Técnicas de muestreo de minerales

 

Muestreo manual

Dentro de los métodos y dispositivos de partición manual se menciona:

1. Coneo y cuarteo (Pala y cucharon): Es probablemente el mas viejo de todos los métodos de muestreo probabilístico. También se le llama cuarteo cornisa, ya que se origino en las minas de estaño de Cornwall. Se ha empleado con lotes de hasta 50 toneladas, pero en la actualidad su uso se ha limitado a lotes de mesón de una tonelada con materiales a –50 mm.

Los pasos típicos a seguir para llevar a cabo este procedimiento son tres:

  • El material se extiende en una placa lisa de fierro o una superficie de concreto fácil de limpiar. Se apila en forma cónica colocando cada palada exactamente en el ápex. Esta operación se repite 2 o 3 veces con el propósito de dar a las partículas una distribución homogénea respecto a un eje de revolución, esto es, homogeneidad giratoria o simetría  respecto al eje vertical.
  • El material se distribuye por medio de una pala para formar, primero, un cono truncado y, después, un pastel circular plano, respetando lo mas posible la simetría lograda en el primer paso.
  • El pastel circular se divide en 4 partes a lo largo de dos diagonales perpendiculares entre si. Dos cuartos opuestos se separan como muestra (por ejemplo : A y C o B y D) y el par restante es el rechazo.

    Este método consume mucho tiempo y es costoso, la experiencia muestra que no es mas exacto, mas preciso o mas barato que el paleo alternado, que logra la misma razón de corte (1/2) con la misma herramienta (pala o cucharón)

    Formación de conos y cuarteo

     

    Rifleado

    El partidor de rifles, conocido también como partidor de Jones, consiste en un ensamble de un numero par de chutes, idénticos y adyacentes, normalmente entre 12 y 20.

    Los chutes forman un ángulo de 45° o mas con el plano horizontal y se colocan alternadamente opuestos para que dirijan el material a dos recipientes colocados bajo ellos. El material se alimenta por medio de un cucharon rectangular después de haber distribuido el material uniformemente en su superficie. Cada uno de los recipientes recibe una muestra potencial.

    Existe la posibilidad de introducir una desviación cuando se usa un partidor de rifles de manera asimétrica. Cuando el cucharon se descarga muy rápido y muy cerca de un lado, es posible que uno de los juegos de chutes derrame hacia el otro juego; entonces  una de las muestras potenciales es sistemáticamente mas pesada que la otra.

    El rango normal para el uso de partidores de rifles es:

    1. Tamaño máximo de partícula: alrededor de 15 mm
    2. Peso del lote: desde 100 g hasta algunos cientos de Kg
    3. Peso de la muestra: hasta unos cuantos gramos.
    4. Naturaleza del material: solidos secos.

    No se recomienda el uso de partidores para cortar muestras de material que tengan partículas mas grandes que la mitad de la abertura del chute, ya que se puede producir puenteo.

    Cuando se usan los partidores de rifles para propósitos técnicos, se puede observar la “regla de alternar” para suprimir cualquier desviación eventual.

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    partidor Jones

     

    Paleo fraccionado y alternado

    El paleo fraccionado es ciertamente el mas barato y sencillo de los métodos masivos de muestreo. Consiste en mover el lote por medio de una pala manual o mecánica, separando una muestra formada por una palada de cada N, logrando una relación de corte = 1/N

    1. Paleo fraccionado verdadero: Las paladas extraídas de un lote se depositan en la parte superior de N distintos montones, los cuales al terminar con el lote “L”, se convierten en N muestras potenciales idénticas de igual volumen.
    2. Paleo fraccionado degenerado: Cada enésima palada se deposita en el montón n°1 y el resto, paladas del ciclo, se depositan en el montón n°2 por lo tanto, el montón n°1 es la muestra predeterminada y el montón n°2 es el rechazo predeterminado.

