¿Cómo se realiza el proceso de muestreo de mineral?

Para analizar la pulpa (densidad y grado de viscosidad), el mineral y su concentración se utiliza un método como el muestreo. Con su ayuda se puede averiguar cuál es la composición del producto (mineralógica, química, etc.), su estado y sus características.

El proceso consta de las siguientes etapas: primero se toman las muestras, luego se procesan y después se preparan para un análisis detallado de su composición.

Para realizar el procedimiento correctamente es importante que la muestra sea representativa, es decir, que la parte del material que se ha seleccionado para el análisis exprese con exactitud la composición de la masa total.

El proceso de enriquecimiento depende del proceso de muestreo. Si se realizan correctamente todos los cálculos, se puede determinar la calidad de los materiales analizados y finales, así como calcular correctamente todos los indicadores tecnológicos.

Es necesario realizar pruebas para averiguar todo lo posible sobre el material de origen. Hay dos formas de obtener información valiosa. La primera es definir las propiedades de la matriz original. El segundo método es determinar una pequeña parte de la masa para distribuir las propiedades resultantes a toda la masa.

Existen varios tipos de pruebas. La clasificación depende del propósito del procedimiento, es decir, de cómo se utilizarán los resultados obtenidos del análisis.

Se distinguen los siguientes tipos:

• Se realiza para verificar el mineral almacenado o que llega a la empresa. En la elaboración de un balance de materias primas, este procedimiento juega un papel fundamental.
• Existen de equilibrio y operacionales, siendo este último el que facilita el proceso de enriquecimiento.

El análisis de los productos permite realizar el análisis de los productos iniciales y finales con el fin de contabilizar el período de tiempo que se ha establecido para el control (por ejemplo, un mes). En el caso de las pruebas de equilibrio, se toma un intervalo más corto. Por lo general, es igual a la duración de un turno. En cuanto al tipo operativo del procedimiento, el proceso implica la toma de muestras de concentrados durante un período de tiempo que depende de la duración de su preparación y análisis. El tiempo puede variar desde un cuarto de hora hasta dos horas.

El muestreo permite obtener información sobre la composición del producto y el estado del proceso directamente en el momento del muestreo. El procedimiento en sí se lleva a cabo estrictamente de acuerdo con el esquema establecido.

El muestreo se clasifica según otra característica: la frecuencia de muestreo. El procedimiento se realiza de forma sistemática o periódica.

Las pruebas periódicas permiten controlar la composición granulométrica de los materiales: arena, desechos de hidrociclones y molinos, mineral. El procedimiento permite determinar la carga de circulación.

Las pruebas sistemáticas le permiten familiarizarse con los siguientes indicadores:

• El grado de densidad del mineral;
• Concentración de álcali en pulpa;
• El contenido de humedad del mineral utilizado en el proceso de producción;
• El grado de deshidratación de los productos de enriquecimiento;
• La presencia de metales en el mineral en los desechos y productos de enriquecimiento;
• Concentración y consumo de reactivos;
• Densidad de concentración del producto de enriquecimiento;
• Composición del drenaje espesante.

Si es necesario realizar pruebas de TP para calcular los esquemas agua-lodos y cualitativo-cuantitativo, el procedimiento debe realizarse periódicamente. La mayoría de las veces, de acuerdo con un cronograma predeterminado. El procedimiento también puede realizarse si cambia el esquema tecnológico o el régimen de reactivos.

Convencionalmente, el proceso de prueba se divide en dos etapas:

• Se seleccionan muestras puntuales;
• A partir de ellos se elabora una muestra combinada;
• Se recopila una muestra de laboratorio.

Para comprender el proceso de prueba, es importante comprender la terminología. Una muestra puntual se entiende como una parte del cuerpo fuente, que se muestrea durante un corte del muestreador. Las muestras puntuales son componentes de una muestra combinada, que se forma durante un tiempo determinado, y una muestra combinada es una muestra de laboratorio, que se utiliza directamente durante el análisis. Una prueba de este tipo puede ser mensual, por turnos o por horas.

La muestra debe tomarse correctamente. Lo principal es que refleje bien las propiedades y la composición del material de partida. Esta cualidad de la muestra se llama representatividad. Por eso es tan importante determinar correctamente la masa de la muestra y decidir qué método de procesamiento se utilizará.

Los siguientes factores influyen en el peso:

• Propiedades físicas y químicas del producto;
• Dimensiones de una pieza de material;
• La necesidad de precisión en las investigaciones realizadas.

