TEORIA DEL TAMIZADO

Una vez que el material está en la superficie del tamiz, intervienen dos procesos que posibilitan la clasificación:
 

LA ESTRATIFICACION

Que es el proceso por el cual las partículas de mayor tamaño ascienden hacia la superficie del material, mientras que las de menor tamaño se esparcen en los espacios y encuentran camino hacia la superficie de la malla.

Los factores interrelacionados que afectan la estratificación son:

1.-  El flujo del Material, que es función de las especificaciones de tamizado medio, profundidad de la camada, características  del movimiento (impulso, golpe) y pendiente de la malla.

2.- Las características del golpe, según su amplitud, dirección de rotación, tipo de movimiento y  frecuencia.-

3.- La humedad superficial, un alto grado de humedad superficial dificulta la estratificación.
 

PROBABILIDAD  DE  SEPARACION.

El proceso de separación de las partículas será más eficiente, mientras más homogeneo sea su tamaño con respecto a la  abertura de la malla. Por lo tanto la probabilidad de separación de las partículas será función de la razón entre los tamaños de ellas y la abertura de la malla.

Las diferencias de tamaño entre partículas determinará una buena o mala separación.

Las medidas de las partículas cuyo diámetro excede 1,5 veces la abertura de la malla (d  > 1,5 a), son prácticamente
irrelevantes con respecto al resultado del tamizado. Lo anterior incide en un mayor gasto y consumo de energía.
A su vez las partículas (d  <  0,5 a), son también de menor importancia, considerando que estas pasan fácilmente a través  de la abertura del tamiz.

Las partículas cuyo diámetro corresponda al intervalo (0,5 a -  1,5 a) son llamadas "CLASES CRITICAS" y determinarán   la eficiencia y capacidad del tamizado.

Por lo tanto es de suma importancia la correcta elección del tamaño de abertura de la malla; ya que las partículas inferiores a 0,5 a siempre requieren cuidados antes de ser tratadas y aquellas superiores a 1,5 a tienden a obstruir las aberturas antes de finalizar el proceso, dejando el tamizado con material retenido.
 

CLASIFICACION  MECANICA.-

La tasa de flujo de material a través de la superficie de la malla será variada, dependiendo del grado de estratificación y  probabilidad de clasificación.

Cuando el material es introducido en la caja de alimentación del harnero, la vibración induce a la estratificación del material.

En la Figura N° 2 se observa que desde el punto "A" hasta "B" con máxima estratificación en "B", la mayor cantidad de partículas removidas ocurre entre "B" y "C", estado de saturación del tamiz, el cual es el punto más alto de probabilidad de  separación, porque el porcentaje de partículas finas es mucho menor, en tamaño respecto a la abertura del tamiz. Siguiendo la curva de saturación, el área de menor probabilidad de selección se encuentra entre los puntos "C" y "D".

En el área definida por los puntos "C" y "D" la relación del tamaño de las partículas es mayor y la probabilidad que pasen a  través de la abertura es menor.

El esquema típico de la  Figura N° 2 muestra que la perfecta separación (100 % de eficiencia) no es comercial, puesto que desde el punto "D" la capacidad de paso a través de la malla es extremadamente bajo. Teóricamente, para una separación  absolutamente perfecta, la malla tendería a un largo infinito ya que la  curva tiende a ser  asintótica con respecto al eje de  las X.

De lo anterior se desprende que un tamizado del orden del 90 al 95 % de eficiencia, es considerado perfecto desde un punto de vista comercial.

Una "perfecta separación" es definida por el standard de pasar por un análisis de tamizado, donde una muestra es retenida  en una criba y las partículas de tamaño cercano le dan la oportunidad de encajar y tratar de pasar ellas mismas  por períodos con rangos de uno a tres  minutos. Comercialmente, esto equivale a mantener el material recorriendo una malla de 30 a 60 mts de largo, en consecuencia que una longitud de 7,2 mts. es el mayor largo que una malla se fabricaría comercialmente.

MOVIMIENTO  DE  VIBRACION

La  vibración  es  producida    en  las  mallas  inclinadas  por  un  movimiento  circular  en  un  plano  vertical  de  1,5  a  6  mm  de  amplitud  y  700 a  1000  ciclos  por  minuto.-

Para  una  separación  de  calidad, es  necesario  una  buena  razón  entre  la  amplitud  y  la  frecuencia. Es  deseable  que  cuando  el  material  viaje  sobre  la  malla, no  caiga  en  la  misma  abertura  pero  al  mismo  tiempo, que  no  salte  muchas  aberturas. Para  obtener  semejante  resultado se  debe  observar  lo  siguiente:

Grandes  Aberturas:     Mayor  Amplitud      -    menor  velocidad
Pequeñas Aberturas:     Baja Amplitud          -    alta  velocidad

En  mallas  inclinadas, el  movimiento  vibratorio  es circular  en  un  plano  vertical. La  vibración  levanta el  material  produciendo  estratificación  y  las  partículas  viajan  sobre  la  superficie  de  la  malla  debido al  movimiento  vibratorio  e  inclinación.

