Preparación y Caracterización Química de Muestras Minerales

Proceso Físico

Una muestra de 4 kg de material fino y grueso se procesa de la siguiente manera:

• El material fino se pasa por el cuarteador para buscar la homogenización de la muestra.
• El material grueso se pasa por un triturador de mandíbula.

El material grueso, después de pasar por el triturador, se procesa en el molino de rodillos.

Se separa 1 kg de muestra y se introduce en el horno a 105 °C por un lapso de 4 horas. Esta porción se utiliza para calcular la humedad relativa.

Posteriormente, la muestra secada (tanto la originalmente fina como la gruesa ya procesada) se somete a tamizado utilizando las siguientes mallas:

• 1/2"
• 3/8"
• 5/16"
• 1/4"
• Malla 6
• Malla 40
• Malla 100

Se toma una porción de la muestra tamizada y se pasa por el pulverizador (tipo Herzong) hasta obtener una granulometría de aproximadamente 150 micrones.

Las muestras se identifican con los siguientes datos:

• Fecha
• Mina
• Pala
• Nivel
• FPLB o GLPB
• TEU
• Turno
• FPALT – GPALT

Fórmulas

Cálculo de Humedad Relativa

Porcentaje de Humedad Relativa = [(Peso de bandeja + mineral húmedo) – (Peso de bandeja + mineral seco)] / (Peso de mineral húmedo) x 100

Alternativamente:

Porcentaje de Humedad Relativa = [(Peso de bandeja + mineral húmedo) – (Peso de bandeja + mineral seco)] / [(Peso de bandeja + mineral húmedo) - Peso de bandeja] x 100

Cálculo de Distribución Granulométrica

Porcentaje Retenido Relativo = (Peso de mineral retenido en cada malla / Peso total del mineral tamizado) x 100

Proceso Químico

Óxido-reducción (Digestión y Análisis)

Se toma 1 g de la muestra pulverizada.

1. Se agregan 25 ml de cloruro estannoso (SnCl₂) y se lleva a la plancha de calentamiento para disolver la muestra.
2. Luego, se agregan 0,5 ml de HNO₃ (ácido nítrico) y se calienta hasta sequedad.
3. Se añaden 15 ml de HClO₄ (ácido perclórico) para oxidar la muestra y se calienta hasta que se liberen los vapores ácidos (humos blancos densos).
4. Se retira de la plancha. Se forma un residuo.
5. Se agregan 20 ml de una solución (posiblemente hidróxido de amonio) y la solución resultante se filtra con papel de filtro.
6. El residuo en el filtro se lava con una solución 1:1 de HCl (ácido clorhídrico) y luego con agua destilada para arrastrar todos los sólidos no disueltos.
7. La solución filtrada (líquido) se recoge en un matraz aforado.
8. Se toma una alícuota de esta solución para leerla en el equipo de absorción atómica y determinar Al (aluminio) y Mn (manganeso).
9. De la misma solución, se toman 20 ml y se agregan 2,5 ml de molibdato de amonio para determinar P (fósforo) por fotocolorimetría.

El papel de filtro con el residuo sólido (sólidos no disueltos) se lleva a la mufla a 1000 °C por media hora para calcinar y obtener SiO₂ (sílice).

Para determinar la PPC (pérdida por calcinación), se toma 1 g de muestra pulverizada y se calcina en la mufla por un lapso de 1 hora a una temperatura definida (usualmente similar a la de calcinación de sílice, ej. 1000 °C).

Fluorescencia de Rayos X (FRX)

1. Se toma 1 g de la muestra pulverizada.
2. Se le agregan 5 g de fundente (tetraborato de litio al 99%).
3. Se añade una gota de yoduro de potasio (KI) como antiadherente.
4. La mezcla se lleva al equipo de fusión en un crisol de platino.
5. Se funde la muestra para obtener una perla o pastilla vítrea homogénea.
6. La perla se lleva al equipo de fluorescencia de rayos X (FRX), se coloca en el portamuestras.
7. Mediante FRX se determinan los contenidos de:

• Al₂O₃ (óxido de aluminio)
• Mn (manganeso, usualmente reportado como MnO)
• P (fósforo, usualmente reportado como P₂O₅)
• SiO₂ (sílice)
• MgO (óxido de magnesio)
• CaO (óxido de calcio)