Informe Concetra3

Universidad Arturo Prat

Departamento de Ingeniería

Informe de Laboratorio Nº 3 – 4Concentración de Minerales

“Caracterización de pastas minerales”

Profesor : Christian Hernández

Ayudante : Paola Mamani

Integrantes : Jury AlfaroRodrigo AngelPedro CisternasAlvaro MoncadaTatiana Ramos

Fecha : 29/10/10

SUMARIO

En este laboratorio se caracteriza una pasta mineral con una muestra de un relave

proveniente de una planta concentradora. Se realizaron pruebas de “test de flume”

ensayo de canaleta y “test de slump” abatimiento para porcentajes de sólidos desde

75.5 % sólido hasta 80 % sólido, las mismas pruebas adicionando floculante para

estudiar el comportamiento, la adición de floculante fue de 90 cm3 para las dos pruebas.

Estas pruebas se realizaron en dos días por separados y 3 veces se repitió cada prueba

para obtener un resultado representativo. Se obtuvieron datos suficientes para

confeccionar 2 gráficos donde en uno se ve el efecto del ángulo de reposo con respecto

al % sólido y el efecto del % abatimiento con respecto al % sólido.

Se determinó que este relave no necesita la adición de floculante para comportarse

como pasta a un % sólido de 79, mientras que en el rango de 79.5 y 80 % de sólido se

necesita la adición de floculante para disminuir su fluidez. El test de slump no mostró

grandes diferencias con respecto al test de flume.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN_________________________________________________________4

FORMULA DE ENSAYOS A REALIZAR_________________________________________5

Porcentaje de Abatimiento:____________________________________________________5

Ángulo de Reposo:___________________________________________________________5

PROCEDIMIENTO________________________________________________________6

Materiales a utilizar:_____________________________________________________6

DATOS EXPERIMENTALES_________________________________________________7

RESULTADOS OBTENIDOS_________________________________________________7

DISCUSIÓN DE RESULTADOS______________________________________________10

CONCLUSIONES________________________________________________________11

ANEXO_______________________________________________________________12

Test de Slump (Sin Floculante)_________________________________________________12

Test de Slump (Con floculante)________________________________________________13

Test de Flume (Sin Floculante)_________________________________________________14

Test de Flume (Con Floculante)________________________________________________15

Fotografías del laboratorio.___________________________________________________16

INTRODUCCIÓN

Una pasta mineral puede ser definida como un sistema casi coloidal, una mezcla sólido-liquido, que se caracteriza por comportarse como un fluido homogéneo, el cual no presenta (muy baja) segregación de partículas, presenta bajo drenaje de agua y contiene una fracción de material fino[15%≤ 20 µm].

Las pruebas de laboratorio para caracterizar la pasta, fue mediante los ensayos de canaleta (fluidez) y abatimiento (consistencia).El ensayo de consistencia es para saber el % de abatimiento tiene la pasta mineral, en tanto el ensayo de fluidez es para saber el ángulo de reposo que tiene la pasta mineral.

Figura 01: Diferencia entre el comportamiento de una pulpa de alta densidad con

respecto a una pasta.

FORMULA DE ENSAYOS A REALIZAR

Porcentaje de Abatimiento:

%ABT= sH

⋅100

Donde: s : diferencia entre la altura del cilindro y la de la pasta ensayada.

H: altura total del cilindro.

Ángulo de Reposo:

θR=Arctg ( h1−h2L

)

Donde: h1: Altura de la pasta en el punto inicial de la canaleta.

h2: Altura de la pasta en el punto final de la canaleta.

L : Distancia recorrida por la pasta a lo largo de la canaleta.

PROCEDIMIENTO

Primero se debe preparar las pastas minerales a un cierto porcentaje de sólidos, en este

caso a un 80% y 78% de sólidos. Posteriormente se realizan dos tipos de pruebas:

ensayo de abatimiento y el ensayo de fluidez.

Ensayo de Abatimiento de Cono o “slump”: Para realizar este ensayo se utiliza un

cilindro de PVC de 10 cm de diámetro por 10 cm de altura. Se debe llenar

cuidadosamente el cilindro de PVC lo más rápido posible para que la prueba dure no

más de 30 segundos luego se debe levantar cuidadosamente éste, permitiendo así que el

material pueda fluir y formar el “slump”. Una vez que el material se ha desplazado, y se

mantiene estático, se mide la diferencia de altura inicial, que es la misma altura del

cilindro, y la que tiene el material. Este ensayo se debe realizar tres veces y la altura

debe ser medida en 5 puntos distintos del tope del slump.