En una malla  horizontal, el  movimiento  podría  llegar  a  ser  capaz  de  transportar  el  material  sin  la  ayuda  de  la  fuerza  de  gravedad.

El  movimiento  rectilíneo  en  un  ángulo  de  aproximadamente  45º  con  respecto  a  la  horizontal  produce  una  componente  mejorada  para  la  estratificación  y  una  componente  mejorada  para  la  probabilidad  de  separación  del  material que  pasa  por  la  malla.

EFICIENCIA  DEL  TAMIZADO

Una  de  las  mayores  preocupaciones  en  la  clasificación  es  la  eficiencia  de  seleccionado. Básicamente, la  eficiencia  se  mide  en cuanto  material  "que  pasa ", permanece  en  el  material  "retenido ".

Una  operación  con  baja  eficiencia  puede  causar  serios  problemas, entre  los  cuales, los  siguientes  son  algunos de  ellos:

1. -  Sobrecarga  de  un  circuito  cerrado  de  chancado.
Un  tamizado  de  baja  eficiencia  genera mas  material  de  recirculación, como  parte  del  material  que puede  pasar  a  traves  de  la  malla  de retorno  al  circuito, reduciendo  el  material  de  salida  y  sobrecarga, las  cintas  y  demás  equipos  auxiliares.-

2. -Incumplimiento de las  Especificaciones  del  Producto.-

Una  clasificación  en  la  etapa  final  operando  con  baja  eficiencia  puede  generar  productos  contaminados  con  partículas  de tamaño  fuera  de  especificación.-

Hay  dos  métodos  más  comunes  de  calculo  de  la  eficiencia  de  seleccionado dependiendo  si  el  producto  deseado  estará  en  el  material  retenido  en  la  malla  ó  en  el  material   que  pasa.-

EFICIENCIA  DE  REMOCION  DE  BAJOTAMAÑO.-

Si  el  material  retenido  es  considerado  "el  producto", es  deseable  tener  el  mínimum  de  material  bajo  tamaño.

La  eficiencia  de  remoción  del  material   bajo tamaño  es  dada  por  las  siguientes  fórmulas:

E1  =  100 – b   (1)                                                                               *

Donde :

 

b =	% ( ó  tph) de  material  de tamaño mayor que la  abertura  x  100 ( 2)    **
	% ( ó  tph) de  alimentación  de  material  retenido  realmente

*    del  análisis  del  material   de  alimentación

**   del  análisis  del  material  retenido  sobre  la  malla.

EFICIENCIA  DE  RECUPERACION  DE  BAJO TAMAÑO.-

Si  el  bajo tamaño  es  considerado  como  el  producto, es  deseable  recuperar  el  máximo  de  material  bajo tamaño.

Las  fórmulas  de  eficiencia  son:

 

E2  =	% ( ó  tph ) de  alimentación de  material  que  pasa   . x  100  *
	% (  ó  tph ) del  total  de material bajo tamaño  susceptible  de  pasar            **

 

E2  =	100  ( a - b)  x  100
	(100 – b) a

donde  

a =  % de material  que  pasa  en  %  del material  de  alimentación  
b =  % de material  bajo tamaño en  material retenido    en  %  del  material  retenido.

Ejemplo :

Del  análisis  de  la  alimentación  del  deck,  90 % ( ó tph )  es  bajo 1", pero  solo  el  81 %  pasa  a  través  del  seleccionado:

90  %    =  puede  pasar
10  %    =  sobretamaño
81  %    =  pasa

100 – 81  =  19 %  es  retenido
 19  -  10  =    9 %  pasa

a = 90 %

b = ( 9 : 19 ) 100

De  acuerdo  a las  fórmulas  presentadas, las  eficiencias  son :

A)  Eficiencia de Remoción de Bajo Tamaño :

De  la  fórmula  (1)
E1 =  100 % - 47 % =  53 %

De  la  fórmula (2)
E1 =  (10 : 19 ) 100 =  53 %

Donde   :   10 % es  el  % de alimentación que es de tamaño mayor
               19 % es  el  %  de material  retenido

B) Eficiencia  de  recuperación de bajo  tamaño.-

E2  =  (  81 : 90 ) x 100 =  90 %

81 % que pasa  realmente
90 %  que podría  pasar

E2 =  100(   90- 47 ) x 100    =   90  %
            90( 100- 47)

EFICIENCIA  Y  VELOCIDAD DE ALIMENTACION.

Para  un  juego  de  mallas  dado  y  un  material  característico, la  mayor  o  menor  eficiencia   depende  de  la  velocidad  de  alimentación  (  tasa  de  alimentación ) como  lo  muestra  la  figura  5. ( eficiencia referida como  eficiencia  de  recuperación  de  bajo tamaño ).