ricardo palma.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCO

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA, MINERA,

METALURGICA Y GEOGRAFICA

Escuela Académica Profesional de Ingeniería de Minas

GUIA DE PRACTICAS

PREPARACION MECANICA Y

CONCENTRACION DE

MINERALES

PROFESOR

Ing. Vladimir Arias Arce

C. U., Agosto del 2010

Preparación Mecanica y Concentración de Minerales EAP Ing. de Minas UNMSM

REGLAMENTO DE LABORATORIO

1. Las prácticas de laboratorio tienen una duración de 2 horas

2. La no asistencia a una práctica debe ser justificada, en caso contrario no se

realizará nuevamente

3. El daño o deterioro de un equipo o material será de responsabilidad del

alumno causante. La pérdida de algún elemento de laboratorio se le

cobrará al grupo

4. Los estudiantes deben respetar las normas de seguridad establecidas para el

laboratorio

5. Los estudiantes se dividen en grupos por común acuerdo con el profesor en

caso de trabajos colectivos

6. Al finalizar la practica el lugar e implementos de trabajo deben quedar

completamente limpios y en orden

7. Los informes deben presentarse como máximo ocho días después de

finalizada la misma. La redacción deberá efectuarse en Word.

8. La calificación se efectuara con nota máxima de dieciséis y consta de:

Informes (40%), Trabajo complementario (30%) y examen de laboratorio

(30%)

9. Antes de usar cualquier equipo cerciorase que este en buen estado y de su

manejo correcto, de lo contrario pregunte al profesor o persona idónea.

10. No malgaste los reactivos, use la cantidad necesaria. Saque del

recipiente la cantidad requerida para sus pruebas.

11. Trabaje con seriedad e interés, la experiencia adquirida en estas

prácticas contribuirá a su formación profesional.

____________________________________________________________________________________Profesor Ing. Vladimir Arias Arce

2


INDICE DE PRACTICAS

1. TECNICAS DE MUESTREO Y ANALISIS GRANULOMETRICO

2. DETERMINACIONES USUALES EN MINERALES

3. TRITURACION MECANICA

4. MOLIENDA Y DENSIDAD DE PULPA

5. MOLIENDA DE MINERALES Y CARGA CIRCULANTE

6. DETERMINACION DEL Wi

7. CONCENTRACION GRAVIMETRICA

8. FLOTACION DE MINERALES DE COBRE A NIVEL DE

LABORATORIO

CONTENIDO DEL INFORME DE PRACTICAS

1. RESUMEN

2. INTRODUCCION

3. FUNDAMENTOS TEORICOS

4. IMPORTANCIA Y CAMPO DE APLICACIÓN

5. EQUIPOS Y MATERIALES USADOS

6. DATOS OBTENIDOS EN LA SESION

7. CALCULOS Y RESULTADOS

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9. CUESTIONARIO

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

11. ANEXOS


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Laboratorio Nº 1

“ TECNICAS DE MUESTREO Y ANALISIS

GRANULOMETRICO ”

1.- OBJETIVOS

Conocer y ejercitar técnicas de muestreo en seco empleadas con minerales.

Aprender y ejercitar las técnicas del análisis granulométrico como herramienta de estudio

de operaciones de comunicación y su empleo en concentración de minerales.

2.- EQUIPOS Y MATERIALES

Lona de jebe y/o plástico Platina de fierro Espátula, brocha, cucharones de fierro Pizeta, waype, bandejas Cuarteador Jones y accesorios Balanza Analitica y convencional Juego de mallas Tyler Rot up eléctrico Estufa eléctrica de secado Papel logarítmico y milimetrado Protectores para polvo

3.- INTRODUCCION

El control metalúrgico es una característica fundamental común a todas las operaciones

metalúrgicas eficientes.

Su uso es, no solamente para determinar la distribución de los varios productos de una

planta de beneficio y los valores que contiene, sino también para controlar las operaciones.

Los valores de recuperación y el grado que se obtiene con el procedimiento de control son

indicaciones de la eficiencia del control de proceso.


4


3.1.- Las técnicas de muestreo manuales mas comunes en Mineralurgia son :

a) Coneo y cuarteo

b) Rifleado

c) Paleo fraccionado y alternado

d) Método del Damero

e) Mediante muestreadotes de mano

3.2.- El Análisis Granulométrico o Screen Análisis, es una técnica de control empleada en

Mineralurgia que permite efectuar mediciones de tamaño y proporciones de grano en una

muestra. Las mediciones de tamaño se efectúan : por medición directa de fragmentos

gruesos, por tamizado o cribado, por mediciones microscópicas y por sedimentación.

Las mediciones por tamizado consisten en hacer pasar un paseo conocido de muestra por

una serie de tamices, montadas en un aparato vibrador y ordenadas según la escala de

tamaño conocida.

Luego, de efectuar esta operación, se pesan las muestras retenidas en cada tamiz, y se

calculan los porcentajes parciales y acumulados según el cuadro de análisis.

4.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

La practica de laboratorio esta dividido en 2 partes :

a) Técnica de muestreo

b) Análisis granulométrico

PRIMERA PÀRTE : TECNICAS DE MUESTREO

4.1.- Cada grupo recibirá una muestra de mineral triturado a - 10m. Pesar 4 kg de muestra en la

balanza correspondiente.


5


4.2.- Efectuar la homogenización del mineral, en la lona.

4.3.- Con las indicaciones del profesor, procederá a practicar las técnicas de muestreo que

se indican :

a) Coneo y cuarteo

b) Cuarteador Jones

4.4.- Esbozar un esquema de cada sistema de muestreo, registrando los pesos de mineral

obtenido en cada etapa o secuencia de trabajo.

SEGUNDA PARTE : ANALISIS GRANULOMETRICO

4.5.- Según la experiencia del punto 4.3 proceda a cuartear y pesar 250gr de muestra seca

obtenida.

4.6.- Seleccionar un set de 5 o 6 tamices Tyler.

