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FRAGMENTAÇÃOFRAGMENTAÇÃO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMGDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG
EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOSEMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS
ProfProfaa. Sônia Denise Ferreira Rocha. Sônia Denise Ferreira Rocha
20102010
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FRAGMENTAÇÃO
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FRAGMENTAÇÃO• Fases distintas e interdependentes do Tratamento de
Minérios:
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FRAGMENTAÇÃO• Fases distintas e interdependentes do Tratamento de
Minérios:
Fase 1: Preparação, inclui a fragmentação (britagem e moagem) e o controle de tamanho (peneiramento e classificação);
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FRAGMENTAÇÃO• Fases distintas e interdependentes do Tratamento de
Minérios:
Fase 1: Preparação, inclui a fragmentação (britagem e moagem) e o controle de tamanho (peneiramento e classificação);
Fase 2: Concentração, inclui tanto os métodos físicos de separação (densitários, magnéticos e elétricos) como os métodos físico - químicos (flotação e floculação seletiva);
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FRAGMENTAÇÃO• Fases distintas e interdependentes do Tratamento de
Minérios:
Fase 1: Preparação, inclui a fragmentação (britagem e moagem) e o controle de tamanho (peneiramento e classificação);
Fase 2: Concentração, inclui tanto os métodos físicos de separação (densitários, magnéticos e elétricos) como os métodos físico - químicos (flotação e floculação seletiva);
Fase 3: Acabamento, inclui as técnicas de separação sólido - líquido (espessamento, filtragem e secagem).
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FRAGMENTAÇÃO A fragmentação ou cominuição abrange o conjunto de operações responsáveis pela redução do tamanho das partículas minerais → OBJETIVOS:
• Obtenção de uma parte ou de todo o minério dentro das especificações granulométricas para seu uso posterior;
• Obtenção de grau de liberação necessário para se efetuar uma operação de concentração;
• Aumentar a área superficial específica dos minerais de um minério expondo-os mais facilmente ao ataque por reagentes químicos.
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FRAGMENTAÇÃO
• Objetivos podem ser atingidos simultâneamente, isto é, liberar para concentrar e obter um produto dentro de especificações granulométricas de mercado;
• Operação realizada com rigoroso controle por ser uma operação normalmente cara. A fragmentação excessiva deve ser evitada.
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FRAGMENTAÇÃO Operações de concentração são mais eficientes se recebem
o material dentro de determinadas faixas granulométricas específicas para cada método ou equipamento. Por este motivo estão sempre associadas à fragmentação operações de separação por tamanho:
• para evitar a entrada de partículas abaixo do tamanho desejado no interior das máquinas de fragmentação;
• para encaminhar partículas de determinado tamanho para equipamentos que possam fazer sua fragmentação com maior eficiência;
• fragmentação é realizada, via de regra, em circuito fechado com equipamentos de separação por tamanho para a obtenção de um produto com granulometria uniforme e para obtenção da maior capacidade de produção.
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FRAGMENTAÇÃO
Alimentação
< 0,15 mm
> 0,15 mm
Alimentação < 0,15 mm
> 0,15 mm
> 0,15 mm
< 0,15 mm
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FRAGMENTAÇÃO Mecanismos de Fragmentação
• Impacto: é o mais eficiente em termos de utilização da energia. Ocorre quando as forças de fragmentação são aplicadas de forma rápida e em intensidade muito superior à resistência das partículas. Faz uso, em geral, da energia cinética de corpos em movimentos cadentes.
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FRAGMENTAÇÃO Mecanismos de Fragmentação
• Compressão: é a mais comum, desde blocos da ordem de metros até partículas micrométricas. Ocorre quando forças de compressão são aplicadas de maneira lenta e progressiva, permitindo-se que, com o aparecimento da fratura, o esforço seja aliviado. Em geral, as forças de compressão aplicadas são pouco superiores à resistência dos blocos rochosos ou partículas. Gera um número reduzido de fragmentos homogêneos de tamanho intermediário.
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FRAGMENTAÇÃO Mecanismos de Fragmentação
• Cisalhamento: leva a um consumo alto de energia e a uma produção alta de superfinos. As forças aplicadas são insuficientes para provocar fraturas ao longo de toda a partícula. Prevalece uma concentração de esforços na área periférica que leva ao aparecimento de pequenas fraturas. Partículas muito pequenas convivem com partículas de tamanho próximo ao original.
