laboratorio 3 - procesos mineralúrgicos

Universidad de Santiago de ChileFacultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería en MinasLaboratorio de Procesos Mineralúrgicos

Laboratorio N°2“Análisis de Operación de Chancado”

Profesor: Sebastián Pérez

Ayudante: Felipe Aguilera

Autores: Nicolás ArellanoCamilo BustamanteAlejandro EcheverríaSebastián RiffoOsvaldo SaezAndrés Saldivia

Coordinación: L-7

Fecha de entrega: 26 de Noviembre del 2015



Resumen Ejecutivo

El presente estudio se realizó en el Laboratorio de Procesos Mineralúrgicos, perteneciente al Departamento de Ingeniería en Minas de la Universidad de Santiago de Chile, el día lunes 9 de noviembre de 2015, con una temperatura ambiente de 20°C y una humedad relativa estimada entre 2% y 3%.

La experiencia efectuada tiene por objetivo estudiar y caracterizar diferentes chancadores, para lo cual fue necesario medir las dimensiones de estos equipos como también el realizar un análisis granulométrico del material, una vez realizado un proceso de reducción según el chancador. De lo último, se trabajó con el 80% acumulado y pasante según las estimaciones de Rossin-Rammler y Schumman respectivamente

El laboratorio consta de varias etapas, la primera fue medir la boca y el setting del equipo utilizado, en este caso los chancadores de mandíbula, rodillo y giratorio; por otro lado, se realizó un análisis de Feret previo a la muestra cuyo peso total era de 1221,9 gramos. Continuando con una secuencia reducción por los chancadores y su posterior análisis con el uso de harneros para separar la muestra sin alterar, con el fin de poder realizar el primer análisis granulométrico. Una vez obtenido los resultados de los cálculos realizados, estos fueron interpretado usando una regresión lineal tipo Log/Log bajo los criterios de ajuste que se trataron en esta experiencia, para lo cual fue posible inferir que la condición de los equipos que dieron paso al análisis, se encontraron en un índole aceptable. A continuación se presentan los resultados obtenidos:

Clasificación en Harnero

Chancador de Mandíbula

Chancador de Rodillos

Chancador Giratorio

Capacidad (TpH) - 0,310 0,333 0,261Tiempo de chancado (s) - 14,18 13,19 16,57

Masa final (g) 1221,2 1218,7 1200,6 1192,5Masa Inicial (g) 1221,9 1221,2 1218,7 1200,6

Perdida (g) 0,7 2,5 18,1 1,1Error 0,06% 0,20% 1,49% 0,38%

d80 (Rossin-Rammler) [µm]

27368 6745 2954 575

Razón de Reducción (Schumann)

- 2,01 3,36 2,21

d100 (Schumann) [µm]62550 34797 9788 5050d80 (Schumann) [µm] 56120 27971 8320 3759d50 (Schumann) [µm] 44658 17659 5909 2019

Razón de Reducción (Rossin-Rammler)

- 4,06 2,28 5,13

A partir de los procesos realizaron en este práctico y tras haber reparado en los objetivos propuestos, éstos se cumplen a cabalidad, ya que se estimó la alimentación que ingresaba a cada chancador y la granulometría y material de cada uno posterior a su proceso de trituración.



ÍndiceIntroducción.......................................................................................................................... 7

Objetivos............................................................................................................................... 9Objetivo Principal:.....................................................................................................................................9Objetivos Secundarios:..............................................................................................................................9

Observaciones y Alcances....................................................................................................10

Marco Teórico..................................................................................................................... 11

Conceptos Básicos........................................................................................................................11

Desarrollo de la Experiencia................................................................................................18

Resultados...........................................................................................................................20

Muestra Inicial..............................................................................................................................20

Harneros.......................................................................................................................................21Ajuste de Schumann:..............................................................................................................................21Ajuste de Rosin – Rammler:....................................................................................................................22

1° Chancado: Chancador de Mandíbula.......................................................................................23Ajuste de Schumann:..............................................................................................................................25Ajuste de Rosin – Rammler:....................................................................................................................26

2° Chancado: Chancador de Rodillos............................................................................................27Ajuste de Schumann:..............................................................................................................................28Ajuste de Rosin – Rammler:....................................................................................................................29

3° Chancado: Chancador Giratorio...............................................................................................30Ajuste de Schumann:..............................................................................................................................32Ajuste de Rosin – Rammler:....................................................................................................................33

Análisis de Resultados.........................................................................................................35

Tareas y Preguntas Propuestas...........................................................................................38

Conclusiones Y Recomendaciones.......................................................................................42

Bibliografía..........................................................................................................................44

Anexo Memoria de Cálculo..................................................................................................45

Análisis Granulométrico...............................................................................................................45

Ajuste de Schumman....................................................................................................................47

Ajuste de Rosin-Rammler.............................................................................................................48



Razón de Reducción.....................................................................................................................49

Capacidad Chancadores...............................................................................................................49



Índice de tablas

Tabla 1. Análisis de Feret. Fuente: Ms Excel 2010............................................................................................20Tabla 2. Análisis Granulométrico a partir de Análisis de Feret. Fuente: Ms Excel 2010....................................20Tabla 3. Clasificación de muestra en Harneros. Fuente: Ms Excel 2010..........................................................21Tabla 4. Análisis masa para clasificación con Harneros. Fuente: Ms Excel 2010..............................................21Tabla 5. Análisis Granulométrico a partir de clasificación por Harneros. Fuente: Ms Excel 2010....................21Tabla 6. Ajuste de Schumann para muestra inicial a partir de clasificación de Harneros. Fuente: Ms Excel 2010.................................................................................................................................................................21Tabla 7. Resultados ajuste de Schumann en muestra clasificada por Harneros. Fuente: Ms Excel 2010.........22Tabla 8. Ajuste de Rosin-Rammler para muestra inicial a partir de clasificación de Harneros. Fuente: Ms Excel 2010.................................................................................................................................................................22Tabla 9. Características del Chancador de Mandíbula.....................................................................................23Tabla 10. Resumen Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010............................................................24Tabla 11. Análisis Granulométrico para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010.............................24Tabla 12. Ajuste de Schumann para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010..................................25Tabla 13. Resultados ajuste de Schumann para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010................25Tabla 14. Ajuste de Rosin-Rammler para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010...........................26Tabla 15. Características Chancador de Rodillos..............................................................................................27Tabla 16. Resumen Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010.................................................................27Tabla 17. Análisis Granulométrico para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010.................................28Tabla 18. Ajuste de Schumann para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010.......................................28Tabla 19. Resultados ajuste de Schumann para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010.....................29Tabla 20. Ajuste de Rosin-Rammler para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010................................29Tabla 21. Características Chancador Giratorio................................................................................................30Tabla 22. Resumen Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010....................................................................31Tabla 23. Análisis Granulométrico para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010....................................31Tabla 24. Ajuste de Schumann para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010..........................................32Tabla 25. Resultados ajuste de Schumann para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010........................33Tabla 26. Ajuste de Rosin-Rammler para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010..................................33



Índice de Gráficos

Gráfico 1. Harnero: Log (Abertura Media) vs Log (Fracción Retenido Pasante). Fuente: Ms Excel 2010..........22Gráfico 2. : Harnero: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010..........................................................................................................................................................................23Gráfico 3. Chancador de Mandíbula: Log (Abertura Media) vs Log (Fracción Retenido Pasante). Fuente: Ms Excel 2010........................................................................................................................................................25Gráfico 4. Chancador de Mandíbula: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010..................................................................................................................................................26Gráfico 5. Chancador de Rodillos: Log (Abertura Media) vs Log (Fracción Retenido Pasante). Fuente: Ms Excel 2010.................................................................................................................................................................29Gráfico 6. Chancador de Rodillos: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010........................................................................................................................................................30Gráfico 7. Chancador de Rodillos: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010........................................................................................................................................................32Gráfico 8. Chancador Giratorio: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010........................................................................................................................................................33

Índice de Ilustraciones

Ilustración 1. Chancador de Rodillos (Laboratorio). Fuente: Propia.................................................................27Ilustración 2. Chancador Giratorio (Laboratorio). Fuente: Propia....................................................................31Ilustración 3. Chancador de Mandíbulas..........................................................................................................38Ilustración 4. Chancador Giratorio...................................................................................................................39Ilustración 5. Chancador Estándar crusher y Short head crusher.....................................................................40



Introducción

A través de la historia el cobre ha tenido diversos usos y aplicaciones derivadas de sus reconocidas propiedades físicas y químicas, lo que le ha permitido gozar de una creciente demanda y de una presencia privilegiada en el mercado mundial. Desde 1994, Chile es el primer productor mundial de cobre produciendo, al año 2008, aproximadamente 5,3 millones de toneladas de cobre fino al año, correspondientes al 35% de la demanda mundial por este mineral. Se estima, además, que Chile posee un tercio de las reservas mundiales de cobre, lo cual respalda el liderazgo del país en lo que a producción de este mineral se refiere. Por otro lado, la minería de cobre resulta ser la principal actividad económica de Chile, con una participación del PIB del 15%.