El efecto del tamaño sobre la masa del material se puede expresar mediante la fórmula de Chechotte:

Q = kd2, kg,

donde k es un coeficiente que depende del contenido de metal en el material fuente, su homogeneidad y valor, y d es el tamaño de la pieza máxima de material seleccionado para la prueba.

La Tabla 1 muestra cómo la homogeneidad afecta al coeficiente k:

Tabla 1. Valores del coeficiente k.

Para determinar los métodos y medios de realización de la investigación, es necesario prestar atención a indicadores tales como el propósito de la prueba, las condiciones para su realización y las propiedades del material. Si el producto que se está probando está en movimiento, entonces los muestreadores mecánicos se utilizan con mayor frecuencia para la prueba. Las muestras de precisión recogidas en el receptor del dispositivo, producidas cortando el producto atravesando todo el chorro en un intervalo de tiempo establecido, forman una muestra combinada. Para probar el flujo de pulpa, se deben utilizar muestreadores que se caracterizan por métodos de cruce de flujo transversal o longitudinal. Dichos dispositivos garantizan un corte uniforme del material de todo el flujo, es decir, en intervalos de tiempo iguales.

La masa de la muestra combinada en relación con la masa del material de partida es igual a:

• Para residuos de enriquecimiento: del 0,0004 al 0,006%;
• Para minerales: de 0,001 a 0,025%;
• Para productos de enriquecimiento: de 0,002 a 0,2%.

El peso de la muestra de un producto comercial está en el rango de 0,001-0,00001%.

El procesamiento de muestras combinadas se realiza según los siguientes esquemas:

El procesamiento es un proceso de varias etapas. Primero hay que triturar y moler el material mineral. Para ello se utilizan un molino y una trituradora. Una condición importante: el corte y la mezcla deben realizarse simultáneamente y de acuerdo con las dimensiones del material. En otras palabras, la muestra primaria se transforma en la muestra final, pero al mismo tiempo se conserva su representatividad. El objetivo del procedimiento es mezclar la muestra antes de la reducción. Esto permite promediar el material en tamaño y composición.

Existen varias formas de mezclar las muestras. Si los materiales minerales tienen un tamaño superior a 100 mm y su peso supera los 100 kg, se utiliza el método de cono y anillo. Si la masa supera los 25 kg y no hay cuerpos grandes, entonces es suficiente el laminado. En el caso de muestras finamente trituradas, el procedimiento se lleva a cabo utilizando un tamiz con agujeros de un tamaño determinado. Deben ser 3 veces más grandes que los trozos más grandes. La mezcla mecánica implica el uso de molinos y mezcladores.

El proceso de mezclado va seguido de una reducción. El procedimiento de ejecución depende de las dimensiones y la cantidad de material. La reducción se realiza de forma manual. Se realiza de dos formas. La primera es el método de cono seguido del despiece. La segunda es el despiece y el despiece. Si es necesario reducir material triturado o un cuerpo de menos de 25 mm, se utilizan reductores mecánicos o dispositivos ranurados.

Para tomar muestras de materiales finamente molidos, es necesario recurrir a la escuadración. Se utiliza un método para determinar la composición química del mineral. Los cuerpos triturados se analizan mediante unidades de muestreo y reducción equipadas con reductores, molinos y trituradoras. Las muestras de pulpa se procesan en varias etapas. Antes de esto, deben deshidratarse y secarse. La temperatura debe estar entre 105 y 100 ℃.

Para controlar el proceso de producción en una empresa lo más rápido posible, es necesario automatizar todas las etapas del procedimiento. Con la ayuda de dispositivos especiales, es posible seleccionar, entregar y preparar rápidamente muestras para la investigación, así como realizar su análisis detallado. Se puede obtener información valiosa sobre el proceso utilizando analizadores automáticos. Han ampliado significativamente las capacidades del proceso. Sin embargo, su implementación a veces es problemática debido a algunas dificultades de naturaleza metodológica. Esto puede deberse a la falta de fondos para comprar sistemas de control modernos, una amplia variedad de propiedades de los medios seleccionados para el control, etc.

La aparición de problemas teóricos está asociada a las características del tipo de control más complejo: el analítico. Su complejidad también determina las dificultades asociadas al desarrollo de sus aspectos principales en todas las etapas del proceso de investigación. En cuanto a las dificultades técnicas, el principal problema aquí es que no hay medios técnicos. Esto es especialmente común en las primeras etapas del proceso cuando es necesario recolectar, transportar y preparar muestras. También influye el hecho de que no todas las tecnologías informáticas y analíticas son confiables, lo cual es necesario para completar con éxito la tarea.