicacin en problema

relacionados con las otras etapas del proceso de tratamiento. En cambio.El mtodo que se propone en el presente trabajo consiste en fragmentar

previamente la muestra representativa (o tomar muestras tal como son

obtenidas en las diferentes etapas del proceso en el caso de plantas en

operacin). Clasificar segn fracciones granulomtricas predeterminadas

y preparar secciones pulidas de cada un a de dichas fracciones para si

estudio microscpica cuantitativa, durante el cual no solo se registra las

partculas totalmente libres de las especies minerales presentes sino.

Incluso caracterizado en las diversas partculas mixtas en las cuales

participa la determinacin del grado de liberacin de cada especie

mineral. Obteniendo de acuerdo a la metodologa que se propone, no los

permite frente a determinadas condiciones de molienda, sino que

constituye un parmetro de fundamental importancia de variadas

aplicaciones, tal como veremos mas adelante.


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FIGURA I .- comparacin entre la prediccion teorica y la determinacinexpeimental de la fraccion liberada a diversos tamaos de grano. Laconcordancia con el modelo de King es algo mejor, con excepto de lostamaos por debajo de 100 y encima de 400 micrones ( segn King,1979, fig. 4

Tamao Promedio de partculas (en micrones)


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FIGURA 2.- Partculas libres y mixtas producidas durante lafragmentacin de una muestra en la que ocurren los especies minerales X, Y y Z. Obsrvese la variedad de proporciones y arreglos geomtrica en

las partculas mixtas.


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3.- CONCEPTOS BSICOS

Si fragmentamos los trozos de muestra mineralizada y confeccionamosuna seccin pulida con el material obtenido, bajo el microscopio se

observara que las partculas obtenidas son mayormente poliminerales en

los tamaos gruesos y que tienden a ser monominerales en los tamaos

finos (fig 2). La deduccion apriorstica. Segn la cual simplemente habra

que moler en exceso para asegurar una liberacin perfecta no es

econmica ni tecnolgicamente factible (costo desproporcionado y

excesiva produccin de granos finos). En una poblacin como la mostradaen la Fig. 2. no existe mayor problema en considerara las partculas

monominerales como perfectamente (mixtas) es necesario seguiremos

reduciendo el tamao de las partculas poliminerales (mixtas) es

necesario asignarles una cierta magnitud de liberacin. En efecto, es

evidente que si seguiremos reduciendo el tamao de las partculas mas

grandes de destinadas especies minerales tendran a quedar libres: de

modo que frente a una concepcin dinmica del proceso de reduccin de

tamao de granos, las partculas mixtas representan las condiciones

correspondientes a un momento dado en el cual cada una de las especies

minerales constituyentes han alcanzado un cierto porcentaje de liberacin

(> 0% < 100%) en la Fig. 3 se observa el comportamiento hipottico y

simplificado de una partcula mixta frente a sucesivas reducciones de

tamao provocadas por el agente externo (chancado y/o molienda). Es

evidente que tal comportamiento depender tanto de las caractersticas

intrnsecas de la partcula (composicin, dimensiones, grado de

cristalinidad, etc. De las especies minerales constituyentes y tambin

caractersticas geomtricas del incremento) como de las caractersticas

fsica mecnicas del agente externo. En las diversas etapas de

evolucin de partculas, mostradas (I, II.III, IV) hay que caracterizar la

liberacin para cada partcula y para cada etapa.

Si consideramos que en cada etapa se generan partculas prcticamente

equidimencionadas y que sin embargo la liberacin mostrada por cada


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partcula es diferente ( a pesar de tratarse de un ejemplo mineralgico

muy simple es evidente ( como lo demuestra los ejemplos

minerologicamente muy simple) es evidente (como lo demuestra losejemplos reales) que a un determinado tamao de grano las diferentes

partculas presentan variadas magnitudes de liberacin: por tanto es

conceptualmente incorrecto utilizar el termino tamao de liberacin en

sentidos predictivo queriendo significar que si muele a determinado

tamao de grano todas las partculas alcanzaran una determinada

liberacin porque en realidad lo que resulta es una poblacin heterognea

donde hay que calcular el promedionde las variadas magnitudes deliberacin alcanzndolas por cada especie mineral ( que es lo que mas

queremos denominar grado de liberacin).