4.7.- Colocar la muestra en el juego de mallas y dejar en el Ro-tap durante 10 minutos.

4.8.- Pesar cada porción retenida en cada malla.

4.9.- Utilice un cuadro para registrar sus pesos y efectuar los cálculos de porcentaje.


6

http://www.idgesa.com/pictures/CUARTEADOR.jpg


ASTM Tyler Micrones

5.- CUESTIONARIO

5.1.- ¿Cuál será la diferencia, en cuanto a las características del material, entre muestrear en una planta concentradora y una planta embotelladora de refrescos?

5.2.- ¿Cuál es la sección de la planta industrial que se encarga, del muestreo?

5.3.- Las técnicas de cuarteo manual, tienen vigencia actual ¿Por qué? Explicar.


7

ASTM Tyler Abertura µ

4 4 4760

5 5 4000

6 6 3360

7 7 2830

8 8 2380

9 10 2000

10 12 1680

12 14 1410

14 16 1190

16 18 1000

20 20 840

24 25 710

28 30 590

32 35 500

35 40 420

42 45 355

48 50 297

60 60 250

65 70 210

80 80 177

100 100 149

115 120 125

150 140 105

170 170 88

200 200 74

250 230 62

270 270 53

325 325 44

400 400 37


5.4.- De los métodos de muestreo utilizados en laboratorio ¿Cuál tendría mayor precisión? ¿Cuál será el más errático?

5.5.- ¿Qué errores se cometen usualmente al efectuar un muestreo?

5.6.- Para el análisis de malla de su grupo, graficar :

a) % peso parcial retenido vs tamaño malla (papel milimetrado)

b) % peso parcial vs logaritmo tamaño de malla (papel milimetrado)

c) % peso acumulado pasante y retenido vs tamaño malla (papel logarítmico)

5.7.- Interpretar cada gráfico y discutir los resultados.

5.8.- Cuales serian los posibles errores en el análisis de malla realizado en el laboratorio.

5.9.- Representar gráficamente la secuencia completa para efectuar un análisis de malla a partir de 20 kg de una muestra de relave (mineral molido), incluyendo las etapas de muestreo y suponiendo que este análisis se efectuara con 200 gramos de relave.

6.- Referencias:

Compendio de conminución, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYTEC, Lima Perú. Juan Rivera Zeballos (2003)

Pulpas en minería, Universidad Nacional de San Marcos, Lima Perú

Henry Brañes (1984)

Procesamiento de minerales B.A. Wills (1995)


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Laboratorio N° 2

“ DETERMINACIONES USUALES EN

MINERALES ”

1.- OBJETIVOS

Se intenta mostrara algunas de las principales determinaciones que se aplican para conocer

las características propias de un mineral. Al finalizar esta práctica el estudiante debe ser

capaz de determinar la humedad, pH natural y peso específico de los minerales.


Horno eléctrico de secado

Bandejas

Espátulas, brochas

Balanza digital

Balanza de brazo y juego de pesas

Vasos de 250 y 400 cc

Concentrado húmedo

Cápsulas de porcelana

PH metro digital

Mortero de porcelana

Baguetas, pizetas, embudos

Cal

Frascos de 4 litros

Mineral molido seco

Fiolas de 50 y 100 cc

Lunas de reloj

Imanes (2)

3.- INTRODUCCION


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Con algunas excepciones las plantas modernas de beneficio de mineral son operaciones

continuas desde el momento en que el mineral molido entra en proceso hasta las colas

estériles sean depositadas y el mineral valioso este listo para embarcarse o para su

procesamiento posterior.

La identificación del contenido de agua, la alcalinidad o basicidad del mineral y su peo

específico forman parte del trabajo cotidiano en el proceso de preparación y concentración

de los minerales.

Son prácticas comunes a los minerales que ingresan al laboratorio metalúrgico, realizarse

algunas de las principales determinaciones que se aplican para conocer las características

propias de un mineral. Como por ejemplo determinar la humedad, pH natural y peso

específico de los minerales.

4.- PROCEDIMIENTO

PRIMERA PARTE : DETERMINACION DE HUMEDAD

El presente método se aplica para minerales no ferrosos y concentrados de mineral.

Consiste en someter a la muestra a la acción del calor, a la temperatura y tiempo adecuado

para evaporar el agua.

Pesar el recipiente (cápsula de porcelana) vacío y seco (peso = A)

Tomar la muestra húmeda (aprox. 50 gr.) en el recipiente y pesar el conjunto (peso = B)

Extender el material en el recipiente formando una capa de espesor constante.

Colocar el recipiente con la muestra en la estufa de secado a 150°C, durante el tiempo

necesario según el contenido de agua (2 o 4 horas), hasta que seque completamente (peso

constante).

A : 282.43 B : 332.39 C : 330.35

Pesar el recipiente cuando este frío (peso = C)

Calculo :


10


% Humedad = B – C x 100

B - A

Donde :

B – C : Peso del agua en la muestra (diferencia de peso)

B – A : Peso neto de la muestra húmeda.

SEGUNDA PARTE : DETERMINACION DEL pH NATURAL

Pesar 25gr. de mineral molido seco. Colocar en un mortero la muestra y moler, agregando

75 cc de agua destilada. Medir el pH de la pulpa formada, que será el pH natural del

mineral.

Para conocer el consumo de cal, proceder así :

Pesar 100gr de la misma muestra y colocar en un frasco con 300 cc de agua. Adicionar

0.05gr de cal y dejar agitando 5 minutos en los rodillos. Repetir esa operación 3 veces.

Registrar los puntos para construir la curva pH – cal (gr) en excel y determine la ecuación

matemática que más se ajuste a los datos experimentales.

TERCERA PARTE : DETERMINACION DE PESO ESPECIFICO

Se denomina peso específico de un mineral al cociente entre su peso y el peso de un

volumen equivalente de agua a 4ºC (condiciones de máxima densidad del agua), siendo un

valor adimensional. Por el contrario, la densidad relativa es un valor equivalente

correspondiente a la masa por unidad de volumen y viene expresado en unidades tales

como g/cm3.


