Análisis Granulométrico por Tamizado, Trituración primaria, secundaria y Molienda

Análisis Granulométrico por Tamizado, Trituración primaria, secundaria y Molienda

Aguilar Ángel, David*; Alvarez Barrientos, Sara+; Cerón Ramírez, Diego Andrés; Grisales Quintero, Juan Pablo

* Universidad EAFIT, Ingeniería de procesos, daguila1@eafit.edu.co

+ Universidad EAFIT, Ingeniería de procesos, salvar28@eafit.edu.co

RESUMEN:

ABSTRACT: 

PALABRAS CLAVE / KEYWORDS: Tamizado, Series de tamices, Trituradora de mandíbula, Trituradora cónica, molino de bolas/  Sieving, Sieve Series, Jaw Crusher, Conical Crusher, Ball mill.

INTRODUCCIÓN

Frecuentemente a nivel industrial resulta fundamental realizar la separación de los diferentes componentes de una mezcla en fracciones individuales. Existe un gran número de metodologías a la cuales se puede recurrir para realizar las separaciones, por ejemplo la destilación y des-humidificación que corresponden a métodos de separación por difusión, mientras que encontramos la filtración y tamizado que son métodos de separación mecánicos (UNAM).

El análisis granulométrico o también conocido como granulometría o tamizado comprende los procedimientos manuales o mecánicos mediante los que se realiza la separación de partículas consecutivas de un material, basándonos en el tamaño (Universidad CentroAmerciana "Jose Simeon Cañas"). Para determinar la distribución de las partículas se emplean tamices que cumplan con las normas técnicas, posteriormente se someten a vibraciones consecutivas que permiten realizar la distribución del material en cada una de las secciones (Bravo Guzmán, García Luna, Morales Alejandre, & Ramírez Grnados, 2012).

Un factor importante a tener en cuenta al realizar el análisis granulométrico es si este se lleva a cabo en húmedo o en seco. El tamizado debe de ser realizado en seco cuando el sólido que se está manipulando tiene un tamaño superior a 44 micrómetros, el tamizado debe de ser en seco cuando las partículas son de tamaños inferiores a 10 micrómetros (McCABE, 1998).

En la presente práctica se trabajó una sesión de análisis granulométrico manipulando azúcar de mesa con tamices de acero inoxidable. El procedimiento se llevó a cabo en seco, debido a que el tamaño del azúcar es de 600 micrómetros (josellopart, 2016).

De forma adicional debemos de tener presentes las zonas de rechazo y de cernido, la Figura 1 muestra con claridad ambas regiones. En la zona de rechazo se va a ubicar el producto al interior de los tamices, mientras que la zona de cernido contará con todo el material que logro atravesar la serie.

[pic 1]

Figura 1 Zona de Cernido y rechazo (Miañohubert, 2011)

El análisis granulométrico frecuentemente es empleado tras realizar procesos de trituración y molienda, operaciones que buscan realizar la reducción del área superficial del sólido (Granger Brown, 1955).

Las fuerzas que pueden aplicarse  a un sólido con el fin de lograr su ruptura son varias, encontramos la compresión, impacto, frotamiento o corte (Moncada, 2016). Al aplicar las fuerzas de frotación se obtienen solidos muy finos a partir de materiales blandos, mientras que la compresión logra tamaños gruesos a partir de solidos bastante duros, finalmente mediante el corte obtenemos tamaños definidos del solido (McCABE, 1998).

La trituración primaria genera rocas gruesas, esta es empleada de forma preliminar. La trituración primaria usa equipos como lo son las trituradoras giratorias o de mandíbulas; las de mandíbulas por lo general son la tipo Blake o la Dodge. La primera cuenta con dos mandíbulas, una se encuentra fija y la otra móvil, en esta el punto de pivote se encuentra en la parte superior, por donde se realiza la alimentación, en la práctica fue este el equipo empleado (Acero, 2015).

[pic 2]

Figura 2 Trituradora tipo Blake

La trituración secundaria busca realizar una reducción más significativa que la alcanzada mediante la trituración primaria. En la trituración secundaria se recurre a la fuerza de impacto con el objetivo de obtener mayor cantidad de productos finos cuyo diámetro sea inferior al obtenido mediante la trituración primaria. Los equipos que son operados con este fin, usualmente son los trituradores de rodillos o los trituradores cónicos, fue este último el empleado en la sesión (Criba, 2016).

Para alcanzar diámetros mucho más pequeños tenemos la trituración terciaria  o molienda, los equipos pueden ser los molinos de frotación, los giratorios o de bolas. Los molinos giratorios se emplean con el objetivo de obtener diámetros pequeños o intermedios (Granger Brown, 1955).

Los procesos de trituración y molienda son fundamentales en diversas industrias, por ejemplo la industria del talco, la minería y el procesamiento de los diversos minerales (Colina Irezabal, 2016).

Las tres sesiones practicadas con el fin de comprender a cabalidad las diferentes operaciones de manejo de solidos se encontraron completamente engranadas. La aplicación de los análisis granulométricos, resulto fundamental para evaluar la calidad de los alimentos y productos obtenidos al realizar los procesos de trituración primaria y secundaria, así como la molienda.

La primera sesión (Análisis granulométrico por tamizado) empleo como materia prima el azúcar de mesa, mientras que las dos sesiones posteriores (Trituración primaria y secundaria y molienda) emplearon como materia prima la gravilla.

 Mediante este informe buscamos reportar la información recopilada a lo largo de las diferentes prácticas, mostrar los cálculos efectuados con el objetivo de conocer la eficiencia de las diversas operaciones, así como presentar un análisis de los conocimientos desarrollados  al manipular los diferentes equipos.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar, diferenciar y evaluar granulométricamente los productos de los procesos de trituración primaria, secundaria y molienda de diferentes sólidos, usando la trituradora cónica, trituradora Blake y  molino de bolas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Análisis Granulométrico

• Realizar el análisis granulométrico de la muestra seleccionada para un periodo de 10 y 20 minutos.
• Determinar la eficiencia de la separación realizada mediante el tamiz seleccionado.
• Identificar la mejor representación gráfica para el análisis granulométrico desarrollado.

Trituración primaria y secundaria

• Realizar la trituración primaria y secundaria del material seleccionado.
• Determinar mediante el análisis granulométrico la distribución de las partículas antes y después de ambas trituraciones.
• Calcular el consumo energético de la trituradora Blake y la trituradora Cónica.

Molienda

• Determinar mediante el análisis granulométrico la distribución de las partículas antes y después de la molienda.
• Calcular el consumo energético del molino de bolas.
• Comparar los resultados obtenidos mediante los procesos de trituración con los obtenidos mediante la molienda.

METODOLOGÍA

LOCALIZACIÓN

La práctica de análisis granulométrico se llevó a cabo en el laboratorio de manejo de sólidos. Este se encuentra ubicado en el bloque 20 aula 132 en la universidad EAFIT en la ciudad de Medellín, Colombia.

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