Volviendo a la Fig. 3 observaremos que desde un punto de vista

cualitativo, cada una de las especies involucradas puede construir hasta 3

tipos de partculas: partculas liberadas (partculas monominerales. Para

el mineral X = IVC, para el mineral Y (IVA, IVD, IVE, IVH, IVI, IVJ, IVK,

IVP). partculas parcialmente liberadas (partculas poliminerales donde

cada una de las especies forma parte de la periferia (para el mineral X

IA, IIA, IIB, IIIA, IIIB, IIID, IV, B, IVF, IVG, IVM, IVN, IVU Y) partculas

liberadas (partculas piliminerales en las que determinadas especie no

ocupa ningn tratamiento de la periferia (para el mineral Y IIIC Y IVL) en

los casos de las partculas IA y IIA. El mineral X tiene una parte como

partculas parcialmente liberadas y otra como parte de no liberadas. En

las partculas IVO la participacin del mineral X es una mnima la

partcula debe ser registrada cuantitativamente como partcula del

mineral Y pero la participacin de partculas parcialmente liberadas y no

liberadas esta basada en la porcin de su superficie de un mineral que se

encuentra apta para reaccionar durante la frotacin, lixiulacion u otro

proceso.


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En la referente a la clasificacin de las partculas observadas, es preciso

recalcar la naturaleza esencialmente bidimensional de la observacin

microscpica; es decir cuando registramos granos mineralesmonominerales es probable que adems de granos realmente libres,

estemos incluyendo tambin granos pilominerales que por efecto del

plano de corte aparecen como monominerales, el esencia un cierto

porcentaje de las partculas observadas al microscopio aparecen con una

configuracin mineralgica mas simple que la que poseen

tridimensionalmente.

Si pasamos ahora a la determinacin cuantitativa de la liberacin

alcanzada por cada especie mineral en el caso de partculas poliminerales

o mixtas, es conveniente de acuerdo a la propuesta poliminerales o

mixtas, es conveniente de acuerdo a la propuesta de PETRICK (1978).

Establecer tanto el porcentaje de rea que ocupa cada uno de los

constituyentes como el porcentaje de superficie expuesta (periferia) que le

corresponde. Ambos valores pueden ser determinados

microscpicamente mediante mtodo automatizados (p ej analizados

de imgenes) o mediante mtodos de estimacin visual en casos muy

particulares pero en el caso de mineralizaciones complejas y con

reflectancias y colores muy similares entre las diferentes especies

minerales, es preferible la estimacin visual. El porcentaje de rea

ocupada por cada una de las especies minerales, constituyentes puede

ser estimado con una aproximacin del 5% y de acuerdo a principios

estadsticos conocidos, tal porcentaje de rea son equivalente a

porcentaje del volumen (ROSIWAL, 1898, THOMSON, 1930) El

porcentaje de superficie expuesta se determina midiendo la porcin de

periferia total de la partcula que corresponde a cada especie mineral,

para ellos se asigna un valor de 100 a la dicha porcentaje ser 0). El

producto de ambos porcentajes expresados en % de valor terico mximo

que correspondera a un mineral totalmente libre, es 100) es el grado

liberacin de cada especie mineral. En cada partcula. La fig. 4 ilustra


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diversos ejemplos de tipos de tipos de partculas mixtas y los

correspondientes grados de liberacin para cada una de las especies

minerales participantes. Los conceptos enunciados cuyo partcula mixtano puede ser catalogadas como no liberadas, es evidente tambin que