Mineral Húmedo + Cápsula Mineral Seco + Cápsula

Cápsula

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El método usual es el empleo de Picnómetro, pero a falta de este material se puede emplear

el método de la fiola. (100 ml)

Pesar una fiola vacía y seca (peso = A)

Agregar el mineral seco (aprox. 25gr) en el recipiente y pesar el conjunto (peso = B)

Agregar agua a la fiola hasta el nivel del enrase. Agitar hasta que no exista burbujas.

Pesar el conjunto (peso = C)

A : 14.57 grs.

B : 39.57

C : 41.15

Cálculo :

Peso especifico = B – A

V – (C + B)

Donde : V = volumen de la fiola. Se calcula llenando con agua completamente la fiola.

Determinar el peso específico con el uso del picnómetro y compara resultados.

5.- CUESTIONARIO


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5.1 Si la determinación de humedad se efectuara por triplicado y existiera diferencias en los

resultados ¿Qué factores son causales de estas discrepancias?

5.2 ¿Qué cuidados debe tenerse al determinar humedad en:

Minerales piritosos que contienen bastante azufre

Si el mineral es demasiado pegajoso

Si el ensayo se efectúa en un laboratorio de Cerro de Pasco

5.3 ¿Por qué es importante le determinación correcta de la humedad en la compra / venta de

minerales?

5.4 ¿Cuales son las etapas en que se cometen errores al determinar la humedad?

5.5 Graficar la curva pH – consumo de cal para su experimento, y calcular la ecuación

empírica que los relacione

5.6 ¿Porque es importante la determinación correcta del peso especifico de un mineral?

5.7 ¿Qué aplicaciones practicas tiene el conocer el peso especifico de un mineral?

6.- Referencias Bibliográficas



Procesamiento de minerales. B. A. Wills (1995)


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Laboratorio Nº 3

“ TRITURACION MECANICA ”

1.- OBJETIVOS

Conocer y analizar las operaciones que se efectúan con las máquinas de trituración

mecánica de quijadas y de cono.


Ro tap eléctrico Mallas de abertura gruesa Juego de mallas Tyler Cuarteador Jones Lona de jebe y accesorios para muestrear Probetas de 1000 cc Llaves tipo Crescent o de boca Balanza digital (sensibilidad : 1 gr) Balanza de brazos y juego de pesas Brochas, espátulas, cucharas de fierro Protectores de polvo, lonas

3.- INTRODUCCION

La función primaria de análisis de partículas es obtener datos cuantitativos acerca del

tamaño y la distribución de las partículas en el material el tamaño y la forma de las

partículas es bastante irregular y los términos ancho longitud espesor no tienen caso

significativo a no ser que la partícula fueran esféricas y esto no ocurre casi nunca.

En las plantas concentradoras las operaciones de conminucion se inician con las

chancadoras o trituradoras, las que se clasifican por el tamaño a tratar y por la secuencia

en: quijadas y de cono.


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La conminución se refiere a la reducción de tamaño de los minerales, cuyo objetivo final

es la “liberación” de las rocas y minerales valiosos.

Las partes mas importantes de la chancadora de Quijada y de Cono, se presenta en las

figuras de las paginas 4 y 5. En la operación de chancado el supervisor debe controlar :

a) Tonelaje de alimentación y continuidad de la operación

b) Granulometría de alimentación y descarga

c) Ejecución de las normas de mantenimiento de la maquina

d) Dimensiones del “set” y del desgaste de “liners”

e) Tiempos de trabajo

f) Consumos energéticos

g) Verificación de las normas de seguridad


La sección se dividirá en 2 grupos para trabajar alternativamente con cada chancadora.

PRIMERA PARTE : CHANCADORA DE QUIJADAS

4.1.- Se efectuó el reconocimiento de las partes principales de la trituradora.

4.2.- Se recibió mineral para alimentar la chancadora.

4.3.- Se peso 4 kg de la muestra y determine la distribución granulométrica de la alimentación

con mallas (1 ½”, 1”, ¾”, ½”) efectué la trituración del mineral.

4.4.- Observar la forma de regular el “setting” de descarga

4.5.- Se cuarteo 1 kg del producto chancado para determinar :

a) Análisis granulométrico con las mallas adecuadas.

(1/2” , 4, 6, 10, 16, 20)


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b) Densidad aparente (según indicaciones del profesor)

SEGUNDA PARTE : CHANCADORA CONICA

4.6.- Se recibió mineral para alimentar la chancadora.

4.7.- Se peso 3 kg de la muestra y determinó :

a) Análisis granulométrico de alimentación (mallas 4, 6, 16, 20)

b) Densidad Aparente

4.8.- Se efectuó la trituración del mineral.

4.9.- Se cuarteo 500 gr y determinó la distribución granulométrica del producto chancado.

5.- CUESTIONARIO

5.1.- Estimar la velocidad de operación de una faja transportadora para el producto de la

chancadora, si se sabe que recibe un peso de 25 kg por pie de faja, y la capacidad de

trituración es 5 TM/hora

5.2.- Explicar como afectan las siguientes variables en la capacidad de las chancadoras de

quijadas :

Tamaño de la alimentación.

Tamaño del producto.

Humedad de la alimentación.

Dureza del mineral.


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5.3.- Con los resultados obtenidos en su trabajo con cada chancadora, se pide determinar :

a) F 80 y P 80, de la alimentación y producto de cada alimentación, por Thales.

b) Radio de reducción R 80, en cada caso

5.4.- ¿A que se denomina minerales “panizo” y que influencia tiene en los circuitos de

chancado? ¿Cómo se contrarresta su efecto negativo?