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FRAGMENTAÇÃO
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FRAGMENTAÇÃO
Cisalhamento
Impacto
Compressão
Tamanhooriginal
Distribuição de tamanhos
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FRAGMENTAÇÃO Mecanismos de Fragmentação
• Choque ou impacto: britadores de impacto e nas áreas de impacto dos corpos moedores cadentes no interior dos moinhos revolventes.
• Compressão ou esmagamento: britadores de mandíbulas, britadores giratórios e cônicos. Nos moinhos revolventes ele está associado à compressão das partículas entre corpos moedores ou à compressão entre as partículas.
• Abrasão por Cisalhamento: partículas maiores são aprisionadas entre superfícies dotadas de movimento. Na maioria das vezes, o movimento entre as superfícies é contrário ao das próprias partículas. É observado freqüentemente nos produtos de moagem autógena.
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FRAGMENTAÇÃO - ESTAGIAMENTO
Área = 6a2
Volume = a3
aresta = a
ASEv = 6a2/a3 = 6/a
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FRAGMENTAÇÃO - ESTAGIAMENTO
Aresta = a/2
Área = 8 . 6. (a/2)2 = 12 a2
Volume = 8 . (a/2)3 = a3
ASEv = 12 a2/a3 = 12/a
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FRAGMENTAÇÃO Britagem - primeiro estágio do processo de fragmentação
(m ao cm). Divisão básica em primária e secundária.
Britagem primária - alimentação é o ROM, localização próxima ou dentro da cava, operação a seco e circuito aberto com ou sem grelha para escalpar alimentação.
Britagem secundária - alimentação é o produto da britagem primária ( < 15 a 30 cm) operação normalmente via seco com circuito fechado ou aberto.
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FRAGMENTAÇÃO Britadores
Britadores de Mandíbulas
Britadores Giratórios
Britadores Cônicos
Britadores de Impacto
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FRAGMENTAÇÃO Britadores
Britadores de Mandíbulas - britagem realizada entre uma superfície fixa e outra móvel, material escoado por gravidade. Grau de redução de 5/1.
O tipo Blake é o mais usado e tem uma abertura de alimentação fixa e abertura de saída móvel.
Alimentação nominal = 0,5 a 1,5 m
Velocidade = 200 a 350 rpm
![Page 22: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/22.jpg)
Sistema Móvel de Britagem e Peneiramento na MinaSistema Móvel de Britagem e Peneiramento na Mina
![Page 23: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/23.jpg)
Sistema Móvel de Britagem e Peneiramento na MinaSistema Móvel de Britagem e Peneiramento na Mina
![Page 24: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/24.jpg)
Sistema Móvel de Britagem e/ou Peneiramento na MinaSistema Móvel de Britagem e/ou Peneiramento na Mina
![Page 25: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/25.jpg)
FRAGMENTAÇÃO
Britadores
Britadores giratórios - superfície externa em forma de tronco de cone com vértice para baixo e interna, móvel, com vértice para cima. Maior capacidade que os britadores de mandíbula, podem receber alimentação direta de caminhões.
Alimentação nominal = 1 a 1,6 m
Grau de redução = 8/1
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FRAGMENTAÇÃO
Britadores
Britadores cônicos - concepção semelhante aos giratórios diferenciando - se pela superfície externa, alta capacidade. São os mais usados em britagem secundária.
Alimentação nominal = 0,2 a 0,5 m
Grau de redução = 3/1 a 7/1
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FRAGMENTAÇÃO Britadores
Britadores de impacto - rotor que gira a grande velocidade, preso a peças(martelos) que se chocam com o material alimentado arremessando-o contra placas fixas, 500 a 3000 rpm. Limitação→ materiais abrasivos ( sílica + óxidos metálicos < 15 %).
Alimentação nominal = 0,2 a 0,8 m
Grau de redução = 6/1 a 10/1
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FRAGMENTAÇÃO
![Page 29: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/29.jpg)
FRAGMENTAÇÃO Britadores
Britadores de rolos - Consistem de dois rolos lisos que giram um contra o outro fragmentando o material alimentado entre os rolos. Baixa capacidade e aplicação restrita a materiais friáveis.