cada una de las diversos arreglos en que los minerales X e Y pueden

ocurrir formando partculas mixtas tendr una reaccin especifica al

proceso de tratamiento utilizado de all que en estudio de la poblacin de

partculas que es lo usual lo que interesa es el grado de liberacin

promedio para cada una de las especies minerales involucradas (suma de

los grados de liberacin para cada partcula dividindola entre el numerode partculas registradas) este valor promedio del grado de liberacin de

las partculas mixtas debe proporcionar al usuario una indicacin practica

para preceder el comportamiento de tales partculas frente a un

determinado proceso de tratamiento. A manera de referencia. Hay que

tener encuentra los datos proporcionados por PETRUK (1978). Para el

caso desfalerita en partculas mixtas segn dicho autor, estaleritas con

grado de liberacin entre 4 y 11% ocurren en los relaves, aquella con

valores entre 35 y 70 % en los medios y las que presentan valores entre

57 y 86% ocurren en los concentrados de Zinc. Tales valores pueden

aplicarse a otros sulfatos, aunque seria preferible determinarlos

experimentalmente para las menas ms importantes. En lo cual seria

necesario realizar las determinaciones experimentales respectivamente.


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FIGURA 3.- Diversas etapas sucesivas durante la reduccion de tamao de unaparticula mixta constituida por las especies minerales X e Y.Blanco = minera Y. Negro = mineral X.

Lneas segmentadas = Direccin de esfuerzos de rotura.


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FIGURA 4.- Variados grado de liberacin en una poblacin de particulasmixtas, aproximadamente equidimencionales, Constituidas por el mineralX e Y


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4.- METODOLOGA

Para que un estudio microscpico resulte verdaderamente til, lacondicin previa e indispensable es definir exactamente la naturaleza del

problema que se desea resolver. De acuerdo a ellos solo se orientara

adecuadamente la metodologa a seguir sino que incluso podr decidirse

si es conveniente o no llevar a cabo el estudio (CANEPA y BERNUY,

1981). Lo anterior no invalida la posibilidad, frecuentemente observada,

que durante la realizacin del estudio mismo surjan implicancias no

previstas inicialmente que no solo obliguen a un replanteo del problemasino incluso a una modificacin de la metodologa diseada.

La determinacin del grado de liberacin no solo es indispensable como

investigacin previa al diseo de cualquier tipo de proceso de tratamiento,

sino que tambin resulta muy valiosa para evaluar el rendimiento de los

equipos de molienda o de clasificacin y para incrementar la eficiencia de

plantas en operacin.

En general, todo estudio microcsmico cuantitativo de muestra minerales

fragmentadas sern fragmentadas puede incluir la determinacin del

grado de liberacin y para ellos solo es necesario un pequeo registro

adicional, conforme se indica mas adelante.

Si el estudio que se proyecta tiene como objetivo obtener informacin

previa al diseo de un proceso de tratamiento, una muestra del material,

tal como sale una mina, debe ser fragmentada suficientemente y luego

separada mediante tamices a efecto de obtener una seria serie de

fracciones granulomtricas, para estudios destinos a procesos la

lixiviacin y concentracin gravimetrica, la muestra es usualmente

chancada a 100% menos y el material que pasa es clasificado

utilizando las mallas 20, 48, 65, 100, 190, 270, 400. Para estudios

destinados a otros procesos de concentracin, la muestra es


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generalmente chancada a 100% (alternativamente puede utilizarse las

mallas 48, 100, 200, 400).

En el caso de estudios relacionados con equipos o plantas en operacin,

lgicamente la muestra ya esta fragmentada (normalmente molida) y solo

hay que clasificarla granulomtrica mente mediante tamices; el numero de

tamices y las mallas a utilizar, varan en cada caso.

De cada fraccin granulomtrica obtenida (cuyo porcentaje con respecto

del peso total de la muestra ha sido oportunamente establecido) debeconfeccionarse la seccin pulida correspondiente para el estudio

microscpico.

5.-CONTAJE MICROSCOPICO DE PARTCULAS

Durante el desplazamiento de la seccin pulida Sobre la platina de

microscopio con espaciamiento constante sentido horizontal y vertical, se

registra el tipo y caractersticas de las partculas minerales presentes en

el campo de observacin.

