UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNAFACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS 1.0 INTRODUCCION El presente informe refleja la experimentación en campo del muestreo y cuarteo de minerales, teniendo a cargo del grupo de estudiantes del tercer año de Ingeniería De Minas al Ing. Daniel Zevallos Ramos quien realiza los servicios de docencia del curso de Beneficio de Minerales en la Universidad Nacional de Tacna. 2.0OBJETIVOS Que el estudiante conozca y aplique los diversos métodos prácticos existentes para que, a partir de un conglomerado de minerales se obtenga una muestra promedio representativa, susceptible hacer cuantificada mineralógicamente, para determinar por ejemplo la Ley. Que el alumno aplique en forma práctica, los métodos que existen para el muestreo y cuarteo de minerales, a la vez determinar el ángulo de reposo de estos. 3.0ASPECTOS GENERALES El muestreo es una operación de control metalúrgica que se realiza necesariamente en toda planta concentradora, con la finalidad de obtener pequeñas muestras de mineral que representen todas las cualidades y propiedades físicas y químicas del mineral original hacer tratado; es decir el los cuales mediante operaciones de cuarteo adecuados. Los factores que hacen difícil un muestreo. - El grado de precisión requerida. su ley. - Tamaño de la muestra requerida. como ser. para procesos metalúrgicos posteriores. - La variación en tamaño de las partículas constituyentes. - La distribución heterogénea de los minerales. Como se ve. entre los principales son los siguientes: - La gran variedad de constituyentes minerales en la MENA. definir en forma exacta las características de un gran conglomerado de mineral. dureza etc. - Características físicas y químicas de la población. - La variación de la dureza entre los diferentes minerales. la muestra obtenida. toda vez que. se acumula en una cantidad de unos cuantos kilos de mineral. gravedad aparente. Los elementos básicos considerados en cualquier procedimiento de muestreo son: - Definir la característica metalúrgica a ser investigada. - La variación de la densidad entre el mineral y la ganga.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS muestreo y cuarteo conducen a la obtención de una pequeña muestra representativa de un todo. permiten obtener una muestra pequeña (1 ó ½ kg) los cuales . Se tornaría difícil sin el auxilio de un adecuado proceso de muestreo y cuarteo. los cuales obtienen las muestras siguiendo un plan de muestreo.0METODOS DE MUESTREO Generalmente. en una planta concentradora. determina una tendencia al error. - Mediante cajas de corte en fajas transportadoras. El muestreo manual es llevado a cabo por: - muestreo mediante terrazas - aplicación de tubos o dispositivos en espiral a las pilas. por lo general en forma periódica y en puntos determinados del proceso. - Muestreo mediante paladas. que son: 4. designados para esta tarea. en todo caso. que determinarán las características anteriormente descritas. una mala aplicación del plan.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS son requeridos por los laboratorios. 4.2MUESTREO MECÁNICO Se realiza mediante máquinas o equipos con dispositivos de corte automatizado y diseñado para extraer una porción determinada de mineral . las muestras pueden ser obtenidas mediante dos métodos prácticos. 4.1MUESTREO MANUAL Lo realizan los operarios de planta. 5. consiste en formar una pequeña pila con el mineral muestreado. que luego de ser extraídas. con la parte superior en forma de cono truncado que sostiene un par de rejillas orientadas unas en dirección contraria a las otras. a este círculo se le divide en cuatro partes simétricas. acumulan aparentemente la misma cantidad de mineral. hasta tener una muestra “promedio” y relativamente representativa de un todo de gran volumen. formando un circulo cónico de una altura muy inferior a la del cono. luego se separan las 4 partes. 5.0CUARTEO DE MINERALES Es una operación empleada en forma posterior al muestreo. mediante una cruz concéntrica. en forma de un cono.2CUARTEO DE JONES Se realiza utilizando la caja de Jones. El cuarteo se realiza en el laboratorio generalmente.1CUARTEO POR CONOS Es una operación manual. que nos permite continuar disminuyendo la cantidad de muestra. este se aplana de una manera uniforme. este tipo de muestreo se utiliza generalmente en la gran minería.). para desechar 2 partes opuestas por el vértice y juntar las otras 2 que quedan para formar nuevamente otra pila más pequeña y realizar la misma operación anterior hasta considerar que el producto del último cuarteo contenga una cantidad pequeña requerida por el laboratorio. debido a los altos volúmenes de mineral que son tratados. Aprox. formando un embudo por donde se introduce el mineral que discurre hasta dos cajas inferiores situadas en el piso.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS o de pulpa en caída a volúmenes e intervalos de tiempo predeterminados. luego se desecha una de las partes y con la otra se realiza la misma operación anterior hasta obtener una muestra de pequeño volumen (1/2 kg. . dividiendo así en dos partes la muestra original. luego. y los métodos usados son: 5. consiste de un equipo en forma de caja rectangular. 0PRACTICA DE LABORATORIO 6. Aprox. 5.