Alimentação nominal = 0,2 m
Grau de redução = até 4/1
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FRAGMENTAÇÃO Britadores
Britadores de rolos dentados- Consiste de um rolo dentado que gira de encontro a uma placa fixa ou contra outro rolo dentado. Aplicações = carvão, calcário, caulim, fosfatos, ferro ( materiais friáveis e pouco abrasivos).
Alimentação nominal = 0,10 a 0,3 m
Grau de redução = 2/1 a 4/1
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Característica Mandíbula Giratório Impacto Rolo dentado
Capacidade Baixa a média
Média a alta Baixa Baixa
Potência (kW) 2,25 a 225 5 a 750 11 a 450 15 a 300
Abrasividade do material
sem restrição Sem restrição sílica + óxidos
metálicos <15%
Restrição
Granulometria do produto
top size alto para
lamelares
Top size menor que mandíbula
alta produção de finos
Produz menos finos
Grau de redução
5/1 8/1 até 40/1 até 4/1
BRITADORES PRIMÁRIOS
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EXEMPLOEXEMPLO
Um britador realiza uma operação de Um britador realiza uma operação de fragmentação com os seguintes dados:fragmentação com os seguintes dados:
- Granulometria da alimentação: 80% < 75mmGranulometria da alimentação: 80% < 75mm
- Granulometria do produto: 80% < 25mmGranulometria do produto: 80% < 25mm
Qual é o grau de redução deste equipamento?Qual é o grau de redução deste equipamento?
![Page 33: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/33.jpg)
tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximadado produto de britagem conforme a aber-tura de saída na posição fechada (APF). CIRCUITO ABERTO
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"8 16
3"41"
165"
83"
21"
85"
43" 1" 4
1"1 21
1"43"
1 21"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass a
nte
% pass ante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ)%
Paa
san
te A
cum
ulad
a
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Supondo-se que as curvas representem adequadamente os produtos de britagem, responda as questões abaixo.
- Estime as quantidades de material produzido (m3/h) nas seguintes faixas granulométricas: > 1”, < 1” > ½”, < ½” > ¼”, < ¼”, considerando-se uma alimentação de 50 m3/h, e abertura de saída na posição fechada de 1”.
- Explique a influência da variação da abertura de saída sobre a operação de britagem.
- Qual deve ser o grau de redução deste britador se a granulometria da alimentação é 80% < 6”.
EXEMPLO
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tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximadado produto de britagem conforme a aber-tura de saída na posição fechada (APF). CIRCUITO ABERTO
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"8 16
3"41"
165"
83"
21"
85"
43" 1" 4
1"1 21
1"43"
1 21"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass a
nte
% pass ante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ)%
Paa
san
te A
cum
ulad
a > 1 “
100 - 70 = 30%
![Page 36: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/36.jpg)
tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximadado produto de britagem conforme a aber-tura de saída na posição fechada (APF). CIRCUITO ABERTO
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"8 16
3"41"
165"
83"
21"
85"
43" 1" 4
1"1 21
1"43"
1 21"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass a
nte
% pass ante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ)%
Paa
san
te A
cum
ulad
a < 1” > ½ “
70 - 37 = 33%
![Page 37: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/37.jpg)
tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximadado produto de britagem conforme a aber-tura de saída na posição fechada (APF). CIRCUITO ABERTO
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"8 16
3"41"
165"
83"
21"
85"
43" 1" 4
1"1 21
1"43"
1 21"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass a
nte
% pass ante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ)%
Paa
san
te A
cum
ulad
a < ½ “ > ¼ “
37 - 21 = 16%
![Page 38: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/38.jpg)
tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximadado produto de britagem conforme a aber-tura de saída na posição fechada (APF). CIRCUITO ABERTO
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"8 16
3"41"
165"
83"
21"
85"
43" 1" 4
1"1 21
1"43"
1 21"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass a
nte
% pass ante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ)%
Paa
san
te A
cum
ulad
a < ¼ “
21%
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APF 1
granulometria % m3/h
> 1 30 15.0
< 1" > 1/2" 33 16.5
< 1/2" > 1/4" 16 8.0
< 1/4" 21 10.5
100 50.0
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tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximadado produto de britagem conforme a aber-tura de saída na posição fechada (APF). CIRCUITO ABERTO
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"8 16
3"41"
165"
83"
21"
85"
43" 1" 4
1"1 21
1"43"
1 21"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass a
nte
% pass ante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ)%
Paa
san
te A
cum
ulad
a
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R = 10 - 100 EY
61
FRAGMENTAÇÃOCircuitos de Britagem
Britagem primária na mina ou local próximo, circuito aberto. Britagem secundária ou terciária em geral circuito fechado com peneira
• Circuito fechado normal• Circuito fechado reverso
R = 1 10 - 100 Z Y E
62
R , R = carga circulante em porcentagem da alimentação nova E = eficiência de peneiramento Y = % passante na peneira presente na descarga do britador secundário
1 2
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FRAGMENTAÇÃOCircuitos de Britagem
Britagem primária na mina ou local próximo, circuito aberto. Britagem secundária ou terciária em geral circuito fechado com peneira → granulometria homogênea.