De acuerdo al numero de especies minerales que las constituyen, las

partculas son clasificadas en libres (momominerales) o mixtas

(poliminerales). Estas clasificacin no esta exenta de dificultades, dada la

gran variedad geomtrica que suelen presentar las asociaciones

(intercrecimientos) minerales y dada tambin la eventual dificultad de

estimar visual e incluso instrumentalmente el porcentaje de participacin

de los diversos constituyentes en el rea total de la partcula para el caso

de registro cuantitativo, es conveniente establecer un limite mnimo del

rea ocupada por cada una de las especies minerales participantes, a

efectos de distinguir entre partcula libre y mixta; si tomamos en cuenta

razones practicas de velocidad de trabajo y de significacin efectiva en la


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dinmica de los procesos de tratamiento parece conveniente fijar en 5% el

mnimo del rea que debe ocupar un especie mineral para hacer

considerada como paticipantemente en una partcula mixta enconsecuencia si una especie mineral constituye mas del 95% del rea de

una partcula, dicha partcula es considerada como libre u la otra o otra

especies minerales eventualmente presentes no son registradas

cuantitativamente (solo se registra cualitativamente y en tablas de

resultados cuantitativos pueden aparecer sealadas como trazas).

Dado que una especie mineral puede ocupar una o varias reas aisladas

dentro de una misma partcula mixta al momento de registrar suocurrencia las diversas reas aisladas son adicionales en una sola.

Un registro como el de la Fig. 5 permite contabilizar convenientemente

partculas libres y mixtas. En cada partcula mixta se registra

separadamente el porcentaje relativo del rea ocupada por cada una de

las especies minerales participantes (0). Adecionalemente para efectos

del calculo el grado de liberacin, se registra la superpie expuesta

correspondiente a cada participante para lo cual solo se toma en cuenta la

periferia que ocupa; dado que se considera a todas las partculas de la

seccin pulida como equigranuladas, se considera tambin que todos

tiene una longitud perifrica similar e igual a 100 (el mnimo registrable se

fija, tambin en 5%). En el caso de especies minerales que ocupan zonas

aisladas dentro de una misma partcula, alguna o algunas de las cuales

no tienen ninguna conexin con la perifirie, las reas correspondientes

son registradas separadamente de aquellas que si tiene conexin (ver

Fig. 4).

De acuerdo con la informacin contenida en la hoja de registro, ninguna

de las partculas mixtas del ejemplo mostrado en la Fig. 5 contiene

inclusiones que no estn conectadas con la periferia.


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6.-CALCULO DE PORCENTAJE DE ABUNDANCIA

A partir de los datos de la hoja de registro, es posible calculas los

porcentajes de abundancia (volumen %) de cada especie mineralseparadamente para cada tipo de partculas, los resultados obtenidos

aparecen en la tabla N1. en el ejemplo utilizado, se detecto que la

especie C y D son menas del mismo elemento y por tanto no requiere ser

liberadas partculas con tales caractersticas son consideradas como

partculas relativamente libres y registradas como tales.

Pero, tal como se indico anteriormente, los porcentajes as calculados

tiene el carcter de aparentes por cuanto debido a la naturalezabidimensional de la superficie pulida una cierta cantidad de partculas

aparecen mas simples de lo que en realidad son; de manera que es

necesario efectuar las correcciones del caso en los porcentajes del

volumen inicialmente calculados. Segn resultados obtenidos por

PETRUK (1978) cuando se prepara secciones pulidas de partculas

mixtas que contiene entre 20 y 90 % de una determinada especie mineral,

por lo menos un 10% de dicha especie aparece como partculas libres. Si

asignamos una validez general a dichos resultados, el porcentaje

aparente de partculas libres para cada especie en la tabla N1 hay que

sustraerle una cantidad equivalente al 10% del volumen total de partculas

mixtas.