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS Este proceso se emplea generalmente para minerales de tamaños reducidos a partir de un ¼ de pulgada de tamaño promedio. b) A esta pila formada se le medirá su altura y su radio del centro a la periferia. canchas. Sirve para determinar la altura de la pila con respecto a la base de descanso Su cálculo permite el diseño de tolvas de gruesos y de finos. respecto a la horizontal superior del cono y el talud formado por esta. donde se realizará el cuarteo descrito anteriormente.) . 6. fajas transportadoras. c) El cono formado será debidamente “aplanado” de manera tal que se forme un círculo cónico de una altura baja. d) El grupo realizará esta operación la cantidad de veces que estime necesaria hasta obtener la muestra deseada (1/2 kg. etc.3ANGULO DE REPOSO Es el ángulo formado entre la vertical de una pila. pilas de almacenamiento. De mineral y formará con ella una pila tipo cono. con la finalidad de obtener el ángulo de reposo característico del mineral. La determinación de este ángulo permite posteriormente diseñar pilas. tolvas y fajas transportadoras de minerales.1 PARA GRUESOS a) El grupo tomará mediante paladas unos 20 kg. m 6) y pesarlo. tal como se ve en la fig. .2 PARA FINOS CORTADOR DE RIFFLES O CORTADOR DE CHUTES (CAJA DE JONES) Llamado también cuarteo mecánico. Forma: - Tomar un lote de mineral chancado (. en este método se usa la llamada caja de Jones y sirve para cuartear materiales o minerales de granulometría fina. - Introducir la muestra en la caja de Jones por la parte superior a manera de riego de forma homogénea. - Eliminar una de las cajas de forma aleatoria y realizar con la otra la misma operación anterior. con tamaños promedio de malla Nº 6 para abajo. y se procede de la sig.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS (Se cogen 2 muestras tales como se muestra en la parte sombreada) 6. 93 Calculo del ángulo de reposo ∝=arctag ( ' 23.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS - Realizar la operación. la cual servirá para enviarlo al laboratorio para su análisis respectivo.0CALCULOS Y RESULTADOS 7.33 ∝=33 º 22 17 ' ' . cuantas veces sea necesario de manera que se obtenga una muestra mínima representativa del lote mayor. 7.8 36.93 ) 36.1MATERIAL GRUESO - Peso de la muestra de material grueso: 77 kg - Peso de la muestra final : 850 gr - Tabla de distancias vertical y horizontal Nº 1 2 3 Promed io - D Horizontal (cm) 36 35 38 H Vertical(c m) 24 23 24.33 23. tanto en los trabajos de prospección como en los de exploración de los yacimientos minerales.93 Calculo del ángulo de reposo ∝=arctag ( 15.0CUESTIONARIO 8. Por medio del muestreo se pueden estudiar propiedades físicas y características técnicas de los minerales y las rocas encajonantes. es el muestreo. El muestro es el único método para determinar y clasificar las menas de las gangas.8 29. que métodos modernos existe para estos casos? Cabe mencionar. que una de las operaciones más importantes.60 15.2MATERIAL FINO - Peso de la muestra de material grueso: 25 kg - Peso de la muestra final : 534 gr - Tabla de distancias vertical y horizontal Nº 1 2 3 Promed io - D Horizontal (cm) 28 30 30.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS 7.93 ) 29.8 H Vertical(c m) 16 16 15.1¿Cuál es la importancia del muestreo y cuarteo.60 ∝=28 º 17 ' 17 ' ' 8. . el muestreo debe ser equiprobable. sean iguales en ambas partes. es decir. Métodos de muestreo del mineral: A) DIVISORES (REDUCIDORES DE MUESTRAS) a. En conclusiones se resume que una muestra es una parte representativa de un todo.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS Este proceso es un conjunto de trabajos encaminados a determinar la composición cuantitativa y cualitativa de los componentes aprovechables e impurezas del mineral. de tal forma que la proporción y la distribución de la característica que se investiga (Ley Mineral). Cono y cuarteo . Reductor de triángulos d.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS b. Divisores rotatorios . Cortador de rifles c. ¿porque es necesario realizar un adecuado muestreo y cuarteo de minerales? Un adecuado y correcto muestreo permitirá determinar el contenido de sustancias metálicas útiles en un depósito mineral y el valor de las mismas. y poder controlar el valor de los minerales que se encuentran en la etapa de explotación. .2Indique. es evidente la gran importancia que tiene entre las diversas operaciones en una empresa minera. conocer los contenidos metálicos de las diferentes zonas del yacimiento para planear la explotación.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS 8. Esto también implica valorizar un depósito mineral para planear y controlar la explotación del mismo o para apreciar los resultados de un proceso metalúrgico. Un apropiado cuarteo nos permite continuar disminuyendo la cantidad de muestra. caso contrario. Submuestra es una cantidad de material formada por varios incrementos. El error asociado al valor final que se obtenga corresponderá a la suma de los errores parciales.3¿Cuales serian los errores en que se incurriría si es que no se tiene el adecuado cuidado en este tipo de operaciones? Es normal utilizar varios tipos de categorías para determinar las fracciones que se obtienen de un lote de acuerdo a la forma en que se van originando. es decir: . Una muestra compuesta global es la cantidad formada por todos los incrementos o submuestras tomadas desde un lote. un muestreo inexacto conducirá inevitablemente a resultados erróneos que pueden tener consecuencias muy graves como el de gastos insulsos para la empresa minera. Así se denomina incremento a la cantidad de material extraído del lote en un solo movimiento del aparato de muestreo. ya se con un mínimo porcentaje de error o sin error que sería favorable. 