laboratorio grupal separación y concentración (1)
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Sede Calama
“Laboratorio de Separación Sólido-Líquido”
Docente: Sr. Jorge Hernández.
Autores: Patricio Escalante Evelyn Ogaz Nicolás Ossandón
Sergio Pacheco Franco Vilca
Sección: 165
2014
Cátedra: Separación y Concentración– “Ingeniería en Metalurgia”
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Índice
CAPÍTULO N° I: “1.”Introducción”………………………Página N°3
CAPITULO N° II: “2. “Glosario”………………..…………Página N°4
CAPITULO N° III: “3. “Fundamentos y Objetivos”…….Página N°5
CAPITULO N° IV: “4. “Procedimiento de Trabajo”……Página N°8
CAPITULO N° V: “10. “Conclusión”………………...……Página N°19
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CAPÍTULO N° I: “1. Introducción”
En este trabajo de laboratorio, se muestran los resultados obtenidos durante la realización de análisis granulométrico de velocidad de sedimentación. Este laboratorio se reprodujo escala, procesos que a diario en el área se efectúan en la industria de la minería.
Los resultados obtenidos son importantes, ya que reflejan la situación de los procesos en la realidad con la experiencia de laboratorio, junto con ello se busca tomar las decisiones más acertadas respecto de variaciones o modificaciones que se deben o pueden realizar.
Se detallan los elementos a utilizar, la medida de protección personal y los antecedentes básicos de la experiencia. Además se acompaña de registro fotográfico el paso a paso acompañando la tabla de datos y sus respectivos gráficos.
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CAPITULO N° II: “2. Glosario”
Tamiz: cernedor instrumento formado por un aro una red tensada muy tupida
que sirve para hacer pasar por él sustancias en polvo y separarlas de la impureza.
Gravedad Específica: Peso de la sustancia de un mineral por unidad de
volumen la gravedad específica es adimensional y que numéricamente es igual a
su densidad si es que consideramos igual a una unidad.
Pulpa: Es la mezcla matemática de una porción constituida por s¾lidos de una
granulometría casi uniforme y otra constituida por un liquido, generalmente el
agua.
La pulpa tiene características propias tales como gravedad específica, peso y
volumen, que generalmente son referidos en porcentajes de peso o volumen de
los constituyentes.
La densidad de pulpa, al peso de la unidad de volumen que generalmente se
denomina en kilogramos por litro o gramos por litro, puesto que la pulpa se
comporta como un líquido o fluido.
Densidad la Pulpa: Generalmente se determina por medici¾n, bajo el empleo
de aparatos llamados densímetro o picnimetros que viene a ser unas balanzas
que pesan unos recipientes de un litro de capacidad, y da lecturas directas de la
densidad de la pulpa considerando el peso tara del recipiente.
Porcentaje de Sólido: Conocidas las gravedades especificas de los
constituyentes y la densidad de pulpa de una determinada mezcla sólido agua, se
pueden determinar las cifras características de la pulpa, tales como volúmenes,
pesos, porcentajes en volumen de los constituyentes y porcentajes en peso de los
mismos resultando estos últimos de mayor significación dentro de la industria.
El porcentaje de sólidos en volumen o peso, es la relación del volumen o peso del
constituyente sólido al volumen o peso total de la pulpa, multiplicando por 100.
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CAPITULO N° III: “3. Fundamentos y Objetivos Generales y Específicos del laboratorio”
Fundamentos de la separación Sólido-Líquido
La separación de sólidos y líquidos se lleva a cabo mediante procesos mecánicos
que separan los líquidos de los sólidos insolubles finamente divididos. Muchas
plantas requieren separación de sólidos y líquidos. Existe una amplia variedad de
opciones de procesos y equipamientos disponibles en el mercado. La efectiva
separación de sólidos y líquidos es importante para el rendimiento global de la
planta y representa una considerable inversión de capital y cuantiosos costes de
operación y mantenimiento.
Entre los factores que afectan a la separación de sólidos y líquidos o al espesamiento se incluyen los siguientes:
capacidad requerida
distribución de los tamaños de las partículas
forma de las partículas
concentración de sólidos en suspensión suministrada
contenido de sólidos de menos de 10 micras
floculación
viscosidad y temperatura suministrada
acumulación de sólidos disueltos
Escalado de la lechada
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Un programa típico de separación de sólidos y líquidos ofrecerá la siguiente
información:
Un análisis en profundidad de las opciones de pretratamiento, incluido los
requerimientos de dosificación para todos los productos químicos y
coagulantes de la filtración añadidos al sistema, así como detalles de
cualquier tratamiento físico necesario.