As para el caso de la especie mineral A:


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De manera similar se efecta la correccin para cada una de las especies

minerales B, C, D, y GGs.

Ahora bien en monto del porcentaje sustrado al volumen de partculas

libres de determinada especie mineral, corresponde en realidad a

partculas mixtas y en consecuencia hay que modificar los volmenes

aparentes de las partculas mixtas para lo cual el porcentaje sustrado de

las partculas libres se distribuye proporcionalmente a los volmenes de

aquellas. Es importante sealar que, en el caso de partculas

aparentemente libres (el intercrecimiento C/D en nuestro ejemplo) parael calculo de correcciones de porcentaje ellos deben ser tratados

simplemente como partculas mixtas. La tabla N 2 c ontiene los

porcentajes de volumen corregidos, de acuerdo al procedimiento

sealado. Una informacin como proporcionada por esta tabla es

sumamente valiosa y proporcionada, tanto al proyectista como el

operador de una planta de tratamiento, la posibilidad efectiva de predecir,

sobre bases objetivas, el comportamiento del material estudiado frente a

un proceso determinado o bien elegir el proceso que mas se sujeta a las

caractersticas del mineral. La informacin es mas completa y fiable

cuando se dispone de la informacin microscpica correspondiente a

cada una de las fracciones granulomtricas en que ha sido clasificada la

muestra estudiada. Para llegar a la determinacin del grado de liberacin,

hay que utilizar ahora los dos valores registrados en cada de las

partculas mixtas individuales (cantidad de mineral participante y

superficie mineral, tomando en fraccin centesimal, se multiplica por el

porcentaje de periferia que le corresponde y se suma el total de productos

correspondientes a cada una de las especies minerales participantes.

Esta suma es considerada como la porcin liberada correspondiente a

dicha especial mineral, con respecto del mximo terico posible (numero

de partculas mixtas de un tipo dado multiplicado por 100).


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Clculos similares les efectuamos para cada especie mineral partculas

participantes y par cada tipo de partculas mixtas permiten obtener los

resultados mostrados en la tabla N3.

El siguiente paso consiste en promediar los grados de liberacin parcialcorrespondientes a los diversos tipos de partculas (libres, mixtas) para

cada especie mineral. Como lgico, para las partculas libres se considera

un grado liberacin parcial de 100; para las partculas mixtas se considera

los grados de liberacin las operaciones y los resultados

correspondientes.


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DISCUSIN DE LA METODOLOGA

La liberacin de los minerales es fundamental para la eficiencia de losprocesos de tratamientos y como tales un tema frecuentemente abordado

por los especialistas; sin embargo al revisar la literatura observamos

notables diferencias entre lo que cada autor postula, tanto para definir

como par medir la liberacin ( KING, 1979; HOCKING, 1981; GAUDIN,

1939; CHIA, 1985; WIEGEL, 1976) una liberacin perfecta seria aquella

en que todos los granos de una determinada especie mineral quedaran

completamente separados de las otras especies asociadas; ello esprcticamente imposible de obtener fundamentalmente debido a que los

esfuerzos mecnicos rompen mas fcilmente el cuerpo de una especie

mineral dada que los bordes entre una especie y otra. Por otro lado,

cuanto mas compleja la composicin mineralgica y la geometra de los

intercrecimientos mas compleja ser su repuesta a los esfuerzos

mecnicos de futura y en consecuencia una determinada magnitud de

molienda producir tendencias de liberacin muy diferenciadas entre una

especie mineral y otra como bien seala HOCKING (1981), la liberacin

es funcin de la composicin mineraloga de cada partcula en el material

considerado y ser diferente para cada una de las especies minerales

presentes.