Ensayo de Canaleta o “flume”: En este caso se trabaja con una canaleta en acrílico, las

dimensiones de ésta son 50 cm de largo, 10 cm de largo por 10 cm de alto. Primero se

debe depositar la pasta en el compartimiento de la alimentación hasta una altura de 8

cm, luego se levanta súbitamente la puerta móvil y se deja fluir el material. Después se

miden las alturas inicial y final de la pasta y su largo total para estimar el valor del

ángulo de reposo (R). Este ensayo debe repetirse 3 veces para cada porcentaje de

sólidos.

Materiales a utilizar:

Mineral sólido correspondiente a relave de flotación

Cilindro de PVC (ensayo de abatimiento)

Canaleta Acrílica (ensayo de fluidez)

Balanza

Agua

Probeta

Balde

Regla

DATOS EXPERIMENTALES

Datos Generales

Alto Cilindro PVC : 10 cm.

Largo Canaleta : 9.9 cm.

Alto Canaleta : 9.3 cm.

Ancho Canaleta : 8.5 cm.

Porcentajes de sólidos desde 80% hasta 75.5% en intervalos de 0.5%.

RESULTADOS OBTENIDOS

Tabla 01: Ángulo de reposo y porcentaje de abatimiento para los distintos porcentajes

de sólidos con y sin adición de floculante, con tres veces de repetición del experimento.

% de Sólidos S=80%Floculante Sin Con% de Abatimiento 37.0 34.8 32.6 50.6 42.8 48.2Ángulos de reposo (º) 39.806 24.228 56.041 50.964 48.366 47.793

% de Sólidos S=79.5%Floculante Sin Con% de Abatimiento 51.8 47.8 52.0 64.4 59.4 60Ángulos de reposo (º) 46.637 51.203 36.870 42.510 49.667 42.274


% de Sólidos S=78.5%Floculante Sin Con% de Abatimiento 67.6 71.0 69.6 60.6 55.8 68.8Ángulos de reposo (º) 42.166 43.755 34.114 28.034 29.827 32.152

% de Sólidos S=78%Floculante Sin Con% de Abatimiento 71.8 72.4 72.2 78.2 79 77.2Ángulos de reposo (º) 27.728 23.962 21.146 26.307 21.516 23.806



% de Sólidos S=76.5%Floculante Sin Con% de Abatimiento 88.0 85.2 86.8 89.6 90 89.4Ángulos de reposo (º) 9.851 10.066 9.353 7.275 8.710 8.344

% de Sólidos S=76%Floculante Sin Con% de Abatimiento 69.8 85.6 86.0 88.2 87.6 89Ángulos de reposo (º) 7.067 5.004 7.189 5.194 6.722 6.058


Representación gráfica de la tabla N° 02, anexo

75 75.5 76 76.5 77 77.5 78 78.5 79 79.5 800

10

20

30

40

50

60

Variación del ángulo de reposo según % sólidos y adición de floculante.

Ángulo Reposo con FloculanteÁngulo Reposo sin Floculante

Sólidos %

Ángu

lo d

e Re

poso

θ

Gráfico 01: Comparación de ángulo de reposo según porcentaje de sólidos y adición de

floculantes para un mineral, a simple viste es evidente que el efecto del floculante es

notable con un porcentaje de sólidos entre 78 y 79.5 %.

75 76 77 78 79 800.00

10.0020.0030.00

40.0050.0060.00

70.0080.0090.00

100.00

Variación de abatimiento según % sólidos y adición de floculante.

% Slump - Floculante% Slump

Sólidos %

Abati

mie

nto

%

Gráfico 02: Comparación del Test de abatimiento para distinto porcentaje de sólido y

con la adición de floculantes, es apreciable que la adición del floculante hace más

estable la consistencia del mineral.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

1. El ángulo de reposo según gráfico 01, entre el rango de 75,5 y 78 % sólido, con

la adición de floculante, tiene un comportamiento lineal en comparación a la

experiencia sin floculante, porque éste a menor % sólido se comporta como una

pulpa, luego de 78 % de sólido el ángulo de reposo sin adición de floculante fue

mayor que cuando se adicionó floculante, a los 79,5% de sólido el ángulo de

reposo fue similar con y sin adición de floculante, sobre los 79,5% de sólido el

ángulo de reposo con floculante aumenta en comparación a la experiencia sin

floculante.