5.5.- Presentar los gráficos en papel log – log

Chancado primario (F80 / P80)

Chancado secundario (F80 / P80)

Determinar gráficamente los P80 y F80 y comparar

6.- REFERENCIAS


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Laboratorio Nº 4

MOLIENDA Y DENSIDAD DE PULPA

1.- OBJETIVOS

Al finalizar esta práctica el alumno debe ser capaz de :

a.-) Efectuar la preparación mecánica de un mineral hasta obtener un producto 100%

menor a la malla determinada.

b.-) Conocer el funcionamiento y utilidad de los pulverizadores.


Mallas tyler 10 y 100

Balanza digital

Pulverizador

Ro Tap

Lona de jebe y accesorios para muestrear

Bandejas de fierro enlozado

Materiales diversos : brochas, espátulas, cucharas de fierro.

3.- INTRODUCCION


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3.1.- Aspectos teóricos sobre preparación mecánica fueron discutidos en el laboratorio anterior.

3.2.- El empleo de pulverizadores en laboratorio, es necesario en la etapa de la preparación de

muestra, para posterior análisis químico, el cual debe realizarse generalmente con

granulometrías menores a malla 150 o 200.


PRIMERA PARTE : PREPARACION MECANICA A – 10 MALLA

4.1.- Cada grupo recibirá mineral grueso procedente de mina. Pesar 3 kg del mineral en la

balanza respectiva.

4.2.- Inicialmente se procederá a triturar por la chancadora de quijada. Se repetirá esta

operación cerrando la abertura de descarga (setting) al mínimo posible.

4.3.- El mineral chancado será tamizado por la malla 10. El producto fino se almacena y los

gruesos se alimentaran a la chancadora cónica.

4.4.- El mineral triturado de la chancadora cónica será tamizado por la malla 10. El producto

fino se almacena y los gruesos van a ser triturados en la misma chancadora pero cerrando

el setting al mínimo posible.

4.5.- Repetir las operaciones descritas en el ítem 4.4 hasta que el mineral sea inferior a la malla

10.

4.6.- Volver a pesar el mineral -10 m al final de las operaciones.

SEGUNDA PARTE : OPERACIONES EN PULVERIZADORAS


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4.7.- Cada grupo recibirá una muestra de mineral preparado a -10 m. Inicialmente proceder a

cuartear para obtener 2 muestras representativas de 200gr.

4.8.- Pulverizador de anillos: pesar 4 porciones de 50 gr y someter cada fracción a pulverizado a

los tiempos: 0, 5, 10 y 15 seg.

4.9.- Los productos obtenidos se tamizarán por la malla 65 y 200 y se determinará el porcentaje

inferior a dicha malla en cada tiempo. Graficar tiempo (eje X) vs % - 65 malla.

5.- CUESTIONARIO

5.1.- Indicar los aspectos más importantes en el mantenimiento y normas de seguridad en el

empleo de trituradoras de quijada y cono.

5.2.- Indicar la importancia de :

a.-) Pulverizar un mineral a - 150 m, previo a un análisis químico.

b.-) Preparar un mineral a - 10 m, previo a una prueba metalúrgica.

5.3.- Plantear en un diagrama, las operaciones seguidas en laboratorio para la preparación

mecánica de minerales a - 10m.

Incluir también la etapa de muestreo final para obtener cabeza experimental.

5.4.- En la sección chancado de una planta concentradora, ¿Cuáles son los aspectos de control

que debe vigilar un Supervisor de Tecsup?.

5.5.- ¿Qué importancia tiene la calidad y granulometría del producto chancado que se entrega en

la sección molienda?.

5.6.- ¿Una planta concentradora, puede trabajar sin zarandas vibratorias en la sección

chancado?. Explicar

5.7.- ¿Es conveniente utilizar agua en la Sección chancado para evitar la generación de polvo?.

¿Qué efecto negativo tiene su empleo?.


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6.- REFERENCIAS


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Laboratorio Nº 5

“ MOLIENDA Y DENSIDAD DE PULPA ”

1.- OBJETIVOS

Al finalizar esta práctica el alumno debe ser capaz de conocer y analizar las operaciones

que se efectúan en la molienda previo a la flotación de los minerales.


Mineral preparado a -10m

Juego de tamices Tyler

Balanza digital

Recipientes de porcelana

Bandejas enlozadas

Pizetas, brochas, espátulas, cucharones de fierro

3.- INTRODUCCION

Los requerimientos de liberación de los minerales en tamaños de 38 a 300 micras nos

permiten determinar el grado de molienda necesario para el proceso de concentración.

El grado de molienda se refiere al porcentaje retenido o pasante en una determinada malla

seleccionada como referencia de control. Igual concepto se aplica para la trituración.


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Para la flotación de minerales es común hablar del grado de molienda en las mallas 48 o 65

para el control de los finos.

Cuando se logra un grado de molienda en un molino experimental para un determinado

mineral, es importante registrar las condiciones de trabajo en % de carga de bolas, % de

distribución de bolas, peso de bolas, tamaño de molino, velocidad crítica, dilución de

pulpas, densidad de pulpas etc.


4.1.- Al molino experimental determinar :

Medio de molienda (diámetros de medios de molienda)

Dimensiones en largo y diámetro

Cálculo de velocidad crítica y velocidad de operación

4.2.- Se recibió una muestra de mineral preparado a – 10 malla; con 200 gr.

Se determinó el porcentaje – 200 m.

4.3.- Efectuó 4 moliendas del mineral a tiempos diferentes, de acuerdo a lo que indique el

instructor. Las condiciones de cada molienda son :

Mineral : 500gr

Dilución : 2

Tiempos : los que indique el instructor

Agua : 250 cc.


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4.4.- Cada producto de molienda será tamizado con las mallas 200 y 65. Debajo de cada malla

se coloca un balde y se tamiza en húmedo. El producto + 200 m y + 65 m se coloca con

cuidado en una bandeja, se drena el agua y los productos se secaran en la estufa.

4.5.- El material – 200 malla se descarta y su peso – 200 malla se calcula por diferencia de

pesos. El peso + 65 m se calcula directamente.

5.- CUESTIONARIO

5.1.- ¿Por qué es importante realizar pruebas de molienda en laboratorio?