Desde el punto de vista de operaciones productivas, la actividad minera, puede ser vista, en forma muy simplificada, como una sucesión de etapas que se inician con la extracción del mineral desde el yacimiento y culminan en la venta del mineral procesado en el mercado. Las etapas intermedias consisten básicamente en la reducción del tamaño de la roca y la concentración del mineral.

Además, existen múltiples actividades que conforman el proceso productivo total. Cada una de las operaciones que se llevan a cabo supone el consumo de recursos y consecuentemente la generación de costos sobre los cuales es necesario tener control para asegurar rentabilidades positivas. Es por lo tanto, una de las principales preocupaciones de las empresas mineras, generar sistemas sobre el proceso productivo, que optimicen la producción de cobre y que apoyen a los proceso de extracción, generando formas óptimas de operación de las plantas respecto a los recursos que se consumen en las etapas del proceso.

Por ende, resulta imperante opciones que permitan hacer de etapas, tales como el chancado de una manera más eficiente y económica, resultando así, en una disminución de los costos del producto final.

El presente informe se centrará en la etapa del proceso de reducción de mineral que compete al área de chancado, de tal manera que dicha etapa básicamente trata acerca del mineral que es acarreado del rajo por camiones y/o transportado a través de cintas en minería subterránea, debido a su variable granulometría saliente del frente de

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trabajo, es descargado directamente en el chancador, donde el mineral, es reducido a un tamaño final nominal (dependiendo de las condiciones de cada mina).

Cabe señalar que este agente gravitante en la eficiencia del proceso productivo si no es realizado de manera correcta, el costo que representa por concepto de consumo energético, que es de alrededor del 70 por ciento del consumo total de la mina, fácilmente puede ser mayor. Es por esto que inicialmente el mineral es sometido una reducción primaria, efectuada por un chancador primario, donde el mineral que viene directamente del frente de trabajo atraviesa una primera etapa de chancado, este mineral saliente no es del tamaño adecuado, debido a que su granulometría aún es demasiado grande, por lo tanto es necesario someter al mineral a diferentes etapas de chancado, las que se caracterizan por tener variadas capacidades y tamaños de salidas de material, dichas etapas hacen referencia al Chancado Secundario y Terciario, los cuales estarán subordinados bajo las condiciones granulométricas exigidas por parte de la planta de concentración.

Existe un universo inmenso de tipos de chancadores, los cuales tienen un solo objetivo, mejorar la productividad y aumentar la eficiencia energética. Por ende, es de tremenda relevancia establecer las dimensiones y capacidad que debe tener el chancador para satisfacer la demanda diaria de planta, y a su vez, la granulometría del mineral estimado entrante y saliente del chancador, con tal de determinar qué tipo y el número de chancadores adoc para las condiciones actuales de la mina y posibles variantes que pudiesen aplicarse al proceso en el futuro.

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Objetivos

Objetivo Principal:- Estimar tanto la alimentación que ingresa a cada uno de los distintos tipos

de chancadores utilizados, como la granulometría y cantidad de material extraído de cada uno.

Objetivos Secundarios:- Caracterizar el Chancador de Mandíbulas.- Establecer la alimentación del Chancador de Mandíbulas.- Determinar el 80% pasante del material de ambos flujos.- Determinar la Razón de Reducción.

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Observaciones y Alcances

La estado del equipo, visualmente no es posible inferir si están en condiciones adoc para una buena estimación de la granulometría que es retenida en cada tamiz, dado que cada uno presenta diversas zonas, en cada malla, que claramente deformadas y/o con material residual entre cada abertura, por lo tanto es recomendable considerar este factor a la hora de evaluar los errores no minimizados en cada etapa de chancado.

Durante el análisis granulométrico, la manipulación del material en ciertos tramos de la experiencia indujo un posible error, debido a la contaminación de la muestra y/o la posible pérdida de cierto porcentaje de esta.

Los chancadores deben ser alimentados uniformemente en el centro de la boca, lo cual es dificultoso de realizar manualmente y con un grado considerable de precisión, de manera que probablemente se pudo haber visto afectado el análisis granulométrico realizado sobre la muestra.

Al hacer uso de los chancadores, la emisión de material particulado muy fino como consecuencia del proceso de chancado, conlleva una pérdida de material asociado a dicho proceso.

Para asegurar el uso correcto de los chancadores, se deben inspeccionar para ver si tienen residuos de muestras anteriores, si se encuentran sucios, se deben limpiar antes de hacer uso de ellos.

Se debe tener cuidado con la manipulación del material extraído de los chancadores, ya que la bandeja donde se acumula es demasiado grande para la cantidad de material que se introdujo y con una mala manipulación puede caer material generando pérdidas no medibles.

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Marco TeóricoConceptos Básicos

Análisis Granulométrico

Se emplea de forma muy habitual. Es común para la identificación y caracterización de los materiales geológicos y sus diferentes tamaños en la Ingeniería. También se usa para determinar si esa granulometría es conveniente para producir concreto o usarlo como relleno en una construcción civil.

Error total

Es el error conjunto producto del error cuadrado de la etapa del muestreo sumado al error cuadrado de la determinación del tamaño de la muestra inferido del análisis granulométrico. Ambos errores son independientes entre sí, de manera que el error total está dado por:

SE2=SE2m+SE2a

Dónde:

SE=Error Estándar del MétodoSEm=Error Estándar del Muestreo

SEa=Error Estándar del Análisis

Muestra

Parte o porción extraída de un conjunto por métodos que permiten considerarla como representativa del mismo.

Muestra Equiprobable

Hace referencia a que todos los elementos que conforman un universo muestral tienen igual oportunidad de ser elegidos y, en consecuencia, tienen la misma probabilidad de ocurrencia.

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Muestreo de Menas

Es la acción de recoger muestras representativas de la calidad o condiciones medias de un todo o la técnica empleada de selección o selección de una pequeña parte estadísticamente determinada para inferir el valor de una o varias características de la mena.

Tamaño de la Muestra

Representa la cantidad de masa a tomar desde el universo muestral que se requiera para asegurar un error de muestreo reducido, a partir de la relación existente entre el Tamaño Máximo de Partículas (M), en Peso de la Muestra (gr) y las características mineralógicas propias del universo.

Homogeneizado (Roleo)

Es un método para formar una muestra material más uniforme, para ello se utiliza un paño roleador, que varía su tamaño según el tamaño de muestra. De manera tal que para muestras mayores a cinco kilos es un método llevado a cabo por más de un persona, y en el caso de muestras entre tres y cinco kilos, solo una persona se encarga utilizando un paño de alrededor de un metro cuadrado.

Método de Cono y Cuarteo

Es un método que consiste en construir un cono con el material de la muestra, luego es aplanado, formando una torta circular, para posteriormente ser dividida en 4 partes iguales, de las cuales se seleccionan dos en diagonal de manera aleatoria., hasta conseguir el tamaño deseado. Este método es aplicado a materiales particulados, cuyo tamaño ronda una pulgada.

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Cortador de Chutes o Riffles

Método el cual emplea el uso de un Cortador de Chutes o Jones en el cual se deposita homogéneamente la muestra, cayendo ésta a través de las aberturas (las cuales deben ser a lo menos 2 veces el tamaño de grano más grande de la muestra). Permite dividir de forma relativamente equitativa en fracciones de la forma 1/2, 1/4, 1/8, 1/2n.

