EL PROCESO DE TAMIZADO.

Principio, tipos de tamices, usos y aplicaciones.

 

El tamizado es un método físico mecánico que permite separar las partículas sólidas presentes en mezclas heterogéneas.

 

 

¿Qué es el tamizado?

 

Para entender el proceso de tamizado, debemos conocer la herramienta fundamental del proceso, el tamiz. Un tamiz, también conocido como criba, cedazo o colador, es una herramienta que cuenta en toda su superficie con poros u orificios del mismo tamaño.

El tamizado es un proceso físico mecánico, mediante el cual se separan partículas sólidas de diferente tamaño, haciéndolas pasar a través de un tamiz. El proceso de tamizado se realiza sobre la superficie del tamiz, en donde son retenidas las partículas más grandes de la mezcla. 

El proceso de tamizado requiere cierto movimiento entre la mezcla a separar y la superficie del tamiz, lo que sugiere coincidencias entre los poros del tamiz con las partículas capaces de atravesarlo. Las partículas de tamaño mayor que el poro u orificio del tamiz permanecerán en este, mientras que las más pequeñas, con menor diámetro que los poros, atravesarán la superficie del tamiz.

El objetivo del proceso de tamizado, es separar las partículas sólidas de acuerdo a su tamaño; en función de su granulometría, por medios tales como agitación, movimiento de vaivén o lavado del material.

Por medio de la aplicación de un solo proceso de tamizado, la mezcla será separada en dos fracciones más homogéneas: una fracción de partículas retenidas en la superficie del tamiz, conocida como fracción gruesa o de rechazo; y otra fracción que atraviesa los poros del tamiz, denominada fracción fina o de cernido.

Principio del Tamizado

 

Para entender mejor el tamizado, es necesario conocer el principio fundamental de este proceso: 

Un tamiz separa un material determinado en dos fracciones, una es retenida por el medio tamizante (superficie del tamiz), denominada rechazo, y la otra pasa a través de los poros. 

Cuando se aplica el tamizado a partículas de perfil no esférico, el proceso se complica debido a que una partícula con un tamaño aproximado al de la abertura nominal del tamiz, solo lo atravesará cuando se presente en una posición favorable y no pasará cuando se encuentre en otras posiciones.

El proceso de tamizado puede dividirse en dos fases: 

1. Eliminación de las partículas más pequeñas en comparación con la abertura nominal del tamiz.
2.  Separación de las partículas de un tamaño similar a la abertura. 

Ambas fases requieren que todas las partículas colocadas en el medio tamizante tengan la oportunidad de pasar a través de una abertura. En condiciones ideales de proceso, cada partícula debería ser presentada individualmente a una abertura, como ocurre en las aberturas de mallas mayores, pero para la mayoría de partículas esto es impracticable.

Métodos de tamizado

 

Antes de comenzar el proceso de tamizado, es necesario considerar: 

• La vía por la cual se realizará el proceso: vía seca o vía húmeda.
• El diámetro de los tamices.
• Cantidad de tamices a utilizar y sus aberturas nominales.
• El tipo de tamiz y su forma geométrica (cuando se trate de chapas perforadas).

El proceso de tamizado puede realizarse aplicando los siguientes métodos: tamizado manual, tamizado mecánico, tamizado sónico y por depresión.

 

1. Tamizado manual: La separación con el método manual de tamizado consiste en realizar un movimiento de vaivén con el tamiz, con la intención de que la muestra completa circule por toda la superficie del tamiz.

El movimiento de vaivén debe acompañarse con algún golpe seco para facilitar el paso de partículas que, por su tamaño pudieran quedar retenidas.

 

1. Tamizado mecánico: La separación mediante el método de tamizado mecánico se realiza con tamizadoras, estas se dividen en tres grupos:

 

• Tamizadoras electromagnéticas: El movimiento o la vibración es producida por medio de una bobina o electro-imán. Estos equipos imprimen un movimiento tridimensional. Además de un movimiento vertical, pueden generar un movimiento de rotación de la carga por encima de la superficie del tamiz. Se recomienda para trabajar con materiales de densidad elevada y para ensayos por vía húmeda.

 

• Tamizadoras orbitales: Cuentan con un motor que transmite un movimiento bidimensional a la carga sin vibraciones. Estos equipos son apropiados para partículas de forma cilíndrica y baja densidad como granos de cereales o centeno.
• Tamizadoras de golpeteo: El tamizado mecánico que realizan estos equipos, combina un movimiento excéntrico con otro de golpeteo vertical cada 2/3 revoluciones sobre la columna de tamices.

