balanço de massas

BALANÇO DE MASSAS

NOÇÕES BÁSICAS DE TRATAMENTO DE MINÉRIOS

INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE MINÉRIOS

ETAPAS DO TRATAMENTO DE MINÉRIOS

• PREPARAÇÃO

• CONCENTRAÇÃO

• ACABAMENTO DO CONCENTRADO

• DESCARTE DOS REJEITOS

• OPERAÇÕES AUXILIARES

ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL

PREPARAÇÃO

SEPARAÇÃO SÓLIDO-SÓLIDO

SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO

OPERAÇÕES AUXILIARES

COMINUIÇÃO (BRITAGEM E MOAGEM)SEPARAÇÃO POR TAMANHOSAGLOMERAÇÃO

CONCENTRAÇÃOEXTRAÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA

ACABAMENTO DE CONCENTRADODISPOSIÇÃO DE REJEITOS

AMOSTRAGEMPREPARAÇÃO DE REAGENTESBOMBEAMENTOEMPILHAMENTORETOMADA DE PILHASHOMOGENEIZAÇÃO, ETC.


PREPARAÇÃOCOMINUIÇÃO (BRITAGEM E MOAGEM)SEPARAÇÃO POR TAMANHOSAGLOMERAÇÃO


SEPARAÇÃO SÓLIDO-SÓLIDOCONCENTRAÇÃOEXTRAÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA


SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDOACABAMENTO DE CONCENTRADODISPOSIÇÃO DE REJEITOS


OPERAÇÕES AUXILIARES AMOSTRAGEMPREPARAÇÃO DE REAGENTESBOMBEAMENTOEMPILHAMENTORETOMADA DE PILHASHOMOGENEIZAÇÃO, ETC.

• Vezin


OPERAÇÕES AUXILIARES

AMOSTRAGEMPREPARAÇÃO DE REAGENTESBOMBEAMENTOEMPILHAMENTORETOMADA DE PILHASHOMOGENEIZAÇÃO, ETC.

ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL - FLUXOGRAMAS

ESPESSAMENTO E FILTRAGEM ESPESSAMENTO E FILTRAGEM

EspessamentoEspessamento

Tanque Concentrado

Tanque Concentrado

FiltroFiltro

Pilha Concentrado

Pilha Concentrado

PeneiraPeneira

MoagemBolasMoagemBolas

Britador CônicoBritador Cônico

CiclonesCiclones

MOAGEMMOAGEM

BARRAGEM DE REJEITOS BARRAGEM DE REJEITOS BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO

BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO

PilhadeBritado41.000 t


FlotaçãoRougher FlotaçãoRougher

FlotaçãoScavenger Cleaner FlotaçãoScavenger Cleaner

ColunasCleanerColunasCleaner

MoinhoVerticalMoinhoVertical

CiclonesCiclones

FLOTAÇÃO E REMOAGEM FLOTAÇÃO E REMOAGEM

Britador Britador PrimárioPrimário

Moagem SAGMoagem SAG

ESPESSAMENTO E FILTRAGEM ESPESSAMENTO E FILTRAGEM

EspessamentoEspessamento

Tanque Concentrado

Tanque Concentrado

FiltroFiltro

Pilha Concentrado

Pilha Concentrado

PeneiraPeneira



CiclonesCiclonesPeneiraPeneira



CiclonesCiclones

MOAGEMMOAGEM

BARRAGEM DE REJEITOS BARRAGEM DE REJEITOS BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO

BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO







CiclonesCiclones






CiclonesCiclones






Preparação Concentração SeparaçãoSólido/Líquido

4777.2 8.00 687.96 3.47

4395.1 1023.7 618.6 144.1

100.00 66.1 14.08 66.8

1.46 0.85 0.93 0.38

0.071 0.639 0.037 0.081

Britagem e Peneiramento

ktpa(bn) umidade(%) 2118.1 10.26

ktpy(bs) tph(bs) 1904.7 443.7

% ROM (bs) Fe 43.34 68.6SiO2 Al2O3 0.66 0.26

P Mn 0.032 0.127

Classificação e Desaguamento

NOTAS

bn = base natural 1279.9 45.00

bs = base seca 576.0 134.2

ktpa = milhares de toneladas por ano 13.11 53.7

ROM = "run-of-mine" ou minério bruto 5.14 4.26

PFF = "pellet feed fines" 0.290 3.54

Deslamagem e Espessamento

4,777,233 1440.9 10.08

4,246,960 1295.7 301.8

88.9 29.48 67.7

86.9 1.25 0.42

89.4 0.048 0.368

4293 FiltragemFe Rec.(%)

LEGENDA

EWH/y

%MR(nb)%MR(db)

Total Feed tpy (nb)Total Products tpy (nb)

Pilha Pulmão - ROM GRANU-

LADO

SINTERFEED

PFF

LAMAS

Fluxograma simplificado com balanço de materiaisMina de Águas Claras, MBR (1999)