Tamiz

Malla metálica que es empleada en la separación de la muestra de acuerdo a la granulometría de cada uno de los fragmentos de roca, es decir a medida que el material va descendiendo provoca que en las partes superiores queden los granos más grandes

Proceso de Tamizado

Se realiza pasando el material granulado a través de una serie de tamices, esto provoca que a medida que el material va descendiendo, va quedando atrapado en la superficie de la malla metálica (tamiz), según el tamaño del grano, es decir si el grano es más grande que la rejilla, éste queda atrapado sobre ella.

Métodos Mecanizados

Es una manera de obtener muestras de uso en laboratorio utilizando “carruseles” o mesas giratorias. En este método, se tiene un alimentador vibratorio, el cual deja caer material desde una caja alimentador hacia unas cubetas que giran solidarias con una mesa circular y cada cubeta recibe una muestra de la alimentación. La velocidad de la mesa, el número de cubetas y la velocidad del alimentador vibratorio son parámetros configurables.

Porcentaje Retenido Parcial

Corresponde a la razón entre el porcentaje retenido por la malla y el peso inicial, y multiplicado por 100.

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Porcentaje Retenido Acumulado

Corresponde al porcentaje de material, que hasta esa malla se encuentra retenido o en las mallas mayores a la observada

Porcentaje Retenido Pasante

Corresponde a la cantidad, en porcentaje, de material que es menor a la abertura de la malla en cuestión. Es el complemento del material retenido acumulado.

Abertura Media

Es la distancia desde los centros de cada filamento de las distintas mallas o tamiz. Se calcula en general a partir de la siguiente fórmula:

Ab .media=√Ab .malla quer etiene× Ab .mallaque pasa

Para el caso de las mallas Tyler, la fórmula está dada por:

Ab .Media=1.18×(aberturademalla queretiene)

Serie de Tyler

Sucesión de mallas de aberturas decrecientes y ordenadas en una serie de magnitud √2 .

Malla Tyler

Es un tipo de mallas de acero inoxidable, a través de las cuales existe un entrelazamiento de los cables, que forman entre sí las mallas y se utilizan en el tamizado de una muestra. La medida de los espacios que forman entre ellos sigue la “Standard Tyler Screen Scale”.

.

F80

Corresponde al valor de abertura media, en micras, por la cual pasa el 80 por ciento en peso del material. Además, se ha considerado como un valor representativo de una distribución.

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P80

Corresponde al valor del tamaño característico del 80 por ciento del material al salir por el settings del chancador.

Chancador

Es un equipo eléctrico de grandes dimensiones. En estos equipos, los elementos que trituran la roca mediante movimientos vibratorios están construidos de una aleación especial de acero de alta resistencia. Los chancadores son alimentados por la parte superior (Boca) y descargan el mineral chancado por su parte inferior a través de una abertura graduada de acuerdo al diámetro requerido. Todo el manejo del mineral en la planta se realiza mediante correas transportadoras, desde la alimentación proveniente de la mina hasta la entrega del mineral chancado a la etapa siguiente.

Media

La media aritmética muestral representa el centro físico del conjunto de datos y se define como la suma de los valores observados, dividido por el total de observaciones. Si X1 , X2 , X3 ,……. X n son “n” observaciones numéricas, entonces la media aritmética

de estas observaciones, se define como:

x=∑i=1

n

x i

n

Desviación estándar:

La desviación estándar es un índice numérico de la dispersión de un conjunto de datos (o población). Mientras mayor es la desviación estándar, mayor es la dispersión de la población. La desviación estándar es un promedio de las desviaciones individuales de cada observación con respecto a la media de una distribución. Así, la desviación estándar mide el grado de dispersión o variabilidad.

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σ=√∑i=1n

( xi−x )2

n

Varianza

La varianza de una variable aleatoria es una característica numérica que proporciona una idea de la dispersión de la variable aleatoria respecto de su esperanza. Decimos que es un parámetro de dispersión. Es, por tanto, el promedio teórico de las desviaciones cuadráticas de los diferentes valores que puede tomar la variable respecto de su valor medio teórico o esperanza.

σ 2=∑i=1

n

( xi−x )2

n

Coeficiente de variación

Es una medida de dispersión que describe la cantidad de variabilidad en relación con la media. Puesto que el coeficiente de variación no se basa en unidades, se puede utilizar en lugar de la desviación estándar para comparar la dispersión de los conjuntos de datos que tienen diferentes unidades o diferentes medias.

Histograma de Frecuencias

Gráfico de datos que generalmente relaciona a variables de tipo continúa con su respectiva frecuencia absoluta o relativa. Está conformado por barras, en las que el ancho de estas representa la amplitud del intervalo de clase de la variable, y la altura representa la frecuencia de cada dato.

Funciones de distribución de tamaños

Son funciones que relacionan el tamaño de partícula, con un porcentaje en peso, generalmente el acumulado retenido o pasante.

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Ajuste de Schumann

Es la expresión matemática de la función de distribución de tamaños desarrollada por los investigadores Gates, Gaudin y Schumann entre 1915 y 1940, la cual es:

Fu=( XK )M

Fu%=100∗( XK )M

Dónde:

Fu:Fracción RetenidaPasante por eltamaño x .K :TamañoTeórico por donde pasael 100%delmaterial .M :Constante de laDistribución(M ≠m)

Ajuste de Rosin- Rammler

Este método de ajuste ha sido generalmente reconocida tanto en minería como en procesamiento de minerales que entrega una buena descripción de la distribución de tamaño de las rocas tronadas y trituradas. La curva se define como:

Fo=e−( x

x0 )M

Dónde:

Fo :Fracción Acumulada sobreel tamaño x .Xo :Tamañocaracterístico .

M :Constantede ladistribución (M ≠m)

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Desarrollo de la Experiencia

La actividad realizada en el presente laboratorio será detallada a continuación:

Para empezar con el desarrollo de la experiencia correspondiente al segundo laboratorio, se procede a conformar dos grupos de trabajo en una primera instancia. El primer grupo se encarga de realizar las mediciones de la boca y el setting de los chancadores a utilizar, mientras que el segundo grupo evalúa las muestras entregadas por el ayudante. Se le determina el valor de Feret a cada una de éstas, con la finalidad de agrupar el material en 6 diferentes intervalos o grupo, según los cálculos que se obtengan. Al momento de tener cada material en su grupo correspondiente, se procede a determinar el peso de cada grupo.

Para continuar con la actividad, se vuelve a clasificar la muestra. Sin embargo, esta vez se hace uso de harneros con diferentes aberturas para identificar los grupos a los cuales están asociados las diferentes rocas. Una vez distribuidos los ejemplares utilizados, se vuelve a pesar clase por clase.

El paso siguiente que se realiza, es el de utilizar los chancadores para la reducción del material. Con este fin, se procede a verter toda la muestra a disposición en el chancador de mandíbula o primario. Además de moler el material, se calcula el tiempo que demora el proceso de chancar. Una vez finalizado, se vuelve a utilizar los harneros para asociar el material en diferentes grupos y una vez que se determinan, se pesan grupo por grupo.

Con el objetivo de continuar la actividad, se realiza el vaciado de todo el material a disposición en un chancador de rodillo o secundario. Asimismo, igual que en el proceso anterior, se mide el tiempo que demora el chancador en triturar las rocas. Una vez terminada la fase de reducción, se procede a utilizar nuevamente los harneros, con la finalidad de segregar el material para posteriormente pesar cada grupo independiente uno de los otros.

Como último paso de la actividad, se dispone a vaciar el material en un chancador giratorio o terciario. Del mismo modo que en los pasos anteriores, se determina el tiempo que dura el chancado.

Una vez realizado el proceso, es necesario el obtener un material representativo, para ello se emplea el método de muestreo “Cortadores de Chutes o Riffle”. Se vacía el material dentro del

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“Cortador”, obteniendo una muestra aceptada y una rechazada. Se vuelve a realizar el muestreo con el material aceptado mediante el mismo método, de esta forma, se deriva nuevamente una muestra aceptada y una rechazada.

