Control del Muestreo. Determinación de Errores del Muestreo

Transcripción

1 Control del Muestreo Determinación de Errores del Muestreo

2 Definiciones de utilidad Lote: se refiere a un conjunto de material, cuya composición quiere estimarse. Incremento: corresponde a un grupo de partículas extraído del lote en una sola operación, por ejemplo, una palada es un incremento. Muestra: es una parte del lote, generalmente obtenida por la unión de varios incrementos o fracciones del lote, y cuyo objetivo es representar el lote en las operaciones subsecuentes. Heterogeneidad: corresponde a la variabilidad encontrada en una población estadística y puede dividirse en: Heterogeneidad de constitución (CH): cada partícula del lote tiene un contenido crítico diferente. Heterogeneidad de distribución (DH): consiste en las diferencias observadas de un grupo de fragmentos o partículas (incremento) a otro.

3 Heterogeneidad de distribución Se debe a tres factores: (1) la heterogeneidad de constitución, (2) la distribución espacial de los constituyentes o estado de segregación y (3) la forma del lote que junto a la presencia de la gravedad es responsable de la segregación. Errores: existen en cualquier procedimiento de estimación. Es necesario diferenciar los distintos tipos de error. Protocolo de muestreo: conjunto de pasos y operaciones de toma demuestras y preparación cuyo objetivo es minimizar errores y entregar una muestra bajo ciertos estándares de control.

4 Heterogeneidad CH DH CH: Diferencias entre fragmentos DH: Diferencias entre grupos de fragmentos Si todos los fragmentos fueran iguales en forma y contenido (CH=0), entonces no habría DH: cualquier grupo de fragmentos de igual tamaño sería idéntico.

5 V V V V V Heterogeneidad de Distribución Vz > Vx > Vy X Z Y V V V V V V V V V V V V V V V

6 Resumen de errores de muestreo Optimización del Protocolo de Muestreo Error Fundamental Variabilidad a pequeña escala Implementación del Protocolo de Muestreo Preservación de Integridad de las Muestras Error Analítico Error Segregación y Agrupamiento Error de Delimitación Error de Extracción Errores de Preparación Contaminación Pérdidas Alteración Humanos Variabilidad a gran escala Error de Interpolación Error de Ponderación En Tiempo En Espacio Error Periódico

7 El error que se comete proviene principalmente de dos fuentes: Las propiedades intrínsecas del material. La toma y preparación de la muestra Los errores más importantes en cuanto a la toma y preparación de muestras para aplicaciones mineras son: Error fundamental, FE: corresponde al mínimo error de muestreo que se tendría si se seleccionara cada fragmento o partícula aleatoriamente, una a la vez. A pequeña escala, la heterogeneidad de constitución es responsable del error fundamental. Error de agrupamiento y segregación, GE: corresponde a un error adicional debido a que en la práctica las muestras no se colectan tomando un fragmento a la vez, de manera aleatoria. A pequeña escala, la heterogeneidad de distribución es responsable del error de segregación.

8 Error Fundamental Causada por Heterogeneidad de Constitución (CH) Lote Muestra Reducción de masa Es un error aleatorio No produce sesgo sistemático, sólo variabilidad en torno al valor real.

9 Error de agrupamiento y segregación, GE Este error puede prevenirse considerando los siguientes aspectos: Optimizar el peso de la muestra. Incrementar el número de incrementos por muestra. Homogeneizar el material antes de tomar los incrementos. Muestra debe, al menos, reproducir la distribución granulométrica. De lo contrario, siempre se producen sesgos, es decir, diferencia entre la media de las muestras y la media real

10 Agrupamiento Pérdida excesiva de finos de alta ley producen sesgo

11 Segregación Segregación por densidad Segregación por tamaño Heterogeneidad de distribución en un flujo Toma de muestra puede producir sesgo En plantas, al existir divisores de flujo, se puede tener flujos con distintas características que producen ineficiencias

12 Error de delimitación del incremento, DE: ocurre por desviaciones de un módulo isótropo de observación que asegure una probabilidad constante de muestreo en todas las direcciones relevantes del lote. Se definen lotes: tridimensionales, bidimensionales, unidimensionales y lotes de dimensión cero. DE ocurre por lo tanto, si el módulo de observación difiere de una esfera en el caso de lotes tridimensionales, de un cilindro, en el caso de lotes bidimensionales y de una tajada en el caso de lotes unidimensionales.