2. Según gráfico 02, la curva de abatimiento en general tiende disminuir a mayor %

sólido, el efecto del floculante en el test de abatimiento a % sólido bajos, no

refleja una clara diferencia en el abatimiento. Sin embargo entre 79 y 80 %

sólido hay una clara diferencia en el efecto de consistencia de modo que la

adición del floculante aumenta el abatimiento con % sólido muy altos.

3. El comportamiento oscilatorio obtenido según el gráfico 02 a % sólidos menor a

79%, se debe a que, el abatimiento depende directamente para este caso ( T°

ambiente, sin variación de pH, etc.) el tipo de mineral y de floculante.

CONCLUSIONES

1.- El ángulo de reposo se comporta linealmente al aumentar el % sólidos con la

adición de floculante.

2.- Se determinó que el relave tiene su mayor ángulo de reposo a un % sólido de 79

sin la adición de floculante, por lo tanto este no necesita floculante para trabajar

a 79 % sólido.

3.- El test de abatimiento realizado a esta pasta mineral para comparar el efecto del

floculante, no es claro para la caracterización con esta prueba.

4.- Para evitar la fluidez de la pasta mineral en el rango de 79.5 y 80 % sólido según

grafico 01, necesita la adición de floculante.

ANEXO

Tabla N° 2: Datos obtenidos a partir de un promedio de cada prueba realizada en el

laboratorio.

% solidos% Slump - Floculante % Slump

Ángulo Reposo con Floculante

Ángulo Reposo sin Floculante

80 47.20 34.80 49.04 40.0279.5 61.27 50.53 44.82 44.9079 68.20 56.60 36.58 46.10

78.5 61.73 69.40 30.00 40.0178 78.13 72.13 23.88 24.28

77.5 77.60 87.93 16.02 10.3877 77.60 81.07 11.94 9.08

76.5 89.67 86.67 8.11 9.7676 88.27 80.47 5.99 6.42

75.5 90.53 93.53 5.72 4.21

Tabla N° 3: Desviación estándar para los datos obtenidos en la tabla N° 2

Desviación Estandar

% solidos % Slump

% Slump con

floculante

Ángulo Reposo

con Floculante

Ángulo Reposo sin Floculante

80 2.200 3.995 1.690 15.90879.5 2.369 2.730 4.202 7.32279 0.721 1.000 1.920 4.553

78.5 1.709 6.574 2.065 5.16978 0.306 0.902 2.396 3.302

77.5 0.231 1.562 2.407 1.71377 1.102 2.517 0.785 0.334

76.5 1.405 0.306 0.745 0.36676 9.240 0.702 0.766 1.228

75.5 0.306 0.945 0.531 0.661

Test de Slump (Sin Floculante)%S=80 %S=79.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º3.2 3.1 3.1 5.3 5.2 5.44.2 3.4 2.9 5.5 4.8 4.33.6 3.9 3.7 5.3 4.6 5.93.7 2.9 2.5 4.4 4.9 5.13.8 4.1 4.1 5.4 4.4 5.3

%S=79 %S=78.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º6 5.4 5.7 6.5 6.9 7.3

5.9 5.4 6 6.4 7.2 7.25.4 5.8 5.2 7.4 7.4 6.65.5 5.8 6.5 6.9 7.3 7.55.6 5.5 5.2 6.6 6.7 6.2

%S=78 %S=77.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º7.4 7.4 7.2 8.8 8.7 8.77.3 7.3 7.3 9.1 9.1 96.7 6.9 6.8 9.1 9.1 9.17.2 7.4 7.4 8.9 9.1 8.97.3 7.2 7.4 8 8.1 8.2

%S=77 %S=76.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º7.7 8.1 8 8.9 8.8 8.97.9 8 8.2 8.9 8.7 8.88.1 8.2 8.2 8.9 8.6 8.78.1 8.4 8.3 9 8.7 98.1 8.1 8.2 8.3 7.8 8

%S=76 %S=75.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º8.4 8.5 8.6 9.3 9.5 9.58.9 8.7 8.8 9.5 9.5 9.38,,7 8.2 8.8 9.5 9.5 9.48.8 8.7 8.3 9.4 9.4 9.48.8 8.7 8.5 9.1 9 9