Realizado lo anterior, se vacía la muestra aceptada en un tamiz ubicado en la parte superior de una columna de tamices previamente limpiados, para prevenir cualquier posible error, y ordenados según su abertura, además de un fondo en el cual se depositaran el material más fino. Posteriormente se lleva este conjunto de tamizes a un tamizador (Ro-Tap). La máquina se deja funcionar durante 7 minutos.

Al finalizar el tamizado, se separa la secuencia de malla una por una, comenzando por la de mayor abertura. A medida que se retira cada malla de la secuencia, se pesa el contenido presente en éstas.

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Resultados

A continuación se presentan los resultados obtenidos en cada proceso de la experiencia y sus respectivos cálculos:

Muestra Inicial

Al realizar el Análisis de Feret de las muestras iniciales, se obtienen los siguientes resultados trabajando con 6 intervalos en los tamaños difiriendo cada 0,5 pulgadas entre ellos:

Nº Ab. Media Feret (in)

Masa(g)

1 > 2.5 127,32 2,5 - 2,0 508,33 2,0 - 1,5 265,24 1,5 - 1,0 2445 1,0 - 0,5 73,16 < 0,5 4

Tabla 1. Análisis de Feret. Fuente: Ms Excel 2010

Se tiene una masa total de 1221,9 gramos.

A continuación se realiza un análisis granulométrico de la muestra inicial (Por Feret) representado en la siguiente tabla:

Harnero Ab. Media (µm)

Wi (g)

%Retenido Parcial

%Retenido Acumulado

%Retenido Pasante

2,5” 63500 127,3 10,42% 10,42% 89,58%2” 50800 508,3 41,60% 52,02% 47,98%

1,5” 38100 265,2 21,70% 73,72% 26,28%1” 25400 244 19,97% 93,69% 6,31%

0,5” 12700 73,1 5,98% 99,67% 0,33%Fondo 0 4 0,33% 100,00% 0,00%

Tabla 2. Análisis Granulométrico a partir de Análisis de Feret. Fuente: Ms Excel 2010

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HarnerosLuego de utilizar harneros se clasifica la muestra de la siguiente manera:

Rocas entre Peso parcial (g)

>1 ½“ 5351 ½ - 1 563,61 - ¾” 87,1¾ - ½” 21,2

½ - Fondo 14,3Tabla 3. Clasificación de muestra en Harneros. Fuente: Ms Excel 2010

Clasificación en HarneroMasa final (g) 1221,2

Masa Inicial (g) 1221,9Perdida (g) 0,7

Error 0,06%Tabla 4. Análisis masa para clasificación con Harneros. Fuente: Ms Excel 2010.

Realizándose un análisis granulométrico queda representado en la siguiente tabla:

Harnero Ab. Media (µm) Wi (g)

Wi corregido

(g)

%Retenido Parcial

%Retenido Acumulado

%Retenido Pasante

1,50 38100 535 535 43,81% 43,81% 56,19%1,00 25400 563,6 563,6 46,15% 89,96% 10,04%0,50 12700 87,1 87,1 7,13% 97,09% 2,91%0,25 6350 21,2 21,2 1,74% 98,83% 1,17%

Fondo 0 14,3 15 1,17% 100,00% 0,00%Tabla 5. Análisis Granulométrico a partir de clasificación por Harneros. Fuente: Ms Excel 2010

Ajuste de Schumann:Para realizar el ajuste de Schumann a la muestra inicial clasificada según los harneros, se tabulan los siguientes datos:

Log(Ab Media)

Log(%Ret. Pasante)

4,5809 -0,25034,4048 -0,99834,1038 -1,5366

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3,8028 -1,9315Tabla 6. Ajuste de Schumann para muestra inicial a partir de clasificación de Harneros. Fuente: Ms Excel 2010

Posteriormente se grafican y se realiza un ajuste lineal obteniendo la siguiente ecuación lineal mostrada en el gráfico:

y=2,0572x−9,8668

Lo siguientes consiste en determinar el d100, d80 y d50, mostradas en la siguiente tabla:

Parámetro Tamaño (µm)

F100 62550,0819

F80 56120,3224

F50 44657,8614

Tabla 7. Resultados ajuste de Schumann en muestra clasificada por Harneros. Fuente: Ms Excel 2010

Ajuste de Rosin – Rammler:De igual manera que el ajuste de Schumann, se deben tabular los datos como muestra la siguiente tabla:

Log(Ab Log(Ln(1/%Ret. Acumulado))

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3.70 3.80 3.90 4.00 4.10 4.20 4.30 4.40 4.50 4.60 4.70

-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

f(x) = 2.05718082687459 x − 9.86680790835405R² = 0.937348779576374

Schumann: Muestra inicial (Harneros)

Log(Abertura Media) [µm]

Log(

%Re

teni

do P

asan

te)

Gráfico 1. Harnero: Log (Abertura Media) vs Log (Fracción Retenido Pasante). Fuente: Ms Excel 2010.



Media)4,5809 -0,08344,4048 -0,97554,1038 -1,53023,8028 -1,9289

Tabla 8. Ajuste de Rosin-Rammler para muestra inicial a partir de clasificación de Harneros. Fuente: Ms Excel 2010

Al graficar y realiza un ajuste lineal, la curva obtenemos:

y=2,2335x−10,562

Calculando el d80 se obtiene:

d 80=27368.06[µm]

1° Chancado: Chancador de Mandíbula

El primer Chancador corresponde a un Chancador de mandíbula

23

3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

f(x) = 2.23346620604627 x − 10.5616067958492R² = 0.915581103430688

Rosin-Rammler: Muestra inicial (Harnero)

Log(Abertura Media) [µm]Log(

Ln(%

Rete

nido

Acu

mul

ado)

)

Gráfico 2. : Harnero: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010.



Abertura Dimensiones [cm2]

Boca 13,5 [cm2 ] * 16,1 [cm2]

Setting 2 [cm2 ] * 16,1 [cm2]Tabla 9. Características del Chancador de Mandíbula

Una vez realizado y analizada la muestra procesada por el Chancador se obtienen los siguientes valores:


Capacidad (TpH) 0,31Tiempo de chancado (s) 14,18

Masa final (g) 1218,7Masa Inicial (g) 1221,2

Perdida (g) 2,5Error 0,20%

Razón de Reducción (Schumann) 2,0064

Razón de Reducción (Rosin-Rammler) 4,0577

Tabla 10. Resumen Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010.

Análisis granulométrico del material una vez chancado:

Harnero/Malla (#)

Abertura malla (µm )

Abertura media (µm )

Wi (g)Wi

corregido (g)

% Retenido

Parcial

% Retenido Acumulado

% Retenido Pasante

1,5" 38100 44958 0 0 0,00% 0,00% 100,00%1" 25400 29972 151 151 12,36% 12,36% 87,64%

0,5" 12700 14986 380 380 31,12% 43,48% 56,52%0,25" 6350 7493 269,9 269,9 22,10% 65,58% 34,42%

#4 4760 5616,8 281,9 281,9 23,08% 88,67% 11,33%#6 3360 3964,8 33,6 33,6 2,75% 91,42% 8,58%

Fondo - - 102,3 104,8 8,58% 100,00% 0,00%

Tabla 11. Análisis Granulométrico para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010

24



25



Ajuste de Schumann:Al igual que antes, se tabulan los datos de acuerdo al criterio del ajuste de Schumann:

Log(Ab Media)

Log(%Ret. Pasante)

4,6528 0,00004,4767 -0,05734,1757 -0,24783,8747 -0,46323,7495 -0,94573,5982 -1,0664

Tabla 12. Ajuste de Schumann para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010

Se grafican y se realiza un ajuste lineal obteniendo:

y=1,0219 x−4,641

Se determina d100, d80 y d50 para ajuste de Schumann:

Parámetro

Tamaño (µm)

F100 34796,88F80 27970,94F50 17658,81

Tabla 13. Resultados ajuste de Schumann para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010

26

3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80

-1.20-1.00-0.80-0.60-0.40-0.200.00

f(x) = 1.02194121970331 x − 4.64102943753832R² = 0.896709108747857

Schumann: Chancador de Mandíbula


Log(

%Re

teni

do P

asan

te)

Gráfico 3. Chancador de Mandíbula: Log (Abertura Media) vs Log (Fracción Retenido Pasante). Fuente: Ms Excel 2010.