13 Error de Delimitación Extracción con Tubos Delimitación correcta Delimitación incorrecta

14 Error de extracción del incremento, EE Se produce por desviaciones de la regla del centro de gravedad, que dice: Si el centro de gravedad de la partícula está dentro del volumen teórico de delimitación, este fragmento pertenece al incremento. De lo contrario, pertenece al rechazo.

15 Error de extracción Correcto Incorrecto

16 Errores de preparación, PE: Este error tiene que ver con la integridad de la muestra y considera los siguientes posibles errores: Error por contaminación: por polvo, material presente en el circuito de muestreo, abrasión (de anillos de oro de los técnicos encargados de manipular las muestras), corrosión. Error por pérdida: polvo que se vuela, material que queda en el circuito de muestreo, pérdida accidental de una porción de la muestra. Error por alteración: de composición química, mineralógica y física. Error humano: mal entrenamiento, mala mantención y limpieza de equipos. Fraude y sabotaje: común en muestreo comercial.

17 Error analítico Corresponde al error que se comete en el laboratorio al analizar la muestra final y que depende del método de análisis utilizado.

18 Requisitos para materializar la operación de muestreo Antes de efectuar la operación de muestreo, es necesario: Caracterizar la heterogeneidad del lote. Optimizar el protocolo de muestreo.

19 Error de Interpolación Al asumir que la muestra representa la zona, se comete un error cuantificable a través de la cronoestadística. Zona de influencia de la muestra

20 Error de Ponderación Idealmente, el flujo debe ser constante y los cortes hechos a intervalos regulares (tanto de tonelaje como de tiempo)

21 Ejemplo de Determinación del Error cometido en la estimación de la Ley en una muestra por reducción de su tamaño, aplicando la Formula de Gy.

22 Resumen de errores de muestreo Optimización del Protocolo de Muestreo Error Fundamental Variabilidad a pequeña escala Implementación del Protocolo de Muestreo Preservación de Integridad de las Muestras Error Analítico Error Segregación y Agrupamiento Error de Delimitación Error de Extracción Errores de Preparación Contaminación Pérdidas Alteración Humanos Variabilidad a gran escala Error de Interpolación Error de Ponderación En Tiempo En Espacio Error Periódico

23 EJ: Se quiere reducir a la mitad una muestra de 434 kg de mineral compuesto por 2,3% de Gl (densidad 7,5 g/cm 3 ),10,4% de blenda (d:4,0 g/cm 3 ) y el resto, 87,3 % de Qz (d:2,7 g/cm 3 ).El tamaño máximo de grano es de 3,8 mm. El tamaño de liberación para la Gl es de 150 micras. Cual es el Error en el contenido de Gl de la muestra reducida? θ 2 =[ 1/p 1/q ].f.g.l.m.d 3 f = 0,5 (estimación) g = 0,25 (estimación) L = 0,38 / 0,015 = 25,3 > 10 l = 0,8. (d/l) ½ 0,8. 25,3 ½ 0,16 m = 1-b / b.[ (1-b).q v +b. q g ] 1-0,023 / 0,023. [ (1-0,023).7,5 + 0,023.2,8 ]=314 b = 0,023 de G q v = 7,5 Q g = 10, ,3. 2,7 / 10,4 + 87,3 = 2,8 d = 0,38

24 θ 2 =[ 1/171,5 1/343 ].0,5.0,25. 0, ,38 3 θ 2 =1, θ = 1, Por lo tanto el error (ε) está ligado a la desviación típica con un nivel de confianza del 95% (2 S). Ε = 2S = 2 θ. X E = 2. 1, ,3 % = 0,0048 La muestra reducida tiene un contenido en Ga de 2,3 % -/ + 0,0048

25 Bibliografía Introducción al Muestreo Minero. Marco Antonio Alfaro Sironvalle. Santiago de Chile Apuntes de Muestreo para Evaluación de Yacimientos. Julián Ortiz C. Cátedra de Evaluación de Yacimientos. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Universidad de Chile.