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    Paleo alternado

    Es un paleo fraccionado caracterizado por N=2 y una relación de muestreo t = 1/2. EN este método existe la posibilidad de una desviación cuando se muestrean gruesos, ya que una porción (mayor o menor) de ellos puede quedar en una de las fracciones.

    El rango de uso de el paleo fraccionado es diferente si se maneja por medio de palas manuales o mecánicas.

    Para palas manuales:

    • Naturaleza del material: solidos secos, húmedos o incluso pegajosos.
    • Tamaño máximo de partícula: rara vez se usa para fragmentos mas gruesos de 100 mm (4”)
    • Peso del lote: hasta de algunas toneladas
    • Peso de la muestra: el paleo alternado puede implementarse y suministrar muestras tan pequeñas como un gramo ( por medio de espátulas químicas)
    • Capacidad de la pala: menos de M/30*N

    Para palas mecánicas:

    • Naturaleza del material:solidos secos, húmedos o incluso pegajosos.
    • Tamaño máximo de la partícula: hasta de 250 o 300 mm.
    • Peso del lote: hasta de varios miles de toneladas
    • Peso de la muestra: hasta de unas cuantas toneladas.
    • Relación de partido: desde 1/2 hasta 1/10.
    • Capacidad de la pala: menos de M_/30*N.

    Por experiencia, el paleo fraccionado, especialmente el paleo alternado, siempre es mas fácil, barato y, eventualmente, mas digno de confianza que el coneo y cuarteo.

    Paleo alternado con N=2

     

    Muestreo automático

    Este tipo de muestreo es el que emplea dispositivos movidos mecánicamente en forma continua o intermitente para extraer incrementos que se reúnen para formar la muestra.

    Cuando el equipo esta bien instalado y tienen un mantenimiento y supervisión de su operación adecuados produce muestras prácticamente sin desviación, pero su característica autónoma, tiende a se descuidado, lo cual genera los siguiente problemas:

    1. Modificación de los bordes del cortador por deformación o incrustaciones.
    2. Deposito de material dentro del cortador que se desprende esporádicamente.
    3. Captación de salpicaduras o escurrimientos ajenos al flujo.
    4. Bloqueo en la trayectoria o cambios en la velocidad por materiales acumulados.
    5. Fallas en los interruptores cuando son equipos intermitentes.

    En algunas plantas se instalan torres de muestreo, en las cuales se realizan operaciones de muestreo y trituración alternadas para obtener la muestra final de manera automática y sin la intervención humana. Hay que hacer notar algunos errores que se pueden presentar desde el diseño de estos aparatos hasta su uso:

    1. Falta de tolvillas amortiguadoras y alimentadores de flujo constante entre las etapas de trituración y muestreo.
    2. Relaciones de muestreo demasiado elevadas.
    3. modificaciones por uso
    4. modificaciones posteriores sin considerar la filosofía original y las consecuencias de dichas modificaciones.

     

    Divisores sectoriales

    Para muchos trabajos de pruebas y algunos analíticos, es necesario tener varias muestras iguales entre si. En forma manual se pueden obtener por paleo fraccionado, pero requiere de mucho tiempo y cuidado, por lo que es mejor emplear dispositivos mecánicos, que, en este caso, se les llama divisores sectoriales.

    Los divisores sectoriales son dispositivos que pueden tener dos arreglos:

    1. Alimentador giratorio, partidores y recipientes estacionarios.
    2. Partidores y recipientes giratorios y alimentador estacionario.

    En la siguiente figura se muestra un ejemplo del primer caso.

    Estos divisores pueden generar un numero grande de partes iguales o, cuando así se requiera, se pueden obtener fracciones mayores o menores, ya que sea por acumulación de partes menores o por la instalación de recipientes de diferente tamaño y pueden manejar material seco y pulpas.

    Muestreador rotatotio

     

    Partidor y recipiente giratorio

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