Log(Ab Media) Log(Ln(1/%Ret. Acumulado)4,4767 -0,05734,1757 -0,24783,8747 -0,46323,7495 -0,94573,5982 -1,0664

Tabla 14. Ajuste de Rosin-Rammler para Chancador de Mandíbula. Fuente: Ms Excel 2010

Al graficar y se realiza un ajuste lineal, la curva obtenemos:

y=1,5846 x−6,7188


d 80=6744,80[µm]

27

3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60

-1.2000-1.0000-0.8000-0.6000-0.4000-0.20000.00000.20000.4000

f(x) = 1.58456705671782 x − 6.71877116498528R² = 0.949279929708932

Rosin-Rammler:Chancador de Mandíbula


Log(

%Re

teni

do P

asan

te)

Gráfico 4. Chancador de Mandíbula: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010.



2° Chancado: Chancador de Rodillos

El segundo Chancador corresponde a un Chancador de rodillos

Abertura Dimensiones [cm2]

Boca 5 * 20

Setting 0,7 * 25Tabla 15. Características Chancador de Rodillos






Razón de Reducción (Schumann) 3,3619

Razón de Reducción (Rosin-Rammler) 2,2833

Tabla 16. Resumen Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010.


28

Ilustración 1. Chancador de Rodillos (Laboratorio). Fuente: Propia



Harnero/Malla (#)


Abertura media (µm )

Wi (g)Wi

corregido (g)

% Retenido

Parcial


% Retenido Pasante

1,5" 38100 44958 0 0,00 0,00% 0,00% 100,00%1" 25400 29972 0 0,00 0,00% 0,00% 100,00%

0,5" 12700 14986 0 0,00 0,00% 0,00% 100,00%0,25" 6350 7493 117,3 119,07 9,77% 9,77% 90,23%

#4 4760 5616,8 640,6 650,26 53,36% 63,13% 36,87%#6 3360 3964,8 144,9 147,08 12,07% 75,20% 24,80%

#10 1680 1982,4 146,1 148,30 12,17% 87,36% 12,64%

Fondo - - 151,7 153,99 12,64% 100,00% 0,00%

Tabla 17. Análisis Granulométrico para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010


Log(Ab Media)

Log(%Ret. Pasante)

3,8747 -0,04463,7495 -0,43333,5982 -0,60553,2972 -0,8984

Tabla 18. Ajuste de Schumann para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010


y=1,3734 x−5,4808

29

Gráfico 5. Chancador de Rodillos: Log (Abertura Media) vs Log (Fracción Retenido Pasante). Fuente: Ms Excel 2010.




Parámetro

Tamaño (µm)

F100 9787,69F80 8319,90F50 5908,73

Tabla 19. Resultados ajuste de Schumann para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010


Log(Ab Media) Log(Ln(1/%Ret. Acumulado)3,8747 0,36663,7495 -0,33723,5982 -0,54503,2972 -0,8694

Tabla 20. Ajuste de Rosin-Rammler para Chancador de Rodillos. Fuente: Ms Excel 2010

Al graficar y realizar un ajuste lineal, se obtiene:

y=1,9145 x−7,2955

30

3.2000 3.3000 3.4000 3.5000 3.6000 3.7000 3.8000 3.9000 4.0000

-1.0000-0.9000-0.8000-0.7000-0.6000-0.5000-0.4000-0.3000-0.2000-0.10000.0000

f(x) = 1.37340950788144 x − 5.48078070414724R² = 0.9190075018311

Schumann:Chancador de Rodillos


Log(

%Re

teni

do P

asan

te)




d 80=2953,94[µm]

3° Chancado: Chancador Giratorio

El tercer Chancador corresponde a un Chancador giratorio

Abertura Diámetro [cm2]

Boca 19

Setting 0,5Tabla 21. Características Chancador Giratorio

31

3.2000 3.3000 3.4000 3.5000 3.6000 3.7000 3.8000 3.9000 4.0000

-1.0000

-0.8000

-0.6000

-0.4000

-0.2000

0.0000

0.2000

0.4000

0.6000

f(x) = 1.91445055380546 x − 7.2955157960452R² = 0.829494851255442

Rosin-Rammler:Chancador de Rodillos


Log(

%Re

teni

do P

asan

te)




Chancador Giratorio




Razón de Reducción (Schumann) 2,2132Razón de Reducción (Rosin-Rammler) 5,1347

Tabla 22. Resumen Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010.


Malla (#)


Abertura media (µm ) Wi (g)

Wi corregido

(g)

% Retenido Parcial


% Retenido Pasante

#4 4760 5616,8 0,6 0,6 0,21% 0,21% 99,79%#6 3360 3964,8 7,5 7,5 2,59% 2,80% 97,20%

#10 1680 1982,4 135,3 135,3 46,72% 49,52% 50,48%#14 1190 1404,2 45,1 45,1 15,57% 65,09% 34,91%#20 840 991,2 21 21 7,25% 72,34% 27,66%#28 590 696,2 18,2 18,2 6,28% 78,63% 21,37%#35 420 495,6 8 8 2,76% 81,39% 18,61%#48 297 350,46 15,7 15,7 5,42% 86,81% 13,19%#65 210 247,8 7,9 7,9 2,73% 89,54% 10,46%

Fondo - - 29,2 30,3 10,46% 100,00% 0,00%

Tabla 23. Análisis Granulométrico para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010


32

Ilustración 2. Chancador Giratorio (Laboratorio). Fuente: Propia



Log(Ab Media)

Log(Ret. Pasante)

3,7495 -0,00093,5982 -0,01233,2972 -0,29693,1474 -0,45702,9962 -0,55822,8427 -0,67012,6951 -0,73022,5446 -0,87972,3941 -0,9804

Tabla 24. Ajuste de Schumann para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010


y=0,7562x−2,8004


Tamaño (µm)

33

2.2000

2.4000

2.6000

2.8000

3.0000

3.2000

3.4000

3.6000

3.8000

4.0000

-1.2000

-1.0000

-0.8000

-0.6000

-0.4000

-0.2000

0.0000f(x) = 0.756216389913636 x − 2.80044527248898R² = 0.990593950393307

Schumann: Chancador Giratorio


Log(

%Re

teni

do P

asan

te)

Gráfico 7. Chancador de Rodillos: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010.



ParámetroF100 5049,56F80 3759,23F50 2019,16

Tabla 25. Resultados ajuste de Schumann para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010


Log(Ab Media) Log(Ln(1/%Ret. Acumulado)3,7495 0,79093,5982 0,55353,2972 -0,15313,1474 -0,36712,9962 -0,48982,8427 -0,61892,6951 -0,68632,5446 -0,84942,3941 -0,9566

Tabla 26. Ajuste de Rosin-Rammler para Chancador Giratorio. Fuente: Ms Excel 2010

Al graficar y se realiza un ajuste lineal la curva obtenemos:

y=1,2724 x−4,1631


34

2.0000 2.5000 3.0000 3.5000 4.0000

-1.5000

-1.0000

-0.5000

0.0000

0.5000

1.0000

f(x) = 1.27237072449121 x − 4.16311855655856R² = 0.936240683352166

Rosin-Rammler:Chancador Giratorio


Log(

%Re

teni

do P

asan

te)

Gráfico 8. Chancador Giratorio: Log (Abertura Media) vs Log(Ln(1/Fracción Retenido Pasante)). Fuente: Ms Excel 2010.



d 80=575,295[µm]

35



Análisis de Resultados

Al comienzo de la actividad se trabaja con una muestra inicial de 1221,9 [g], la cual está constituida por trozos de roca de gran granulometría y otros más pequeños. Se realiza el análisis granulométrico a partir del Método de Feret y a partir del Método de Harneros, siendo este último con el cuál se realizará el análisis. Este método se basa colocar harneros de manera descendente en lo que respecta a la abertura de sus mallas, una vez que la muestra ha sido analizada, se denota un déficit del material que equivale a 0,7 [g], el cual está asociado a las partículas más finas que quedan en suspensión una vez que se trasvasija la muestra y pasa por los harneros. En este paso del práctico se pierde 0,06% de la masa total. Este valor (0,7 g) se agrega al fondo debido a que la pérdida del material es poca y así lo estipula la Guía N° 2 del Laboratorio de Procesos Mineralúrgicos.