BALANÇO DE MATERIAIS

Massa : F = C + T Teores : Ff1 = Cc1 + Tt1

Conservação de Massas e Teores

Pro

cess

ode

Div

isão

F

f1

Cc1

Tt1

4.2- Teor:4.2- Teor:

Teor é a porcentagem de elemento útil presente Teor é a porcentagem de elemento útil presente na massa totalna massa total

Teor (%) = quantidade Teor (%) = quantidade de elemento útil x 100100

quantidade totalquantidade total

Massa : F = C + TTeores : Ff = Cc + Tt

TEORIA

PRÁTICAMassa : F = C + E + Perdas

Teores : Ff = Cc + Tt


Massas medidas → σ Teores analisados → σ

4.3- Elemento útil e não útil:4.3- Elemento útil e não útil:

ConcentradoConcentrado RejeitoRejeito

útilútil

não útilnão útil

\

AlimentaçãoAlimentação

\\

4.5- %sólidos:4.5- %sólidos:

% de sólidos % de sólidos p p = ms = ms = ms = ms

mp ms + mamp ms + ma

% de sólidos % de sólidos vv = Vs = Vs = Vs = Vs

Vp Vs + Va Vp Vs + Va

ms ou vs

ma ou va

mp ou vp

LEGENDALEGENDA

ma = Massa de águama = Massa de água

ms = Massa de sólidoms = Massa de sólido

mp = Massa de polpamp = Massa de polpa


Y = Recuperação em massa ou R peso = C/A x 100

Rc = razão de concentração = A/C

Re = razão de enriquecimento = c/a

MEDIDAS DE DESEMPENHO - DEFINIÇÕES

R = Recuperação(distribuição) = (Cc/Aa)x100

ScavengerScavengerCleanerCleaner RougherRougher

RecleanerRecleaner

ANAN

RFRF

CFCF

Rougher

Cleaner Para Espessamento

Alimentação

Nova

Scavenger

Barragem de Lamas

Exemplo 1: Minério de Ferro (Itabirito)

Itabirito(simplificado) = Hematita + Quartzo

AlimentaçãoFe = 51,0%700 t/h

ConcentradoFe = 67,0%

480 t/h

RejeitoFe =16,09%220 t/h

Y(massa) = 480/700 x 100 =

R (ferro) = 480 x 67 x 100 = 700 x 51

R (ferro) = 67(51-16.09) x 100 = 51(67-16.09)

Y(massa) = 51-16.09 x 100 = 67- 16.09

68,57

68,57

90,08

90,08

_______________ Gaudin IS = √(R1x T2)/(R2x T1) onde:

ÍNDICE DE SELETIVIDADER1 = Recuperação no concentrado da espécie 1R2 = Recuperação no concentrado da espécie 2

T1 = Recuperação no rejeito da espécie 1T2 = Recuperação no rejeito da espécie 2

Valores teóricos entre 1 e ∞Valores usuais entre 4 e 40

EFICIÊNCIA DE SEPARAÇÃO Schulze

ES = 100[(f-t)/(c-t)] {(c/f)-[(cm-c)/(cm-f)]} ou

ES = 100C/F{(c/f)-[(cm-c)/(cm-f)]} onde:

cm = teor máximo do elemento ou mineral útil

EXERCÍCIO

2 - Calcular R, IS e ES2 - Calcular R, IS e ES

1,401,4084,5 84,5 Não flotadoNão flotado

3,563,5629,4029,40FlotadoFlotado

-------- -------- ----------------25,5025,50 AlimentaçãoAlimentação

R SiO2R SiO2R P2O5R P2O5% SiO2% SiO2% P2O5% P2O5% massa% massaFluxosFluxos

1 - Completar o quadro abaixo onde: R = recuperação1 - Completar o quadro abaixo onde: R = recuperação

Solução do exercício:

Um teste de flotação em bancada, em um único estágio, levou aos seguintes

resultados nos produtos obtidos:

Fluxos % massa % P2O5 % SiO2

Alimentação - 5.75 25.50

Flotado 15.5 29.40 3.56

Não flotado 84.5 1.40 29.50

Alim. calculada 100.0 5.74 25.48

Cálculos:

R (P2O5) = 79,39% = 100*[(29,40*15,5)/(5,74*100,0)]

RM = 15,5%

RC (P2O5) = 5,12 = (29,40/5,74)

D (SiO2 no Não flotado ou rejeito) = 97,83% = 100*[(29,50*84,5)/(25,48*100,0)]

IS (P2O5/ SiO2) = 13,2 = [((97,83*79,39)/((100-97,83)*(100-79,39))]½

ES (assumindo todo P na forma de fluorapatita) = 73,95% = 100*[(RP2O5-RM)/(100-talim. apatita)]

