División en el proceso de muestreo

Para caracterizar los tipos de mineral existentes en un yacimiento minero se efectúan diversas clases de análisis, entre éstos: (i) Identificación de elementos y especies mineralógicas, específicamente análisis químicos, QEMSCAN y DRX; (ii) Pruebas de conminución (Ai, Bwi, AxB) y (iii) otros de índole metalúrgico que son propios del tipo de proceso a emplear, tales como flotación o sedimentación, por ejemplo.

Por razones de índole económicas y prácticas resulta evidente que en estos tipos de análisis se deben utilizar muestras relativamente pequeñas en comparación al gran volumen de mineral que suelen representar.  Por ende, las muestras seleccionadas deben pasar por un riguroso proceso de reducción de masa, a fin de que representen fielmente volúmenes mucho mayores con relación a estas. Por este motivo, la selección de una muestra representativa debe satisfacer criterios normalizados que permitan no solo su trazabilidad sino también que aseguren invariabilidad en sus características físicas y químicas en cada paso de reducción másica. Estas divisiones sucesivas deben realizarse con sumo cuidado y con personal plenamente calificado, puesto que decisiones como planificación minera, dimensionamiento de equipos e incluso cambios en condiciones operacionales de plantas concentradoras pasan por sus resultados.

En minería existen sistemas particulados que no constituyen necesariamente medios continuos y homogéneos, es decir, dos partículas pertenecientes a un lote pueden tener composición, tamaño y densidad totalmente distintas. Esta característica se llama heterogeneidad de constitución y es la principal causa que genera el error fundamental. Existe también el error de segregación, que se produce por la heterogeneidad de distribución, que corresponde al ordenamiento espacial de las partículas.

Pierre Gy abordó el problema de muestreo en profundidad y propuso la teoría de muestreo de materiales particulares, que en síntesis estudia el error fundamental de muestreo al permitir dimensionarlo y consecuentemente minimizarlo. A continuación, se muestra la ecuación propuesta por Pierre Gy:

La obtención de una muestra representativa se realiza a través de etapas sucesivas de reducción de tamaño y división de esta misma. Analizando la ecuación, la reducción de tamaño reduce el error fundamental, por otro lado, la división de la muestra (o remuestreo) aumenta este error.

Esta ecuación se suele representar en gráficos característicos para un cierto mineral donde se toma en consideración cada paso de reducción de tamaño, así como también la cuantía de cada división. Un gráfico típico es el que se muestra a continuación, indicando la transición desde una masa y granulometría inicial hasta la obtención de una muestra más pequeña pero representativa, generalmente obtenida a una granulometría menor. Este tipo de gráficos permite estimar el error fundamental asociado a la reducción de tamaño de un mineral y la división a muestras más reducidas, que serán utilizadas posteriormente para la caracterización metalúrgica.


Figura 1: Nomograma de Pierre Gy

Para reducir la granulometría de un mineral se utilizan equipos ampliamente conocidos en la industria minera (chancadores de mandíbulas, conos o rodillos), mientras que para dividir las muestras resultantes se usan divisores rotatorios, como el que muestra la siguiente figura.


Figura 2: Divisor rotatorio de 10 capachos para división de muestras

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