Una vez que la muestra es sometida al análisis granulométrico, es posible establecer ciertos valores representativos de la distribución de tamaños de la muestra, a su vez se observa que no existe un comportamiento lineal en la distribución de la fracción pasante respecto a la abertura media obtenida y de la fracción acumulada en función de la abertura media, debido a esto se realiza un ajuste del tipo Log/Log, donde se obtiene un ajuste lineal con R2 = 9373 y R2 = 9152 respectivamente. Cabe señalar que a pesar no haber sometido a la muestra a ningún proceso de reducción de tamaño, existe una reciprocidad clara entre ambos parámetros.

Una vez realizado el ajuste tipo Log/Log, se realiza el Método de Ajuste de Schumann, el cual es bastante útil debido a que determina los valores para la abertura en la cual se encuentra el 80% pasante (D80 = 56.120,08 [μm]). A su vez se realiza el Ajuste de Rosin-Rammler, el cual determina los valores de abertura en la cual se encuentra el 80% acumulado (D80 = 27.368,06 [μm]). Estos valores concuerdan con los obtenidos en la tabla de análisis granulométricos, debido a que coinciden con los rangos estudiados.

Consecutivamente, se realiza la primera etapa de chancado de material, la cual corresponde al paso de la muestra por un chancador de mandíbula. De manera tal que, luego de atravesar este proceso se obtiene una pérdida de material del orden de 2,5 [g], con un error asociado de 0,2%, con respecto a la masa de material ingresada, y en base a lo estipulado, está perdida es sumada al fondo del harnero, debido a que esta diferencia de masas fue consecuencia de material particulado de baja granulometría que fue emitida por la acción del equipo al aire, o tal vez partículas que hayan quedado adheridas a los alambres que constituyen cada tamiz.

36



Por ende, en base a los datos obtenidos del análisis granulométrico realizado sobre el material luego de su paso por el chancador, es conveniente establecer un gráfico ajustado del tipo Log/Log con el porcentaje retenido pasante y con el retenido acumulado en función de la abertura media de cada malla, lo cual establece una correlación de R2 = 0,8967 y R2 = 0,9493 respectivamente. Posterior a esto se realiza el Ajuste de Schumann el cual entrega un valor de D80 = 27.970,94 [µm], y el Ajuste de Rosin-Rammler el que corresponde a D80 = 6.744,80 [µm], ambos valores están dentro de los rangos obtenidos en el análisis granulométrico realizado antes.

Además, del análisis de la fracción retenida parcial en función de la abertura media de malla, se desprende que la condición de los harneros es considerada buena, debido a que la continuidad en la distribución de los porcentajes pasantes en cada tamiz es clara. Sumado a esto, se logra evidenciar que el accionar por parte de la primera fase de chancado es tal, que en los datos se establece que una gran parte porcentual de la masa quedo retenida en una abertura mayor. Y consecuentemente, la determinación del factor de reducción, tanto para Schumann y Rosin - Rammler, es de 2,01 y 4,06 respectivamente, induce que la función del chancador, en base al análisis hecho mediante Schumann que el chancado es llevado a cabo pero la reducción del tamaño no es realizada de la manera esperada, puesto que una reducción al 50% del tamaño particulado de la muestra no indica un proceso que sea realmente eficiente en su totalidad. Por otro lado para el método de Rosin - Rammler, indica que el proceso de reducción de tamaño de la muestra es bueno, debido a la considerable reducción del material en cuatro veces el tamaño original.

Luego se realiza una nueva etapa de chancado, pero en este caso se utiliza el chancador de rodillos, en esta ocasión la muestra de entrada es de 1217,7 [g], en este procedimiento se origina una pérdida de masa de 18,1 [g], lo cual corresponde a un 1,49% de error asociado, en este caso la pérdida de masa al ser considerablemente alta se procede a corregir ésta de acuerdo a los % Retenidos Parciales.

Se procede a realizar la misma metodología que las etapas anteriores, se construye un gráfico con ajuste Log/Log, y posterior a esto se realiza el Ajuste de Schumann y Rosin – Rammler, los cuales entregan D80 = 8.318,9 [μm] y D80 = 2.953,4 [μm] respectivamente. Ambos ajustes están entre los rangos obtenidos en el análisis granulométrico.

37



Sumado a lo anterior, es posible establecer que la condición de los equipos utilizados para la análisis realizado en cuanto a los gráficos del tipo Log/Log, es buena, lo cual queda denotado por el hecho que los errores asociados a cada uno de los procesos es bajo, lo cual determina la existencia de una continuidad en la tendencia de la distribución. Por otro lado, en esta segunda etapa de chancado, el accionar del equipo induce claramente una mayor retención de material en la malla #4 lo cual induce que la mayoría del material posee una granulometría que bordea los 4760 [µm]. Y consecuentemente, la determinación del factor de reducción, tanto para Schumann y Rosin - Rammler, es de 3,36 y 2,28 respectivamente, induce que la función del chancador para ambos casos, indujo un reducción del material a una fracción considerable, sobretodo en el caso de Schumann.

Finalmente se realiza la última etapa de chancado, la cual corresponde al chancador giratorio, en este proceso se origina una pérdida del orden de 1,1 [g], lo que conlleva a un error del 0,38%, al ser una pérdida de masa relativamente pequeña, ésta se agrega al fondo según lo estipulado anteriormente.

Por otro lado, en base a la metódica que caracteriza el desarrollo de la experiencia en cuanto al análisis granulométrico llevado a cabo, se construye en base a dicho análisis, un gráfico del tipo Log/Log y posterior a esto se realiza el Ajuste de Schumann y Rosin-Rammler, los cuales entregan los siguientes valores D80 = 3579,2 [μm] y D80 = 575,3 [μm] respectivamente. Ambos ajustes están entre los rangos obtenidos en el análisis granulométrico.

Sumado a lo anterior, a partir del análisis realizado en cuanto a los gráficos del tipo Log/Log bajo los criterios de ajuste predispuestos a tratar en esta experiencia, es posible inferir que la condición de los equipos que dieron paso al análisis, se encuentran en una condición aceptable, debido a que se exhibe un valor bastante exiguo en cuanto a las perdidas asociadas a cada proceso, lo que presenta una clara existencia de continuidad en la tendencia de la distribución. Por otro lado, en esta tercera etapa de chancado, el funcionamiento de los equipos indica claramente una mayor retención de material el accionar del equipo induce claramente una mayor retención de material en la malla #14, lo cual establece que la mayoría del material posee una granulometría que bordea los 1190 [µm] al finalizar el proceso de chancado. En base a ello, se estima un factor de reducción, tanto para el ajuste mediante Schumann como para Rosin - Rammler, de manera que estos factores fueron del orden de 2,21 y 5,13 respectivamente. Esto determina que, para el caso de Schumann, la función del chancador en cuanto a la reducción del material fue llevada a cabo llevando el tamaño del material casi a la mitad con respecto al que entro. Por otro lado, en el caso de Rosin - Rammler, el factor obtenido estipula claramente que el proceso de reducción fue realizado con celeridad, pero aun así, no fue capaz de alcanzar que el 80% de la muestra estuviese bajo la malla #10.

38



39



Tareas y Preguntas Propuestas

1. De una breve descripción de los tipos de chancadoras utilizadas en la industria, en que faenas se utilizan (por lo menos un ejemplo de cada uno) y cuáles son los más utilizados y por qué

R: Cuando se realiza la tronado el mineral extraído de la mina presenta múltiples granulometría, desde partículas de menos de 1 mm hasta fragmentos mayores que 1 m de diámetro, por lo que el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaño uniforme máximo de ½ pulgada (1,27 cm).

Los chancadores más utilizados en planta son los giratorios, con un 80% de utilidad y los de mandíbulas con un 20%. Los chancadores giratorios son más usados por su capacidad de adición y por la capacidad de material triturado. Además por su gran tamaño se puede dejar material almacenado.Para mejorar el rendimiento de chancado y la engería usada, exististe 3 etapas de chancado la cuales tienen distinto equipos y distintas granulometrías de salida.