CS (P2O5/ SiO2) = 77,22% = [(RP2O5+ D SiO2 )-100]

EXERCÍCIO

Alimentação100,0 67,8%

1,36% 0,82%Rejeito "Rougher"

26,1 65,6%2,57% 1,60%

Alimentação26,1 65,7%

2,52% 1,57%Rejeito FINAL

5,2 57,3%46,1 68,3% 8,85% 3,38%

0,79% 0,63%Conc.Grosso

12,8 67,4%27,8 68,6% 1,15% 1,13%

0,86% 0,46% Conc.GrossoConc.Fino

Concentrado "Rougher"73,9 68,4% 8,1 68,1%

0,82% 0,57% 1,14% 0,66% Concentrado Conc.Fino 20,9 67,7%

1,15% 0,95% Scavenger

Concentrado FINAL94,8 68,2%

0,89% 0,65%

Jigagem "Rougher"

Jigagem "Scavenger"

Pede-se:1 Recuperação total de Fe a= sólidos (t/h)2 IS Fe/SiO2 a b b= %Fe3 IS Fe/Al2O3 c d c= %SiO2

4 ES Fe global d= %Al2O3

5 ES Fe em cada estágio

Legenda:

Minério de fosfato cuja composição é a seguinte:Apatita (PO40)3Ca5F – 30%Magnetita Fe3O4 – 30%Quartzo SiO2 – 20%Barita BaSO4 – 20% Primeira etapa separa-se um concentrado de magnetita

com teor de 1,2% de P2O5 e um produto não magnético com 15,7% de P2O5. Segunda etapa concentra-se o não magnético e obtem-se 34% de P2O5 e o rejeito final com 3% P2O5 . São dados os pesos atômicos:

P = 31; O = 16; Ca = 40 e F = 19.Calcular:quantidade de alimentação necessária para produzir 1t

de concentrado de apatita;recuperação de P2O5 no processo.

PENEIRA#

Tamanho microm

MASSA RETIDA

(g) %

SIMPLES

%retido

ACUM

Passante acumulad

o%Zn

Cont. Metal.g Zn

100 68,1 3,04

150 70,6 3,04

200 74 49,6 2,44

270 53,6 1,96

325 64,4 1,74

400 38,3 1,63

-400 796,1 3,16

TOTAL 1140,7

ProdutoPeso (g)

Peso (%)

Anál. Químicas (%)

Conteúdo

Metálico

Dist. (%)

Zn Fe Zn Fe Zn Fe

UF calculado 14,81 7,78

Concentrado 01

448,8 26,75 7,85

Concentrado 02

182,7 16,31 9,67

Concentrado 03

100,4 7,83 9,92

Rejeito Final 383,1

1,95 6,23

O QUADRO ABAIXO MOSTRA OS RESULTADOS DE TESTES DE FLOTAÇÃO EM BANCADA PARA UM MINÉRIO DE FERRO ITABIRÍTICO. COMPLETE OS ESPAÇOS NÃO PREENCHIDOS DO QUADRO. QUAL TESTE APRESENTA O MELHOR ÍNDICE DE SELETIVIDADE E QUAL APRESENTA A MELHOR EFICIÊNCIA DE SEPARAÇÃO?

Reagentes

Dosagens

TEORES

MASSAS

RECUPERAÇÕES

g/tAlimenta

ção

Concentrad

oRejeit

o

Fe FeSiO2 Fe

Alimentação

Concentrado

Rejeito Peso Ferro

Amido 500 56,3965,9

73,90 11,39

1204,39 993,0 211,4

82,44 96,45

CMC 1 50 65,8

02,78 26,13

1214,66 345,9

CMC 2 100 64,5

44,62 22,20

1222,73 965,2 257,5

78,94

CMC 3 50 55,5864,4

24,61 19,69 960,9 236,5

CMC 4 100 54,3461,1

39,41 17,48

1220,65 1030,9 189,8

84,45 95,00

CMC 5 100 54,5463,3

56,30 965,53 965,5

1) Considere, o circuito industrial de flotação de um minério de cobre e os dados abaixo:

- massa de alimentação nova: 800 t/h - teor de Cu da alimentação nova: 0,80% - massa do rejeito final: 784 t/h - teor de Cu do rejeito final: 0,08% - massa do rejeito scavenger: 154 t/h - teor de Cu do rejeito scavenger: 3,95% - massa do concentrado scavenger: 68 t/h - teor de Cu do concentrado scavenger: 9,0% - massa do rejeito recleaner: 54 t/h - teor de Cu do rejeito recleaner: 15,3% Calcule as massas e teores de Cu não fornecidos nos dados e indique

todos os valores no circuito de flotação. Calcule a recuperação global de Cu. Calcule as recuperações de Cu

nos estágios rougher, cleaner, scavenger e recleaner. Comente os resultados obtidos para este circuito de flotação.

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