5.2.- ¿Qué efecto tiene sobre la molienda, si se trabaja con 50 o 90 % de la velocidad crítica?

5.3.- Con los resultados y condiciones de sus pruebas de molienda se pide determinar :

a.-) % - 200 malla en la muestra original

b.-) Elabore un gráfico de la curva tiempo de molienda (eje X) vs % - 200 malla y % + 65

malla (eje Y).

c.-) Estime que tiempo será necesario para lograr un 50% - 200 malla. ¿Qué porcentaje de

finos se obtendrá si se muele 30 minutos?

d.-) Determine la ecuación matemática que más se ajuste a la curva graficada en (b).

5.4.- ¿Qué pasaría si una molienda se realiza con un alto porcentaje de sólidos?. ¿Y que pasaría

si el porcentaje de sólidos es muy bajo?

5.5.- ¿Qué posibles fuente de error se pueden cometer en las pruebas de molienda?. ¿Qué

cuidados y precauciones se deben tener?


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25


Laboratorio Nº 6

“ DENSIDAD DE PULPA ”

1.- OBJETIVOS

Conocer y analizar las operaciones que se efectúan en la molienda.

Preparar y manipular pulpas minerales así como usar adecuadamente el densímetro de

pulpas.


Erlenmeyer de 1 litro

Probetas de 100 cc

Balanzas digitales

Molino experimental y accesorios

Juego de tamices tyler

Filtro de presión

Estufa

Densímetro

Fiolas de 100 cc

Papel filtro

Materiales varios, pizetas, espátulas

3.- ASPECTOS TEORICOS


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La molienda es una operación de conminución en rangos de tamaño fino, en donde se

completa la liberación de especies valiosas de la ganga sin valor. Es una operación previa a

la concentración de los minerales.

Los molinos tienen generalmente forma cilíndrica y pueden ser de barras, de bolas y

autógenos.

Los parámetros de operación son :

El medio de molienda

La carga moledora

Distribución y tamaño de bolas

Características de los forros

Consumo d acero y energía

Velocidad de operación

Carga circulante y ratio o razón de reducción.

En los circuitos de molienda, de clasificación húmeda y flotación, es esencial el control del

porcentaje de sólidos en la pulpa. Este control en la práctica, se efectúa fácilmente por

medio de balanzas especiales que dan lecturas directas del porcentaje de sólidos o el peso

de un litro de pulpa.

Para poder calcular caudales de bombeo, tiempos de operaciones, cantidades requeridas de

agua, balances metalúrgicos es necesario conocer la determinación de la densidad de pulpa

y el contenido de sólidos.


PRIMERA PARTE : DENSIDAD DE PULPAS


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4.1.- Inicialmente cada grupo recibirá una muestra de mineral al cuál se tendrá que determinar

su gravedad específica por el método del picnómetro.

4.2.- Observar las características y forma de utilizar la balanza (densímetro) la gravedad

específica y compararlo con el determinado en el ítem 4.1.

4.3.- En un erlenmeyer de 1 litro pesar 200 gr de mineral. Enrasar a 1 litro y pesar el total de la

mezcla. Determinar la densidad de la pulpa.

4.4.- Repetir la operación 4.3 pero con 400 gr de mineral

4.5.- Repetir la operación 4.3 y 4.4, pero con el recipiente del densímetro.

4.6.- Comprobar las densidades obtenidas, vertiendo las pulpas en el recipiente del densímetro y

leyendo las lecturas respectivas.

4.7.- Para cada caso, usando las fórmulas calcular :

Porcentaje de sólidos

Relación liquido / sólido (dilución)

Comprobar los cálculos realizados con la lectura del densímetro y con la tabla de

densidades que se adjunta.

SEGUNDA PARTE : MOLIENDA

4.8.- Cada grupo recibirá un mineral preparado a – 10 malla como feed del molino.

Utilizando las mallas adecuadas determinar el F80 con 100 gr.

4.9.- Pesar 1 kg de feed y cargar al molino con ½ lt de agua. Moler el tiempo que indique el

profesor.

4.10.- Descargar el molino, separando las bolas con la menor cantidad de agua.

4.11.- Filtrar y secar la muestra molida (producto). Separar 100 gr y determinar el P80 utilizando

las mallas adecuadas.

4.12.- Presentar los cuadros que servirán para la determinación de los valores de P80 y F80.


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Indicando la malla, abertura en micras, peso en gr, % en peso parcial, % en peso

acumulado pasante y retenido.

4.13.- Presentar en papel log – log la recta GGS

5.- CUESTIONARIO

5.1.- Calcular el volumen de agua y peso de mineral para tener una pulpa con densidad 1200 g/l,

en un tanque de 25 metros cúbicos (Gs = 2.85).

5.2.- Calcular para 1 metro cúbico de pulpa el peso de mineral y volumen de agua que se forma

con un 25.5 % de sólidos (Gs = 3)

5.3.- Esboce cual sería la relación gráfica entre :

a.-) Gs y dp

b.-) X y dp

5.4.- ¿Qué utilidad tiene el conocer la densidad de pulpa y / o el porcentaje de sólidos en un

circuito de molienda?.

5.5.- Definir brevemente :

P80

F80

% de sólidos en peso

5.6.- Para su trabajo de molienda determinar :

a.-) F80 de la alimentación

b.-) P80 del producto molido

c.-) Ratio de reducción


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d.-) Consumo de energía en Kw – hr, si Wi = 12

6.- REFERENCIAS


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Laboratorio Nº 7

“ MOLIENDA DE MINERALES Y CARGA

CIRCULANTE ”

1.- OBJETIVOS

Describir el diagrama de flujo de la operación de molienda, para cuantificaron de los

contenidos de agua y mineral en los diferentes puntos, lo que permitirá elaborar el balance

de flujos de pulpa.

Calcular la carga circulante en un circuito molino – clasificador a fin de estimar el balance

de materia.

Identificar parámetros operativos en los circuitos de molienda que permitan obtener una

buena eficiencia en la liberación de especies valiosas.