Tasas de asentamiento y bases de dimensionamiento requeridas para el
diseño de espesadores y/o clarificadores. Por ejemplo, el diseño del
circuito de decantación contracorriente (CCD) incluye cuatro o más
espesadores.
Las concentraciones de sólidos en suspensión realizables para el tipo de
método de clarificación que se desee.
Selección de los medios de filtración adecuados y del grosor de la torta
descargable.
Tiempo del ciclo de filtración necesario para el diseño de filtros.
Tasa de producción, eficiencia de lavado, humedad de la torta y datos del
flujo de aire para el diseño del equipamiento de filtración por vacío
continúo.
Requerimientos de área o volumen, eficiencia de lavado y datos de la
humedad de la torta requeridos para el diseño del equipamiento de
filtración a presión por lotes.
Los resultados de las pruebas de filtración pueden incluir datos de vapor,
aire a temperatura ambiente o aire calentado, datos de secado por
compresión, datos que indiquen tendencias de escalado o encegamiento
del paño y recomendaciones y propiedades de la descarga de la torta.
Datos de viscosidad necesarios para el diseño de la bomba y la tubería de
lechada.
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Objetivos Generales del laboratorio
La practica consiste en tomar datos experimentales (peso) de una cantidad del
mineral previamente muestreo, el cual fue vaciado a un recipiente (probeta)
conteniendo cierta cantidad de agua (un volumen conocido), para luego hallar el
volumen de muestra (por desplazamiento de volumen). Teniendo estos datos,
además del peso de probeta (tara) y la densidad del agua, aplicando las
ecuaciones respectivas se procede a calcular: gravedad especifica del sólido,
densidad de la pulpa formada, porcentaje en volumen, porcentaje en peso (del
sólido y del líquido), etc.
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CAPITULO N° IV: “4. Procedimiento de Trabajo”
Elementos a Utilizar:
Mineral oxidado 3KG
Probeta 1000 ml
Probeta 100 ml
Tamiz: Malla 35”, 50”,70”, 100”, 170”, 200”, <.200”.
Equipo Tamizador
Floculante
Agua Destilada
Regla Medición Cm
Balanza Granataria
Piseta
Bolsas
Elementos de Protección Personal a utilizar:
Cotona
Lentes de Seguridad
Zapatos de Seguridad
Guantes Quirúrgicos
Tapones Auditivos
Antecedentes Preliminares:
Gravedad Específica
Granulometría/ 5 gramos floculante/Ton, disuelto 10%
% Sólido: 38%
Densidad de la pulpa: D=(MV )D= 3002,45
= 1.22
Temperatura
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PARTE EXPERIMENTAL
1. Tomar una muestra de 100 gr de mineral de 1 Kg de mineral oxidado.
2. Tomar una probeta de 1000 ml y llenar con agua destilada hasta la medida
de 200 ml. Agregar la muestra de 100 gr de mineral oxidado y agitar un
momento. El volumen de esta acción asciende a 2.45 ml.
3. Colocar en equipo tamizador rotab, Tamices de Malla 35”, 50”,70”, 100”,
170”, 200”, <.200” y agregar 1 Kg de mineral oxidado, agitar por 10
minutos.
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4. Retirar del tamiz malla 35” el mineral obtenido correspondiente a 0,8 gr del
peso total, e ingresar a bolsa muestra N° 1.
5. Retirar del tamiz malla 100” el mineral obtenido correspondiente a 0,05 gr
del peso total e ingresar a bolsa muestra N° 2.
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6. Retirar del tamiz malla 200” el mineral obtenido correspondiente a 16,04 gr
del peso total e ingresar a bolsa muestra N° 3.
7. Peso restante fondo 239,08 gr.
8. Concentración del Floculante: 2.4 gr/lt se diluye al 10% en 100 ml de
agua. Se aplica 10 ml de floculante en una probeta de 100 ml, agregar
agua destilada hasta llegar a la altura máxima. Agitar un momento
suavemente.
Calculo Adición Floculante para malla 35”: 5,5 Cc.
Calculo Adición Floculante para malla 100”: 1,5 Cc
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9. Utilizar tamices de malla 23”, 100”, 200”: Aplicar a cada tamiz ½ Kg de
mineral oxidado y agitar por 10 minutos.