Pero si bien la liberacin perfecta es su utpica para la efectividad de los

procesos de tratamientos es suficiente que las especies minerales

alcancen un cierto grado de liberacin al ver que corresponde al mximo

rendimiento econmico del proceso. Desde este punto de vista, dado que

para cierto tamao de grano una determinada especie mineral puede

ocurrir tanto como la forma de partculas monominerales (libres) como

poliminerales (mixtas), no es suficiente establecer en ciertas partculas

aparecen totalmente libres, si no que es necesario caracterizar cuan libre

puede ser considerado dicho mineral en las partculas mixtas en que

participa. Una determinacin de grado de liberacin que solo tenga en


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cuanta las partculas completamente liberadas y/o que asignen a todas

las partculas mixtas una calificacin similarmente negativa constituye una

inadecuada simplificacin del problema; e hecho que una parte de unapartcula mixtas vaya al concentrado mientras que otra parte constituida

por las mismas especies minerales, se va a los relaves (o que una lixivien

mejor que las otras) es un argumento contundente en contra de dicha

simplificacin. Fig. 6 Tomada de AHLRICHS (1981) es ejemplo de tal

metodologa simplificada incluso utiliza en procedimiento de convertir los

porcentajes de volumen en porcentaje de peso; un procedimiento muy

discutible por cuanto al introducir el peso especficos de las especiesminerales, muy diferentes entre unas y otras se distorsionan los

resultados del recuento microcospica de partculas que esta basadas en

el registro de puntos, lneas o reas equivalentes a volmenes y no a

pesos. Peca igualmente se simplifica la metodologa propuesta

anteriormente por el presente autor (CANEPA 1985).

Considerando todo lo expuesto, el mtodo que ahora se propone tiene en

cuenta las caractersticas realmente significativas de las partculas

minerales con relacin a la naturaleza misma de los procesos de

tratamiento: los diferente parmetros medidos le permiten al especialista

discriminar la actitud reactiva de cada tipo de partculas en que participa

una determinada de especie mineral. Finalmente el grado de liberacin

as calculado para cada especie mineral de una fraccin granulomtrica

dada, resulta un indicador altamente confiable para diversos clculos y

evaluaciones de tipo tcnico y econmico.

7.- APLICACIN A PROBLEMAS ESPECFICOS

a) Estudio de muestra del circuito de flotacin de la planta T:

Se estudio muestras correspondientes a puntos crticos del circuito

(cabeza, concentrado, relave) el analices granulomtrico arrojo los

resultados en la tabla N5.


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TABLA N5

Fraccion Cabeza Concentrado Relave

Malla+100 12.8 4.6 12.5Malla+150 16.7 4.0 12.3Malla+270 26.2 33.8 27.3Malla+400 13.9 12.2 10.2Malla-400 30.4 45.4 25.7

Luego del estudio microscpico se determino los porcentajes de

abundancia y los grados de liberacin de diversas partculas en cada una

de las fracciones de las muestras CABEZA, CONCENTRADO y

RELAVE.

En la tabla N6 se nuestra los resultados en el ca so de la fraccin de

malla +100 de la muestra CABEZA.


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En la siguiente N7 se muestra los valores del gra do de liberacion

para todas las fracciones de la muestra CABEZA.

Es evidente que la muestra presente menas de difcil liberacin (Cp

y SFsCU) ya que aun en la malla +270 sus grados de liberacin

son relativamente bajos. Como las gangas transparentes aparecencon buena liberacin aun en las mallas gruesas, es evidente que

los enlaces mas difciles de romper son las que forman la

magnetita con las menas de cobre. Si toma no sen consideracin

que la porcin de la muestra que no pasa la malla 270 representa

casi el 55% del peso total de la misma (ver tabla 5) resulta evidente

que a este material le falta moleada. (Si se intercalase una celda de

flotacin bula, solo habra que un porcentaje menor ya que las

gangas, liberadas con poca molienda quedaran rpidamente

eliminadas del circuito).

Vease ahora lo que sucede con la muestra CONCENTRADO, la

tabla N8 resume los clculos del grado de liberac in para las

diferentes fracciones.