• Circuito fechado normal• Circuito fechado reverso
Britagem Primária
Britagem Secundária
Peneira Vibratória
Produto
US
OS
Car
ga C
ircu
lant
e
Fechado Reverso
Britagem Primária
Britagem Secundária
Peneira Vibratória
Produto
US
OS Car
ga C
ircu
lant
e
Fechado Normal
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Calcule a carga circulante em um circuito fechado reverso de britagem secundária, que utiliza peneira vibratória, considerando-se os seguintes dados:- abertura da peneira: 12,5 mm- granulometria da descarga do britador secundário: 60% < 12,5 mm- granulometria da descarga do britador primário: 30% < 12,5 mm- eficiência da peneira: 85%
Calcule a carga circulante em um circuito fechado normal de britagem secundária, que utiliza peneira vibratória, considerando-se os seguintes dados:- abertura da peneira: 12,5 mm- granulometria da descarga do britador secundário: 60% < 12,5 mm- eficiência de peneiramento: 85 %
![Page 44: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/44.jpg)
Calcule a carga circulante em um circuito fechado normal de britagem secundária, que utiliza peneira vibratória, considerando-se os seguintes dados:- abertura da peneira: 12,5 mm- granulometria da descarga do britador secundário: 60% < 12,5 mm- eficiência de peneiramento: 85 %
R = 10 - 100 EY
61
![Page 45: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/45.jpg)
Calcule a carga circulante em um circuito fechado reverso de britagem secundária, que utiliza peneira vibratória, considerando-se os seguintes dados:- abertura da peneira: 12,5 mm- granulometria da descarga do britador secundário: 60% < 12,5 mm- granulometria da descarga do britador primário: 30% < 12,5 mm- eficiência da peneira: 85%
R = 1 10 - 100 Z Y E
62
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FRAGMENTAÇÃO Moagem - último estágio do processo de fragmentação
(cm ao μm). Moinhos revolventes ou tubulares são, ainda, os mais usados. São cilindros rotativos onde é realizada a fragmentação em seu interior pela ação de corpos moedores. Corpos moedores
• Barras cilíndricas• Bolas• Cylpebs - tronco de cone• Fragmentos do minério
Carga = corpos moedores + material a ser fragmentado Carga = 30 a 50 % do volume interno do moinho
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FRAGMENTAÇÃO Moagem - a fragmentação ocorre através da movimentação
da carga. Em moinhos de bolas podem ocorrer dois regimes distintos de movimentação da carga:
• Cascata - menor velocidade
• Catarata - maior velocidade
Velocidade crítica = ponto de mudança de trajetória circularpara parabólica: operação entre 40 e 80% da Velocidade Crítica
Nc = 42,30 √D - d
Nc = velocidade crítica (rpm) D = diâmetro interno do moinho (m) d = diâmetro da bola (m)
![Page 48: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/48.jpg)
FRAGMENTAÇÃO Moagem - a fragmentação ocorre através da movimentação
da carga. Em moinhos de bolas podem ocorrer dois regimes distintos de movimentação da carga:
• Cascata - menor velocidade
• Catarata - maior velocidade
Velocidade crítica = ponto de mudança de trajetória circularpara parabólica: operação entre 40 e 80% da Velocidade Crítica
Nc = 42,30 √D - d
Nc = velocidade crítica (rpm) D = diâmetro interno do moinho (m) d = diâmetro da bola (m)
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Velocidade crítica
FRAGMENTAÇÃO
![Page 50: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/50.jpg)
FRAGMENTAÇÃO Moagem - os moinhos são revestidos internamente ( aços
especiais, ferro fundido e borracha).• proteger a carcaça• diminuir escorregamento da carga moedora• adequar levantamento e trajetória da carga moedora
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FRAGMENTAÇÃO
Moagem - Moinhos de Barras - usam como carga moedora barras de aço cilíndricas. Relação comprimento / diâmetro (L/D) > 1,25 / 1. Barras 150 mm menores que o moinho e de aço de alto carbono. Usual circuito aberto.