Masa de Agua Bajo Malla 35”
Ph2o= (Peso Solido∗100% Solido )−Peso SólidoP: Peso H2O: Agua
Ph2o= (500∗10038 )−500=816cc
Ph2o= (250∗10038 )−250=¿408cc
*Valor a utilizar
10. Tomar 250 gr bajo malla 35” del mineral obtenido correspondiente a ½ Kg.
11.Tomar una probeta de 100 ml y colocar una cinta adhesiva medida en Cm
y adicionar 408 cc de agua correspondiente a una altura de 14 Cm. Acto
seguido, adicionar 250 gr de muestra bajo malla 35”, esta sube a 18 Cm.
Consecutivamente se añade 5.5 cc de floculante. Agitar un momento.
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12.Análisis de Velocidad de decantación de la pulpa bajo malla 35”
Minuto Cm decantación
1 0.52 0.53 0.54 0.55 0.76 0.57 0.68 0.69 0.6
10 0.311 0.312 0.313 0.114 0.215 0.116 0.217 0.218 0.219 0.120 0.221 0.122 11 cm Tiempo Final Estancamiento
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 250.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
f(x) = 0.016304347826087 x² − 0.72632693393563 x + 19.2493506493507
Vs
VsPolynomial (Vs)
Pendiente de la tangente de la curva de sedimentación:
M T=−0,000298
Ecuación de la recta de la tangente de la curva de sedimentación:
y=−0,000298x+11,156336
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Recta de la tangentetiempo altura
1 11,1560622 11,1557643 11,1554664 11,1551685 11,154876 11,1545727 11,1542748 11,1539769 11,153678
10 11,1533811 11,15308212 11,15278413 11,15248614 11,15218815 11,1518916 11,15159217 11,15129418 11,15099619 11,15069820 11,150421 11,15010222 11,149804
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0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 2411.146
11.148
11.15
11.152
11.154
11.156
Tangente de la curva de sedi-mentacíon
Tangente de la curva de sedimentacíon
Masa de Agua Bajo Malla 100”
Ph2o= (68.4∗10038 )−68.4=¿111.6 cc
*Valor a utilizar
13.Tomar 250 gr bajo malla 100” del mineral obtenido correspondiente a ½
Kg.
14.Tomar una probeta de 100 ml y colocar una cinta adhesiva medida en Cm
y adicionar 111.6 Cc de agua correspondiente a una altura de 7 Cm. Acto
seguido, adicionar 250 gr de muestra bajo malla 100”. Consecutivamente
se añade 1,5 Cc de floculante. Agitar un momento.
15.Análisis de Velocidad de decantación de la pulpa bajo malla 100”
Minuto Cm decantación
1 0.62 0.53 0.6
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4 0.55 0.46 0.17 0.18 0.29 0.2
10 011 0
12 4.5 Tiempo Final Estancamiento
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 150
1
2
3
4
5
6
7
8
9
f(x) = 0.0337412587412588 x² − 0.7243006993007 x + 8.38863636363637
Vs
VsPolynomial (Vs)
Pendiente de la tangente de la curva de sedimentación:
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M T=−0,0503
Ecuación de la recta de la tangente de la curva de sedimentación:
y=−0,0503 x+8,0503
Recta de la tangentetiempo altura1 82 7,94973 7,89944 7,84915 7,79886 7,74857 7,69828 7,64799 7,597610 7,547311 7,49712 7,4467
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 137.17.27.37.47.57.67.77.87.9
88.1
Tangente de la curva de sedi-mentacíon
Tangente de la curva de sedimentacíon
CAPITULO N° X: “10.Conclusión”
A través de esta experiencia de laboratorio hemos realizado algunos aspectos importantes de los procesos aplicados en el procesamiento de minerales.
La importancia de realizar permanentemente y de acuerdo a las necesidades propias de cada planta, lo que podría mostrar cambios necesarios a realizar, ya que pueden variar distintos aspectos y el no tomarlos en cuenta podría generar fallas en el proceso y su respectivo resultado en el producto final, lo que generaría pérdidas ya sea económicas de tiempo, de equipos.
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La realización adecuada, certera y fidedigna de estas experiencias nos entregará resultados que se transforman en las cartas de navegación de los procesos, la toma de decisiones adecuadas y oportunas que se pudiesen realizar para dar continuidad a las operaciones y adaptarse a las necesidades o realidades de cada instante.
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