8. La muestra final para medición es la cantidad de material que finalmente ha sido seleccionada luego de completar los métodos estándares de chancado y división de muestras y sobre la cual se determinara el valor de un atributo o característica. En el caso de análisis químico.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS Un muestreo cuidadoso y preciso garantiza la plena obtención de los resultados planeados. Cada una de las operaciones que se utiliza introduce un error y una dispersión. la figura (Procedimiento general de las operaciones que se realizan para obtener una muestra final para análisis y errores que generan) muestra la forma en que se van generando cada una de las muestras definidas. hasta tener una muestra “promedio” o adecuada y relativamente representativa de un todo de gran volumen para que posteriormente la mandemos al laboratorio a analizar y obtener su ley de dicha muestra. El cuadro se inclina lentamente a una velocidad de aproximadamente 0. con el tamaño individual de partícula inferior a 10 mm. y el ángulo de la inclinación se mide. para reducir al mínimo el impacto de las partículas que caen.4¿Para qué se determina el ángulo de reposo. Basculante se detiene cuando el material comienza a deslizarse. existe algún otro método para determinar este ángulo? - MÉTODO DE LA CAJA BASCULANTE Este método es apropiado para materiales de grano fino. sin cohesión. La punta del embudo debe mantenerse cerca al cono de crecimiento y elevó lentamente a medida que la pila crece.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS Error Final: Error en la selección de muestra + Error en la preparación + Error en el análisis. - MÉTODO DEL EMBUDO FIJO El material se vierte a través de un embudo para formar un cono. El material se coloca dentro de una caja con un lado transparente para observar el material de ensayo granular. Dejar de verter el material cuando la pila alcanza . En un principio debe estar nivelado y paralelo a la base de la caja.3 grados/segundo. 8. El material granular asumirá un cierto ángulo a medida que fluye dentro del cilindro giratorio. En lugar de intentar medir el ángulo del cono resultante directamente. En este estudio se realizaron ambos métodos.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS una altura predeterminada o la base una anchura predeterminada. siempre especificar el método utilizado. los autores recomiendan realizar este ensayo en seco. Este cilindro se inclina en aproximadamente 60º y luego se vuelve a su posición original para medir el ángulo de reposo correspondiente a la pendiente formada por el material. Para cada muestra se inclinó el cilindro seis veces de . El ángulo de reposo se obtuvo midiendo la altura mayor y menor de arena con respecto a la base de apoyo. dividir la altura por medio de la anchura de la base del cono. Este método se recomienda para obtener el ángulo dinámico de reposo. Al describir el ángulo de reposo para una sustancia. - MÉTODO DESARROLLADO POR SANTAMARINA & CHO El primero consiste en llenar un cilindro transparente con un litro de agua y suelo. por lo que en este artículo solo se presentan los resultados obtenidos con el método en seco donde se utilizó una muestra homogeneizada de aproximadamente 300 mL de suelo. El efecto es similar a ver la ropa caen una sobre otra en una secadora de ropa que gira lentamente. En el caso de que exista segregación de las partículas de suelo en presencia de agua. La tangente inversa de esta relación es el ángulo de reposo. El cilindro se hace girar a una velocidad fija y el observador observa el material que se mueve dentro del cilindro giratorio. - MÉTODO DEL CILINDRO ROTATORIO El material se coloca dentro de un cilindro con al menos una cara transparente. Las arenas con mayor cantidad de partículas más pequeñas presentaron una evidente segregación en presencia de agua. y puede variar desde el ángulo estático de reposo medido por otros métodos. los que fueron promediados para obtener un ángulo de reposo parcial. Los resultados de los reconocimientos permiten delimitar la parte explotable comercial del yacimiento.5¿Cree que el desarrollo de la práctica le ha servido para entender estos procedimientos. la existencia de un yacimiento.UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA FACULTAD DE INGENIERIAS – ESCUELA DE MINAS modo de obtener seis valores. Este procedimiento se repitió con tres muestras distintas para cada arena. siendo el ángulo de reposo que se reporta el promedio de los tres ángulos parciales obtenidos.0CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Los resultados del muestreo en la exploración permiten definir o no.0 BIBLIOGRAFIA . porque 9. El muestreo de labores horizontales y de los piques proporciona los datos que permiten hacer las estimaciones de ley de los blocks cubicados. 8. 10. por qué? Sí.