Descarga por transbordo: relações L/D entre 1,4 a 1,7 /1, grau de redução de 15 a 20/1, velocidade entre 60 e 65% Vc
Descarga periférica central: alimentação nas duas extremidades, L/D entre 1,3 a 1,5/1, grau de redução entre 4 e 8/1 velocidade entre 65 e 70% Vc
Descarga periférica: L/D entre 1,3 e 1,5/1, grau de redução entre 12 e 15/1 entre 65 e 70% Vc
![Page 52: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/52.jpg)
MOINHOS DE BARRAS - TIPOS DE DESCARGAS
![Page 53: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/53.jpg)
TIPOS DE DESCARGA
MOINHOS DE BOLAS
![Page 54: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/55.jpg)
Moagem - Moinhos de Bolas - usam bolas, cylpebs e ballpebs como carga moedora. Relação L/D 1 a 2/1. Bolas de aço ou ferro fundido. Operação é normalmente feita em circuito fechado e descarga por transbordo. Velocidade entre 65 e 78% da Vc.
ballpeb cylpeb bola
FRAGMENTAÇÃO
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FRAGMENTAÇÃO
![Page 57: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/57.jpg)
FRAGMENTAÇÃO Moagem - Autógena/Semi-autógena - Usam fragmentos
grandes do próprio minério ou mistura de fragmentos e bolas como corpos moedores. Possibilitam redução de custo de corpos moedores e eventual eliminação de estágios de britagem. Diâmetro muito maior que o comprimento ( L/D 1/ 1,5 a 3). % de enchimento de carga de 25 a 35% do volume do moinho.
![Page 58: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/58.jpg)
FRAGMENTAÇÃO Moagem - algumas variáveis da moagem
• Diâmetro e comprimento do moinho
• Porcentagem de enchimento
• Porcentagem da velocidade crítica
• Porcentagem de sólidos
• Tipo e material do corpo moedor
• Tipo e material do revestimento
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FRAGMENTAÇÃO Moagem - Moinhos de rolos de alta pressão - pistãos
hidráulicos forçam um dos rolos contra o outro rolo que é fixo. A pressão comprime um leito de partículas levando à quebra “entre partículas” e induzido trincas residuais. Aplicações em carvão, calcário, cimento, produção de pellet feed e outros produtos.