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La defiende molienda detectada en la muestra de CABEZA se

manifiesta en cada muestra mediante grados de liberacin

relativamente bajos para magnetita y gangas, especialmente en las

mallas gruesas; lo cual refleja persistencia de una cierta cantidad e

mixtas magnetita/mena y especialmente gangas/menas que seencuentra aun en la malla +400. Por otro lado los grados de

liberacin relativamente altos de la magnetita (especialmente

apartir de la malla 270) indican que una buena parte de dicho

mineral flota como partculas libres lo que podra ser atribuido a un

rendimiento deficiente de los reactivos utilizados.

Los grados de liberacin indican tambin que los mixtosgangas/mena flotan, mejor que los mixtos magnetitas/menas.

Por ultimo los resultados de la muestra RELAVE que aparecen en

la tabla N9 explican como parte de cobre escapa d el proceso a

travs de las menas asociadas a magnetitas y gangas.

En resumen el estudio de las diversas muestras permiten

comprobar como la insuficiencia molienda atenta contra la

eficiencia del proceso.


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b) Comparacin de la eficiencia de 3 diferentes tipos de molino

que trabaja con una misma alimentacin:

Una compaa minera estaba llevando adelante un proyecto de

expansin de una planta de flotacin. Lgicamente, uno de losproblemas fundamentales consiste en ampliar la capacidad de

molienda para lo cual haba que decidir cual de los tres tipos de

molinos que ya estaban operando era el mas conveniente de manera

que pudiera servir par las nuevas adquisiciones.

En consideracin con el metalurgista encargado del proyecto se

decidi efectuar un estudio microscpicos comparativos de losmateriales producidos por cada molino si bien es usual evaluar la

eficiencia de los molinos esencialmente de un punto de vista

mecnico, se considero que seria sumamente importante evaluar la

eficiencia mineralgica: esto es la capacidad de producir partculas

minerales suficientemente actas para ser flotadas. Como primer paso,

se efectu el anlisis granulomtrico de las respectivas muestras,

luego se confecciono las probetas pulidas correspondientes y se

procedi a calcular el grado de liberacin para cada una de las


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especies minerales presentes. Los resultados son los mostrados de la

tabla N10 para tratar de convertir tales resultad os en parmetros

respectivos de la eficiencia, fue necesario establecer ciertosrazonamientos previos. As, de acuerdo a la composicin mineraloga

pudo estimarse que seria posible obtener por lo menos dos tipos de

productos: un concentrado de Zn ( constituido exclusivamente de

esfalerita), y un concentrado Pb Ag con algo de Cu ( constituido

fundamentalmente de galena, bournonita, cobre gris y jamesonita) en

consecuencia se recalculo los valores de los porcentajes de liberacin

de las especies minerales correspondientes agrupandolas enminerales de Zn y Pb.

A continuacin se procedi a calcular un valor representativo del

grado de liberacin para cada molino al cual se le domino grado de

liberacin ponderado (separadamente, por supuesto, para

minerales Zn. Y para minerales Pb.) en mtodo utilizado aparece

indicado en la parte inferior de la tabla N10 y s e fundamenta en

los principios siguientes: a) para obtener un valor representativo de

la eficiencia de cada molino hay que integrar los valores obtenidos

para cada una de las fracciones granulomtricas y ellos requiere

tomar en cuenta que porcentaje representa cada una del peso total

de la muestra asumiendo que el grado de liberacin agrupada de

cada malla tiene una significacin que es directamente proporcional

a la porcin del peso total de la muestra que representa; b) se

asume tambin que un molino es mas eficiente cuanto mas alto

son los grados de liberacin que alcanza con menor gasto de

energa; en consecuencia es preferible que los grados de liberacin

sean lo mas alto posible en las mallas gruesas de manera que su

significado resulta inversamente proporcional al numero de malla;

c) el tipo de molino mas eficiente desde el punto de vista

mineralgico ser aquel que obtenga los mas altos grados de

liberacin ponderados, simultneamente para los grupos minerales

considerados ( en este ejemplo el molino B, ver la Tabla N10).


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determinacion grado liberacion mineralogica

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