Chancado Primario: Se busca reducir las partículas de rocas a un rango de 100 -> 10 cm, utilizando un rango de energía de 0,2 a 0,3. Los equipos utilizados son:

Chancadora de mandíbulas: Estas Chancadoras contienen dos placas (mandíbulas), formando un ángulo agudo entre ellas, hay una mandíbula fija y otra móvil que se abre y se cierra. El material ingresa por su boca, pasa por las mandíbulas en movimiento y sale por el setting; cayendo finalmente por el recipiente de descarga. Su mantención es cara y es utilizado dentro la mina (Minas Pipa Norte y Diablo Regimiento) y en Sewell.

40



Chancadora Giratoria: Este Chancador contiene una superficie fija en forma de embudo y un cono macizo móvil, ubicada en el centro del embudo. La superficie móvil se desplaza con un movimiento excéntrico y tritura el mineral cuando se encuentra con la superficie fija. Es el utilizado en la Planta Chancadora Primaria e interior mina (Teniente 6).

Chancado Secundario y Terciario: Se busca reducir las partículas de rocas salientes del chancado primario a un rango de 10--> 2 cm y en el caso de chancado terciario entre 2 -> 0.5 cm. Como las partículas son más finas aumenta el nivel de engería utilizada entre un 0,3 a 0,4 para secundario y entre 0,4 y 0,5 para terciario. Las chancadoras utilizadas son los de cono, Los cuales se diferencias entre dos tipos, estándar y de cabeza corta, Se utilizan en el proceso de Chancado Secundario y Terciario en Colón:

Chancador de cono Estándar: Se utiliza para el chancado secundario, tiene un revestimiento escalonado lo cual permite una alimentación más gruesa que la de cabeza corta. En estas máquinas el tamaño de admisión es relativamente grande, varia de 4 a 8 pulgadas en los modelos grandes de 7 pies hasta 2 1/2 a 4 pulgadas en los modelos pequeños de 2 pies. En cuanto al tamaño del producto, éste varia de 4 a 3/4 pulgadas (100 mm a 19 mm) según el tamaño de la máquina. Un valor típico para una máquina de 7 pies es lograr un producto bajo las 2 pulgadas. La razón de reducción normalmente está en el rango de 3:1 y raramente más de 5:1.

41

Ilustración 3. Chancador de Mandíbulas

Ilustración 4. Chancador Giratorio.



Chancador de Cono Cabeza Corta: Se utiliza como Chancador terciario o en una cuarta etapa de chancado, el Chancador de cono cabeza corta tiene un ángulo de cabeza más agudo que la estándar, lo cual ayuda a prevenir atoramiento debido al material más fino que procesa. También tiene abertura de alimentación más pequeña (máximo alrededor de 4 pulgadas), una sección paralela mayor en la sección de descarga, y entrega un producto de 1/8 a 1 pulgadas (3 a 25 mm).

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Ilustración 5. Chancador Estándar crusher y Short head crusher.



2. Investigue algún accidente donde esté implicada el área de chancado. ¿Qué consecuencia implico este hecho? ¿Cómo se pudo haber evitado? ¿Es importante esta área para la continuidad del proceso?

R: 30 de junio del 2006 un trabajador sufrió un accidente en el Chancado Primario de la Mina Sur (Chuquicamata). El hombre cayó desde una correa transportadora hacia el silo del sector, lugar donde se acopia material, que en ese instante se encontraba vacío. Los compañeros de trabajo pudieron darse cuenta de lo sucedido e inmediatamente procuraron llegar hasta donde estaba el trabajador, pero no pudieron hacer nada. Solicitaron ayuda a todas las respectivas áreas pero no fue posible salvarle con vida.

“En la administración, la pena no era menor, más todavía porque no comprendían lo sucedido, dado que se trataba de un trabajador que desempeñaba sus labores de manera correcta, sin faltas y tenía ya una larga experiencia en la División.

Héctor Núñez tenía 43 años, era técnico electricista industrial y se desempeñaba como operador electromecánico mayor en el área Chancado Primario Extensión Norte Mina Sur.”

(Empresa Periodistica del Norte, 2006)

Este accidente le causó la muerte al trabajador provocado un gran sufrimiento a sus familiares y amigos, dado los antecedentes la caída ocurrió por una mala operación en la correa transportadora, se pudo haber evitado colocando barandas en los lugares de trabajo y/o revisión. También mejorando la comunicación y visibilidad para advertir que hay personal en las distintas instalaciones en este caso en una correa transportadora la cual tiene muchos elementos móviles eh inseguros.

El Área de Chancado en una minera es muy importante, ya que es el primer paso para la extracción del mineral fino, teniendo un buen proceso de chancado las producciones en una mina se elevan, por lo mismo si un Chancador falla, se detiene toda la faena produciendo perdidas no recuperables, también por eso es significativo tener una mantención adecuada.

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Conclusiones Y Recomendaciones

A partir de los procedimientos realizados en este práctico y en vista a los objetivos propuestos, éstos se cumplen a cabalidad, ya que se pudo estimar la alimentación que ingresaba a cada chancador y la granulometría y material de cada uno posterior a su proceso de trituración.

En el análisis granulométrico con el total del material y previo a las etapas de chancado, se percibió una pérdida de masa del 0,06%, lo que conlleva a que parte del material se perdió por las partículas que quedan en suspensión al momento de trasvasijar el material.

En el proceso del Primer Chancador (Chancador de Mandíbula) se originó una pérdida de 2,5 gr, lo cual en términos de porcentajes indica un error de 0,2%, esto se debe a que parte del material es expulsado al momento de entrar por la boca del chancador, debido al movimiento de este y a las partículas finas en suspensión.

A partir de la reducción del chancador de mandíbula por el método de Schumann se puede denotar que no fue la esperada debido a que se originó una reducción del 50% del tamaño inicial de la muestra, caso contrario ocurre con Rosin – Rammler ya que la reducción del material es cuatro veces la de la muestra original.

En el proceso del Segundo Chancador (Chancador de Rodillo), se originó una pérdida de 18,1 g, lo que en términos de porcentajes equivale a un 1,49% del total de la muestra trabajada en este chancador, estos errores se deben al material que queda entre los rodillos y el material en suspensión. La reducción de este chancador se considera buena ya que originó una disminución considerable del tamaño del material, para el método de Schumann.

A partir del análisis realizado en cuanto a los gráficos del tipo Log/Log bajo los criterios de ajuste predispuestos a tratar en esta experiencia, es posible inferir que la condición de los equipos que dieron paso al análisis, se encuentran en una condición aceptable, debido a que se exhibe un valor bastante exiguo en cuanto a las perdidas asociadas a cada proceso, lo que presenta una clara existencia de continuidad en la tendencia de la distribución.

Se concluye que mediante los dos Ajustes (Schumann y Rosin – Rammler) es posible estimar los D80, pero bajo ningún caso se pueden comparar estos dos resultados, puesto que ambos trabajan parámetros distintos, Fracción Pasante y Retenido Acumulado respectivamente.

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Es necesario realizar distintas etapas de chancado en la reducción de la granulometría de una muestra, dado que, en la primera etapa principalmente se verá reducida su granulometría en mayor grado, y homogeneizada la distribución de masas con respecto a su granulometría, con menor efectividad. Así, posteriormente en una segunda etapa, el proceso es más efectivo en la reducción del tamaño de las partículas, logrando un mejor homogeneizado de la distribución de masas, así como disminuyendo también la granulometría de este con menor intensidad, sin lograr tamaños considerablemente pequeños. Y finalmente la tercera etapa de chancado logra llevar la parte restante del material hacia tamaños considerablemente más pequeños, generando así una distribución más homogénea de las masas según los tamaños de las partículas. Siendo necesaria así, cada una de las etapas, para obtener un buen resultado tras la operación de chancado.