Controlar variables de operación mediante un sistema automatizado que las permita

monitorear desde la sala de control.


Balanza de precisión de 50 Kg.

Mineral triturado a 100% menos ¼”

Densímetros

Molino de 12” diámetro x 24”

Tolva de finos

Hidrociclon


31


Bomba peristáltica ASMP – 19 (bomba a ciclones)

Bomba vertical 1. ½” x 24” (sumidero)

3.- INTRODUCCION

Un circuito cerrado simple de molienda esta constituído básicamente en un molino de

bolas y un clasificador (espiral, rastrillo o ciclón)

En al figura tenemos :

Alimentación al molino (F) que es igual al rebose del clasificador (O), un retorno de arenas

del clasificador (U) que sumado a la alimentación es igual a la descarga del molino (Dm)

D = dilución, en peso, agua entre mineral

Do, Du, Dd = dilución para el rebose, arenas y descarga.


32


A= acumulado del porcentaje retenido en cualquier malla.

Ao, Au, Ad = % acumulado del rebose, arenas y descarga.

La carga circulante es el tonelaje de arenas de retorno del clasificador y se calcula por

diluciones D o por acumulados retenidos A en una malla específica.

a) Calculo de carga circulante por dilución :

Balance de mineral : F = D

U + O = D

Balance de agua : (Du) (U) + (Do) (F) = (Dd) (D)

Despejando : U = Do – Dd x F

Dd – Du

b) Calculo de carga circulante por mallas :

Balance de sólidos : U + O = D

F = O

Balance de masa de partículas en malla X : (Au) (U) + (Ao) (F) = (Ad) (D)

Despejando : U = Ad - Ao x F

Au - Ad


33


La carga circulante U, se representa como un porcentaje en tanto por uno, tanto por ciento

respecto de F.

Balance de materiales

Para fines prácticos nos considera las variaciones de densidad del agua por temperatura,

contenido de sales disueltas o reactivos añadidos. Igualmente la densidad del mineral se

considera con variaciones muy pequeñas o igual en cada punto.

Con la información y datos técnicos de los productos de un circuito de molienda, se adopta

una forma de representarlos dentro del diagrama de flujo, por lo que se propone un cuadro

leyenda.

Con los datos disponibles o los resultados de cálculos realizados en cada punto de

muestreo es factible ubicar el siguiente cuadro que resume las características de la pulpa, a

partir del balance de materiales :

% sólidos Dp

TMS /h

Sólidos

M3 / h

Agua

TM / h

Pulpa

M3 / h

Pulpa

(base : 1 hora de operación continua)

4.- PROCEDIMIENTO


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4.1.- De acuerdo a las instrucciones del profesor a cada grupo conformado se le asignara una

tarea especifica, la cual una vez finalizada la práctica deberá ser confrontada con las tareas

de los demás grupos a fin de integrar el balance en el molino – clasificador.

4.2.- Verificar el estado de los equipos y motores previo al inicio de la práctica.

4.3.- Cargar el mineral a la tolva de finos.

4.4.- Verificar el ingreso de agua.

4.5.- Calcular los flujos de agua y mineral a fin de establecer un porcentaje de sólidos de 66% en

el molino.

4.6.- Arranque del molino e inicio de la alimentación de mineral.

4.7.- Arranque de la bomba peristáltica que alimentara al hidrociclon. El hidrociclon separa la

descarga del molino en los productos over y underflow.

4.8.- Verificar que el over flow deberá ser descargado y bombeado a la cancha de relaves.

4.9.- Una vez estabilizado el circuito, cada grupo deberá controlar al densidad de pulpas de los

productos en el circuito.

4.10.- Tomar muestras de descarga del molino, under y over flow del ciclón.

4.11.- Determinar la carga circulante del circuito molino – clasificador.

4.12.- Comprobar la separación de la descarga del molino y verificar su velocidad de operación.

4.13.- Se obtendrán datos operativos del proceso haciendo uso del software desde la sala de

Supervisión y control.

4.14.- Terminada la prueba, lavar con abundante agua el molino e hidrociclon y mediante la

bomba de sumidero enviar a las canchas de relaves.

5.- CUESTIONARIO

Con los datos obtenidos en planta, cada grupo deberá elaborar mediante un flow sheet

molino - clasificador el respectivo balance de materia del circuito, indicando flujo de

mineral, pesos de pulpa y flujos de agua, de acuerdo al siguiente diagrama :


35


6.- APENDICE : FORMULAS A UTILIZAR

Nomenclatura : ds : densidad del sólido (mineral)

dp : densidad de pulpa

X : fracción del porcentaje de sólidos (en peso)

TMS : Toneladas métricas de mineral seco

TM pulpa : Toneladas métricas de pulpa

M3 pulpa : metros cúbicos de pulpa

Se sabe :

dp = 1 X = ds (dp - 1)

X + 1 – X dp (ds - 1)

ds


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( 1 ) TM pulpa = TMSX

( 2 ) m3 agua = TMS [ 1 – X ] X

m3 agua = TM pulpa (1 – X)

( 3 ) m3 pulpa = m3 agua + TMS ds

m3 pulpa = TM pulpa dp


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Laboratorio Nº 6

“ DETERMINACION DEL INDICE DE

TRABAJO ( WI ) ”

1.- OBJETIVOS

Determinar el trabajo que se efectúa con la maquina de molienda, mediante el análisis

granulométrico. Calcular el Wi experimental de una muestra mineral.


Mineral preparado a - 10 m el cual se desea determinar el Wi

Molino de bolas

Juego de tamices Tyler

Balanza digital

Recipientes de porcelana

Bandejas enlozadas

Pizetas, brochas, espátulas, cucharones de fierro

Filtro de presión

3.- INTRODUCCION


38


El molino de bolas es una máquina de conminución, que permite complementar el trabajo

de los equipos de trituración a los niveles requeridos por la flotación.