Este tipo de tamizado es el que más se asemeja al tamizado manual, son  equipos ruidosos y en ocasiones se requiere adaptar un recinto solo para ellos.

 

1. Tamizado sónico: El proceso se realiza con tamizadoras que transmiten a la muestra ondas acústicas de muy baja frecuencia mediante vibración.

Se recomienda para tamizados hasta 3µm de materiales difíciles de separar.

Equipos utilizados en el proceso de tamizado

 

• Rejillas

Las rejillas estás formadas por barras de acero con espacios definidos entre sí, utilizadas para el tamizado de rocas o minerales antes de ser triturados.

Las rejillas pueden ser 

• Estacionarias: permanecen quietas y no necesitan de ningún mecanismo que las haga mover.
• Vibratorias: realizan el proceso de cribado con un movimiento hacia delante y hacia atrás o circular, por medio de una fuerza mecánica.

 

• Tambores

Estos aparatos consisten en un marco cilíndrico abierto en los extremos, que rodean una tela de alambre o placas con orificios de determinado diámetro. Los tambores pueden ser de uso manual, y giratorios a nivel industrial.

 

• Tamices de agitación mecánica

Estos equipos están compuestos por un marco rectangular que sostiene la superficie tamizante: tela, malla de alambre o placa perforada. Este tamiz, cuenta con un soporte de resortes flexibles que permiten la agitación y se encuentra un poco inclinado.

• Tamices vibratorios

Estos equipos pueden presentar vibración mecánica y vibración eléctrica. Se caracterizan por realizar un proceso de tamizado con mayor velocidad y ofrecen mayor rendimiento en la selección de partículas por tamaños. 

Los tamices vibratorios pueden ser: de rotación horizontal o vertical, tamices de movimiento oscilantes, de vibración electromagnética, cernidores centrífugos, entre otros.

Cómo identificar el punto final del Tamizado

 

En la mayor parte de los materiales no friables puede considerarse que el punto final de tamizado se ha encontrado cuando la cantidad de muestra que ha atravesado el tamiz en 1 minuto es menor que el 0,10% de la muestra total. Para materiales friables y, en ciertos casos, se recomienda determinar el punto final de tamizado de forma experimental.

Principales aplicaciones y usos del Tamizado

 

El proceso de tamizado es ampliamente aplicado en diferentes industrias, además cuenta con múltiples usos cotidianos que te presentamos a continuación:

1. En el campo de la construcción se realiza el tamizado para separar la arena eliminando partículas grandes. También se aplica el tamizado en el estudio de la estructura de los suelos, determinando el tamaño de sus partículas.

 

1. El tamizado doble o múltiple, es aplicado en el proceso de tratamiento de las aguas para separar los sólidos presentes en las aguas residuales. Se comienza con un tamizado para separar los elementos gruesos y luego un tamizado para partículas más finas.

 

1. En la industria alimentaria, se realiza el proceso de tamizado a productos como la sémola, harinas de maíz y granos.

 

1. Para determinar el tamaño de las partículas que forman el suelo, se realiza un proceso de tamizado en la granulometría y se elaboran curvas granulométricas.

 

1. En la industria del cemento se utiliza el tamizado para separar la arena, Este proceso evalúa la distribución del tamaño de las partículas de un material granular, el procedimiento se denomina gradación, es de gran utilidad en ingeniería civil.

 

1. Algunos sistemas de filtración que funcionan bajo el principio del tamizado para separar partículas sólidas de medios líquidos.

 

1. En tuberías de agua, combustible o aceite, se insertan filtros dúplex o de doble filtrado para eliminar partículas contaminantes del sistema de estos fluidos por tamizado doble.

 

1. El tamizado se utiliza como parte del control de calidad en la industria alimentaria para obtener texturas suaves durante la preparación de alimentos como salsas, sopas y natillas.

 

Usos cotidianos del tamizado

1. El  tamizado aplicado a la separación de la harina de trigo antes de preparar una torta, utilizando un colador casero. Esto permite retener los grumos o algunas partículas extrañas.

 

1. Para colar o tamizar pasta, vegetales o arroz, se utilizan se usan coladores o tazones grandes con agujeros.
2. También son tamizados los cocteles utilizando coladores para eliminar el hielo de las bebidas.

 

El proceso de tamizado cuenta con una variedad de aplicaciones que hacen posible el trabajo de diferentes industrias, en Cotecno entendemos la importancia de este proceso y es por ello que esperamos que este artículo te sirva como guía en tus investigaciones y proyectos.

Si estás por comenzar una investigación o estudios de granulometría y requieres algún tamiz en específico contáctanos, te ayudaremos a encontrar el equipo de tamizado más adecuado para tu proyecto.