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Bibliografía

Proesmin S.A.C. (2013). "Manual de Minería". Libertad 114 - 3C, Lima, Perú: Estudios Mineros del Perú S.A.C.Patricio Cuadra. (2008). Chancado y Molienda. 2015, de Codelco Central Sitio web: https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_chancado_y_molienda.aspMariana Rojas Cornejo, Octubre 2009, “Descripción Cuantitativa de los Procesos de Extracción y Reducción de Mineral en la Minería de Cobre a Cielo Abierto”, Santiago de Chile.Rosario Bravo, Nadia García, Victor Morales, Alejandra Ramírez. (30 de Mayo de 2012). Análisis Granulométrico. Universidad Nacional Autónoma de México: México.

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https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_chancado_y_molienda.asp

https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_chancado_y_molienda.asp



Anexo Memoria de Cálculo

Análisis Granulométrico

En una primera instancia, se realiza el análisis de Feret, para lo cual se multiplican las 3 dimensiones de cada roca y luego se le aplica la raíz cúbica a dicho producto, con lo que es posible obtener la abertura media y clasificarla en cierto intervalo de Feret, para luego obtener la masa total de cada abertura. El cálculo de la primera roca analizada, está dado por:

3√7,2 ( cm )∗3,81 (cm )∗6,1(cm)=5,511 [cm ]

Luego, es posible realizar la conversión a pulgadas de la forma expuesta a continuación:

5,511(cm)

2,54 ( cm¿ )=2,170[¿]

Con esto, la roca queda clasificada en el intervalo comprendido entre 2 y 3 pulgadas. Así, se realiza el mismo procedimiento para todas las rocas analizadas según este método.

Una vez clasificadas todas las rocas, se realiza la conversión de cada abertura a micrómetros, ésta se muestra a continuación para las 2 primeras aberturas.

AberturaMediaMedición1=2,5100

∗2,54∗1000000=63500[ μm]

AberturaMediaMedición2=2100

∗2,54∗1000000=50800[ μm]

Luego, a partir de la abertura media obtenida anteriormente, se procede a calcular el Porcentaje Retenido Parcial, el Porcentaje Retenido Acumulado y el Porcentaje Retenido Pasante. A continuación, se presentan los cálculos correspondientes para las 2 primeras aberturas.

Porcentaje Retenido Parcial

%Retenido ParcialAbertura 1=W i

masa total∗100=

127,30 (g )1221,90 (g )

∗100=10,42%

%Retenido ParcialAbertura 2=W i

masatotal∗100=

508,30 (g )1221,90 (g )

∗100=41,60%

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Porcentaje Retenido Acumulado

%Retenido AcumuladoAbertura 1=10,42%

%Retenido AcumuladoAbertura 2=10,42%+41,60%=52,02%

Porcentaje Retenido Pasante

%Retenido PasanteAbertura 1=100%−10,42%=89,58%

%Retenido PasanteAbertura 2=100%−52,02%=47,98%

Los cálculos para las aberturas restantes, se realizan de forma análoga.

Por otro lado, se estudia el método por harneros para realizar un análisis granulométrico comparativo al método de Feret. En éste, es necesario realizar las mismas conversiones y cálculos aplicados en el método de Feret, pero esta vez con la abertura estipulada para cada harnero.

Además, se realizan análisis granulométricos posteriores a los procesos realizados por chancadores de mandíbula, de rodillo y giratorio. Para estos, se han utilizado las mallas Tyler, por lo que la abertura media, a diferencia de los análisis realizados anteriormente, se calculan de la siguiente forma.

AberturaMediaMedición1=1,18∗AberturaMallaMedición1=1,18∗38100=44958 [µm]

AberturaMediaMedición2=1,18∗AberturaMallaMedición2=1,18∗25400=29972[µm]

Las aberturas medias restantes, se calculan de la misma forma que la expuesta anteriormente. Por otro lado, es importante señalar que se ha realizado una corrección en cuanto a las masas del fondo, sumándole las masas perdidas durante el tamizado realizado en cada procedimiento de análisis granulométrico.

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Ajuste de Schumman

A continuación, se exponen los cálculos realizados para calcular el d100, dd80 y d50 para el método de harneros. Los mecanismos de cálculo necesarios para obtener dichos parámetros en el proceso realizado por los chancadores de mandíbula, de rodillo y giratorio, son los mismos que los aplicados en el análisis de harneros.

Como base, se tiene la ecuación de la recta, cuyos parámetros correspondientes a la pendiente y coeficiente de posición, han sido obtenidos de forma gráfica y se presentan a continuación.

y=mx+b=2,057 x−9,867

Cálculo de d100 (K)

y=log (100%)=0

Reemplazando en la ecuación de la recta señalada anteriormente, se obtiene el valor de x.

x=log (100% )+9,867

2,057→x=4,797

Así, es posible despejar d100 como se muestra a continuación.

d100=10x=104,797→d100=62550,082 [µm]

Cálculo de d80

y=log (80%)=−0,097

Reemplazando en la ecuación de la recta señalada inicialmente, se obtiene el valor de x.

x=log (80% )+9,867

2,057→x=4,749

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Así, es posible despejar d80, como se muestra a continuación.

d80=10x=104,749→d80=56120,322[µm]

Cálculo de d50

y=log (50%)=−0,301

Reemplazando en la ecuación de la recta señalada inicialmente, se obtiene el valor de x.

x=log (50% )+9,867

2,057→x=4,650

Así, es posible despejar d50, como se muestra a continuación.

d50=10x=104,650→d50=44657,861[µm]

Ajuste de Rosin-Rammler

A continuación, se presenta el cálculo necesario para obtener d80 para el método de harneros. Al igual que en el ajuste de Schumman, el mecanismo de cálculo necesario para obtener este parámetro en el proceso llevado a cabo mediante los chancadores de mandíbula, de rodillo y giratorio, es análogo al aplicado en el análisis de harneros.

Como base, se tiene la ecuación de la recta, cuyos parámetros, han sido obtenidos de forma gráfica y se presentan a continuación.

y=mx+b=2,234 x−10,562

Cálculo de d80

y=log( ln( 10,8 ))=−0,651

Reemplazando en la ecuación de la recta señalada anteriormente, se obtiene el valor de x.

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x=−0,651+10,5622,234

→x=4,437

Así, es posible despejar d80 como se expone a continuación.

d80=10x=104,437→d80=27368,055[µm]

Razón de Reducción

En esta sección, se presenta la razón de reducción considerando como F80 a la alimentación proveniente del análisis granulométrico realizado mediante harneros, y por otro lado, considerando como P80 el producto obtenido del chancador de mandíbula. Además, esta operación es realizada en base a los resultados obtenidos con el ajuste de Schumman.

Razónde Reducción=F80P80

→Razónde Reducción=56120,32227970,943

=2,006

Capacidad Chancadores

En esta parte del estudio, se presentan los cálculos realizados para obtener las diversas capacidades de los chancadores utilizados.


A continuación, se presenta el cálculo para obtener la capacidad del chancador de mandíbula en toneladas por hora.

Previamente, es necesario realizar las conversiones adecuadas, las cuales están dadas por:

Tonelaje=1221,2(g)

1000000( gton

)=0,00122[ ton]

Tiempo=14,18(s)

3600 ( sh)=0,00394 [h]

Así, el tonelaje está dado por:

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Capacidad=0,001220,00394

=0,310[ ton /h]


De la misma forma que la obtención de la capacidad en toneladas por hora para el chancador de mandíbulas, se logra obtener la capacidad del chancador de rodillo.

A continuación, se presentan las conversiones realizadas.

Tonelaje=1218,7 (g)

1000000( gton

)=0,00122[ ton]

Tiempo=13,19(s)

3600 ( sh)=0,00366 [h ]

Logrando obtener así, la capacidad del chancador de la siguiente forma:

Capacidad=0,001220,00366

=0,333[ ton /h ]

Chancador Giratorio

De la misma forma que la obtención de la capacidad en tonel0das por hora para los chancadores estudiados anteriormente, se logra obtener la capacidad del Chancador Giratorio.

A continuación, se presentan las conversiones realizadas.

Tonelaje=1200,6 (g)

1000000( gton

)=0,00120[ ton]

Tiempo=16,57(s)

3600 ( sh)=0,00460[h]

Logrando obtener así, la capacidad del chancador de la siguiente forma:

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Capacidad=0,001200,00460

=0,261[ton /h]

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laboratorio 3 - procesos mineralúrgicos

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