El índice de trabajo Wi o energía necesaria para reducir aun tamaño de 100 micras, es de

común uso como parámetro de control de molienda. Su determinación en el laboratorio es

posible por varios métodos. Uno de mayor simplicidad es el de Berry y Bruce y se basa en

el hecho de que si se muele separadamente dos muestras diferentes, una de Wi conocido

(muestra A) y la otra de Wi desconocido (muestra B), en el mismo molino, y bajo las

mismas condiciones la energía consumida será igual para los dos casos. Se entiende

idénticas condiciones de molienda, durante el mismo tiempo, el mismo porcentaje de

sólidos y con una carga de bolas constante.

Se plantea la siguiente ecuación :

WA = WB

WiA [ 10 / √ P80 – 10 / √ F80 ] A = WiB [ 10 / √ P80 – 10 / √ F80 ] B

Para que el método sea mas exacto requerirá que las distribuciones granulométricas de las

dos muestras antes de la molienda sean iguales o aproximadas.


4.1.- Cada grupo recibirá una muestra de mineral problema. Inicialmente homogenizar y cuartear

5 kg.

4.2.- Pasar los 2 kg por malla 100. de la fracción – 10 m + 100 m, cuartear separadamente 1 kg

y 250 gr.

4.3.- Análisis de malla de 250 gr Feed en seco. Se recomienda utilizar las mallas 10, 12, 14, 16,

20, Є 5, 100.


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Determinar el F80

4.4.- Molienda de 1kg – 10 + 100 m bajo las siguientes condiciones

Agua = 600 cc

Tiempo = 15 minutos

4.5.- Descargar la pulpa molida, filtrar la pulpa del producto molido. Secar el cake.

Homogenizar y cuartear aprox. 250 gr.

4.6.- Análisis de malla en húmedo de la porción cuarteada y molida. Se recomienda utilizar las

mallas 65, 80, 100, 150, 200 m.

Calcular el P80

4.7.- Con los valores del F80 y P80 obtenidos, calcular el Wi del mineral problema :

WiA [ 10 / √ P80 – 10 / √ F80 ] A = Constante ( K ). Para un molino estandarizado

WiB = K

1 / √ P80 - / √ F80

K, es un valor diferente para cada molino

4.8.- Presentar los cuadros y los gráficos en papel log – log para la determinación del F80 y el

P80 así como la ecuación GGS.

4.9.- Presentar en el cuadro los valores experimentales y los valores calculados del P80 y el F80.

5.- CUESTIONARIO

5.1.- ¿Los consumos energéticos son iguales en la trituración y la molienda?. Desarrolle un

ejemplo numérico con valores que usted proponga.

5.2.- ¿Qué utilidad tiene el conocer el Wi de un mineral?


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5.3.- ¿Cuáles son los posibles errores que a su juicio tiene el procedimiento experimental

realizado?

5.4.- ¿Porque es importante en el método comparativo que los minerales tengan

aproximadamente la misma granulometría en la alimentación?

5.5.- ¿Cómo se estandariza un molino de laboratorio para la determinación experimental del Wi?

Como se calcula el valor de K.

6.- REFERENCIAS

Compendio de conminución, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYTEC,

Lima Perú. Juan Rivera Zeballos (2003)



Procesamiento de minerales. B.A. Wills (1995)


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Laboratorio Nº 7

“ CONCENTRACION GRAVIMETRICA ”

1.- OBJETIVOS

Se efectuará la presentación práctica de 2 equipos que permiten la concentración

gravimétrica. Se estudiara los trabajos de concentración gravimétrica empleando Jig y

Mesas vibratorias.


Mineral preparado a – 65 m Jig Denver 1M, mesa gravimétrica Wilfley Baldes plásticos, bandejas enlozadas Probeta plástica de 1000 cc. Vasos de 400 y 600 cc. Cuchara, pizeta, espátula, brochas. Balanza de brazo y juego de pesas Billas de acero o pirita clasificada

3.- INTRODUCCION

3.1.- JIG : Son equipos que se utilizan para concentrar minerales pesados como Oro, Plata,

Galena, etc, en tamaños gruesos por medio de una corriente ascendente y pulsante del

agua.


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El procedimiento de concentración en Jig se aplica directamente a minerales triturados, o

en circuitos de molienda cerrada, para evitar el retorno de las fracciones pesadas de

mineral a remolienda.

En la Fig. Nº 1 se observa el mecanismo de operación de un Jig.

En este equipo, el material se alimenta a la criba y se trata aprovechando la fuerza

ascendente de agua para lograr una estratificación del mineral en orden a su peso

especifico, evacuando cada producto por separado : la parte valiosa se deposita en el fondo,

y la ganga o livianos, rebalsa a la superficie.

3.2.- MESA VIBRATORIA : Esta constituida por un tablero plano rectangular montado sobre

guías que permiten un movimiento alternativo sobre su propio plano y en dirección del

lado mas largo. El tablero contiene listones, cuya disposición, forma y dimensiones varían

según el material a tratar.

Las Fig. Nº 2 y 3, muestran las zonas de separación de una mesa vibratoria y el mecanismo

de su funcionamiento.

Con este equipo es posible realizar funciones de pre-concentración, concentración y

limpieza de concentrados, separando por acción del movimiento vibratorio y una corriente

de agua las distintas fracciones pesadas del mineral en función a su densidad.


4.1.- Inicialmente cada grupo determinará las características principales del equipo con el cual

trabaje en la práctica.

4.2.- Pesar 1 kg de mineral y someter a molienda

Tiempo : lo que se indique

Dilución (L / S) : 1 / 2


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4.3.- A continuación se trabajara con el Jig o la mesa vibratoria, según el procedimiento que se

explicará.

4.4.- Reportar las condiciones de operación en la hoja de control que se adjunta.

4.5.- Durante la operación :

a) Tratar de mantener la alimentación de mineral en forma constante.

b) Regular las cantidades de agua según lo que se indique .

c) Plantear constantemente el relave Jig.

d) Observar la franja de separación en la mesa.