Test de Slump (Con floculante)%S=80 %S=79.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º4.4 4.4 4.6 6.3 5.9 65.1 4.2 4.7 6.7 5.7 5.95.5 4.5 5.1 6.2 5.9 6.15.4 4 4.9 7.1 6.1 5.84.9 4.3 4.8 5.9 6.1 6.2

%S=79 %S=78.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º

6.4 7.1 7.2 6.2 5.3 77.3 7 6.8 6.2 5.3 7.26.4 7.1 7 6 5.5 77.1 7 6.7 5.9 5.8 76.4 6.4 6.4 6 6 6.2

%S=78 %S=77.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º8 7.9 7.8 8.2 8.1 8

7.2 7.5 7.1 8.5 7.9 7.98.1 8 7.8 8.1 7.4 7.88.2 8.1 8 8.1 7.8 7.77.6 8 7.9 6.8 7.1 7

%S=77 %S=76.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º8.3 7.9 8.2 9.1 9 9.28.6 8.1 9.1 9 9 9.18.6 8.2 9.1 9 9 98.7 8.7 9.1 8.9 9.2 98.4 8.7 8.6 8.8 8.8 8.4

%S=76 %S=75.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º9.2 8.9 9.1 9.4 9.1 9.18.2 8.8 9 9.2 9.2 9.29 8.8 9 9.2 9.1 9.2

9.1 8.8 9 9.2 9.2 8.38.6 8.5 8.4 8.8 8.5 9.1

Test de Flume (Sin Floculante)%S=80 %S=79.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 6 6 6 h1 5 6 4.6h2 2.3 2.4 1.7 h2 1.4 0.9 1L 3 3.2 3.9 L 3.4 4.1 4.8

%S=79 %S=78.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 5.6 6.5 5.1 h1 5.3 5 4.8

h2 0.2 0.7 1.1 h2 0.5 0.5 0.6L 4.4 6.5 3.9 L 5.3 4.7 6.2

%S=78 %S=77.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 4.5 4.6 4.7 h1 3.4 3.4 3.3h2 0.4 0.6 0.6 h2 0.7 0.7 0.4L 7.8 9 10.6 L 14.5 12.7 19.2

%S=77 %S=76.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 3.4 3.5 3.5 h1 3.4 3.5 3.3h2 0.2 0.3 0.3 h2 0.5 0.5 0.5L 20.8 20 19.3 L 16.7 16.9 17

%S=76 %S=75.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 3.4 2.3 3.2 h1 2.9 3 2.2h2 0.4 0.4 0.4 h2 0.4 0.5 0.4L 24.2 21.7 22.2 L 30.4 32 29.8

Test de Flume (Con Floculante)%S=80 %S=79.5

1º 2º 3º 1º 2º 3º

h1 6 6 6 h1 6 5.6 5.5h2 2.3 2.4 1.7 h2 0.5 0.3 0.5

L 3 3.2 3.9 L 6 4.5 5.5

%S=79 %S=78.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 5.1 5.9 5.8 h1 5 5 5h2 0.3 0.4 0.5 h2 0.9 0.7 0.6L 7 7 7 L 7.7 7.5 7

%S=78 %S=77.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 5 4.6 5 h1 4.1 4.1 3.9

h2 0.6 0.5 0.5 h2 0.8 0.9 0.5L 8.9 10.4 10.2 L 12.9 12 10

%S=77 %S=76.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 4 4.3 4.1 h1 3.5 4 3.8h2 0.2 0.2 0.3 h2 0.5 0.4 0.5L 18.5 18 18.9 L 23.5 23.5 22.5

%S=76 %S=75.5

1º 2º 3º 1º 2º 3ºh1 2.9 3.5 3 h1 3.2 3.1 3.2h2 0.4 0.4 0.4 h2 0.5 0.4 0.6L 27.5 26.3 24.5 L 24.9 26.5 28.9

Fotografías del laboratorio.

Fig 1 Fig 2

Fig. 3

Fig. 4 Fig. 5

Fig. 1 y 2: Test de canaleta para pasta mineral con un 80 % de sólidos con la adición de floculante

Fig. 3: Teste de canaleta para una pasta mineral con un 78% sólido con floculante

Fig. 4 y 5: Test de abatimiento para una paste mineral con 80 % sólido con floculante y 78 % sólido con floculante.

Documents

Informe Concetra3