4.6.- Indicar los parámetros que se tienen que considerar para un trabajo de concentración

gravimétrica.

5.- CUESTIONARIO

5.1.- Cual es el principio en que se basa el proceso de concentración gravimétrica.

5.2.- Indicar las características de los equipos de concentración gravimétrica que se dispone en

Tecsup.

5.3.- Indicar 4 equipos para concentración gravimétrica de minerales de oro.

5.4.- Cuales son las variables de operación de un Jig y de una mesa vibratoria.

5.5.- ¿Que son “ sluices ”, para que sirven?

5.6.- Dibujar un circuito de concentración de minerales que incluyan el empleo de Jig y / o

mesas.

5.7.- Además de flotación y concentración gravimétrica ¿Qué otros métodos se aplican para

concentrar minerales?

6.- APENDICE : CONDICIONES DE OPERACIÓN


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JIG DENVER

Peso mineral

Stroke

Pulsaciones

Material cama

Alimentación (g/min)

Agua total (cc/min)

MESA VIBRATORIA

Peso mineral

Inclinación mesa

Dimensiones mesa

Alimentación (g/min)

Pulsaciones (rpm)

Agua total (cc/min)


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Laboratorio Nº 8

“ FLOTACION DE MINERALES DE

COBRE”

1.- OBJETIVOS

Estudiar la flotación de sulfuros de cobre a nivel batch.

Familiarizar al estudiante con los reactivos empleados, su dosificación y las condiciones

para la obtención de concentrados de cobre. Adiestrar al alumno en la metodología práctica

que se sigue en la realización de flotación experimental a nivel laboratorio.


Mineral de cobre sulfurado ( - 10m)

Molino de bolas y celda de flotación

Balanza digital

Celda de 0,5 y 1kg

pH metro y solución buffer alcalino

Bandejas

Baldes de plástico

Cuchara de fierro

Pizetas y espátulas

Reactivos de flotación


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Probetas de 1000 y 100 cc

Vasos de 250 cc

Matraces de 250 cc

Paleta plástica y cal

Goteros y jeringas descartables

Luna de reloj

Reporte de prueba experimental

3.- INTRODUCCION

La flotación es un proceso de separación de minerales a partir de pulpas por medio de

burbujas y en base a sus propiedades hidrofilitas e hidrofóbicas.

Las formas de separación pueden ser de flotación colectiva (bulk) con 2 o mas

componentes, y la flotación selectiva (diferencial) con una especie en cada uno de los

productos obtenidos por etapas. Cuando la parte estéril es una fracción menor en el

material, la separación por flotación es de purificación o limpieza.

En laboratorio se efectúa en celdas de flotación experimental.

Las variables del proceso de flotación son :

a) Naturaleza del mineral

b) Tamaño de la partícula

c) Densidad de pulpa y/o porcentaje de sólidos.

d) Calidad del agua

e) Tiempo de flotación

f) Calidad y dosificación de reactivos

g) PH

h) Temperatura de la pulpa


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i) Aireación

La flotación de los sulfuros de cobre, asociados a pirita ocurre por modificación de la

alcalinidad (pH mayor a ) empleando reactivos como cal, cianuro de sodio y espumante.


La sección se dividirá en 3 grupos, según lo indique el profesor de práctica

4.1.- MOLIENDA

Previamente retirar las bolas de molino y lavar su interior.

Pesar 1 kg de mineral de cobre. Moler durante el tiempo que se indique para cada grupo.

Dilución de molienda : agua = 500 cc

Agregar los reactivos que se indican en la hoja de reporte experimental

Medir el pH después de la molienda y anotar.

Separar la pulpa de las bolsas, utilizando la menor cantidad de agua posible.

4.2.- FLOTACION

Transferir la pulpa a la celda de flotación.

Iniciar el acondicionamiento, controlando tiempo y pH.

Adicionar el colector (xantato), que se indique en el cuadro de dosificaciones.

Agregar el espumante un minuto antes de finalizar el acondicionamiento, diluyendo la

pulpa.

Abrir la llave de aire e iniciar la flotación Rougher

Platear el concentrado y observar su composición.


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Finalizar a los 5 minutos.

Desalojar el relave final y transferir el concentrado Rougher a una celda menor capacidad

Efectuar la flotación cleaner (limpieza) agregando los reactivos necesarios.

Filtrar, secar y pesar el concentrado obtenido.

4.3.- BALANCE METALURGICO

Con los pesos obtenidos y las leyes estimadas, efectuar el balance metalúrgico de la

prueba, con la explicación que se hará en el aula de prácticas.

5.- CUESTIONARIO

5.1.- Presentar el diagrama de flujo seguido en laboratorio, indicando principales operaciones y

condiciones.

5.2.- Presentar los cálculos del Balance metalúrgico :

a) % peso de cada producto.

b) Contenido metálico y cabeza calculada

c) Distribución porcentual en cada producto

d) Recuperación y ratio de concentración

5.3.- Reactivos de flotación utilizados :

a) Preparación y cálculo de consumo a nivel de laboratorio.

b) Puntos de adición en cada etapa.


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5.4.- Mencione 10 plantas concentradoras de procesamiento de minerales de cobre, indicando las

de mayor producción.

5.5.- Presentar el “ flow sheet ” de una planta concentradora peruana de mineral de cobre.

5.6.- Según las formulas usuales de comercialización de concentrados de cobre y el precio actual

del cobre. ¿Cuál ese el valor en $ del concentrado obtenido en flotación del laboratorio?

(utilizar el procedimiento seguido en el curso de calculo metalúrgico).

6.- APENDICE

Compendio de conminución, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYTEC,

Lima Perú. Juan Rivera Zeballos (2003)



Preparación mecánica de minerales (Separatas), Tecsup, Lima Perú

Werner Joseph (1996)

Procesamiento de minerales. B.A. Wills (1995)


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FLOW SHEET PROCEDIMIENTO DE FLOTACION DE UN MINERAL DE

COBRE


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ricardo palma.docx

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