Parâmetro Faixa de Valor
Diâmetro do rolo 750 - 2100 mm
Largura do rolo 260 - 1600 mm
Velocidade periférica do rolo 0,5 - 2,0 m/s
Pressão 2000 - 8500 KN/m
Potência motor 100 - 4000 kW
Produção 10 - 2000 t/h
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FRAGMENTAÇÃO Moagem - Moinhos de rolos de alta pressão -
![Page 61: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/61.jpg)
![Page 62: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/62.jpg)
![Page 63: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/63.jpg)
Circuito Descrição Aplicações
A moinho de barras em circuito aberto moagem grosseira. Minério de urânio. Produção sinter-feed. Moagem a seco de coque
B moinho de barras em circuito fechado pouco comum. Moagem relativamente grossa com pequena produção de slimes. Serrana, moagem de silvinita
C moinho de bolas em estágio único muito comum em minério de cobre. Alimentação deve ser britada fina
D moinho autógeno ou semi-autógeno em estágio único
usado na África do Sul e em moagem de taconito. Alimentação brita primária. Alto consumo energético
E moinho de barras em circuito aberto e de bolas em circuito fechado
alto investimento, baixo consumo energético. Recomendado para materiais de difícil britagem fina
F moinho autógeno ou semi-autógeno seguido de moinho de bolas
aplicações tendem a expandir-se por apresentar baixo investimento e razoável consumo energético
G idêntico ao anterior substituindo o moinho de bolas por de seixos
investimento mais elevado que no F e custos mais baixos
H circuitos A-B-C. Moinho autógeno, britador e moinho de bolas
utiliza britador para moer partículas nas faixas granulométricas críticas do moinho autógeno
I moinho multi-câmara. Circuito fechado a seco
moagem de cimento ou bauxita
J moinho de rolos (roller-mill) moagem a seco de materiais pouco abrasivos. Usado em moagem de carvão, fosfato e cru de cimento (quando o teor de sílica livre na matéria prima é baixo)
![Page 64: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/64.jpg)
Estagiamento do Trabalho de Fragmentação• A fragmentação de blocos ou maciços rochosos é um processo
que é realizado em estágios.• O desmonte de rochas, com explosivos, constitui a primeira
etapa de fragmentação. Desmonte mecânico também pode ser utilizado em minérios friáveis.
• A britagem é aplicada na redução de blocos maiores - metros até centímetros.
• Caso seja necessária maior redução no tamanho das partículas, a moagem é processo mais adequado - centímetros até micrômetros.
• Em partículas maiores, é necessária uma grande quantidade de energia para a fragmentação. Por outro lado, a quantidade de energia necessária por unidade de massa (kWh/t) é pequena.
• Ao se reduzir o tamanho das partículas, reduz-se também energia necessária para a sua quebra, ao passo que a energia aplicada por unidade de massa aumenta.
![Page 65: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/65.jpg)
Aspectos Energéticos da Fragmentação
• Num circuito de fragmentação, o tipo de equipamento selecionado varia na medida em que o tamanho das partículas diminui. Na grande maioria dos equipamentos existentes, as forças associadas à quebra são aquelas que envolvem ou compressão ou impacto. As diferenças entre equipamentos estão associadas aos diferentes tipos de mecanismos que levam a aplicação dessas forças sobre as partículas minerais.
• Conseqüentemente, os equipamentos primários, referindo-se aos britadores, devem apresentar estruturas mecânicas maciças, concentradoras de energia. Na redução mais fina, no caso os moinhos, devem ser capazes de distribuir a energia de fragmentação sobre uma grande extensão de superfície.
![Page 66: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/66.jpg)
)11
(10FP
WiE
Equação de Bond
Determinação da energia necessária para a moagem
![Page 67: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/67.jpg)
Exemplo
Considerando-se:
- granulometria da alimentação: 80% < 15000m- granulometria do produto: 80% < 1500 m- Wi = 12 kwh / tonelada curta- alimentação: 500 t/h
a) Determine o grau de redução do moinho.
b) Determine a potência necessária ao moinho (HP)
![Page 68: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/68.jpg)
FRAGMENTAÇÃO
![Page 69: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/69.jpg)
Aspectos Energéticos da Fragmentação
• Diferentes tipos de relações matemáticas, empíricas, têm sido propostas para correlacionar a resistência que partículas de composição, tamanho e forma diferentes apresentam à fragmentação.
• Entretanto, tais índices não têm apresentado nenhuma relação com a fragmentação industrial visto que esta se realiza em máquinas onde milhares de partículas estão presentes. Na fragmentação industrial a ruptura de partículas não é um fenômeno isolado.
• No interior das máquinas de fragmentação ocorrem outros fenômenos que, num processo caótico, contribuem para a dissipação de energia de fragmentação. Podemos citar diversos tipos de dissipação de energia como, por exemplo, a deformação, o atrito e até mesmo o ruído
![Page 70: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/70.jpg)
)11
(10FP
WiE
Equação de Bond
Método de Bond
]1010
[)(
)5,44(1,1
8080
82,023,01
)(
FPGpbp
W testei
100
100
cc = 250
Determinação da energia necessária para a moagem
![Page 71: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/71.jpg)
FRAGMENTAÇÃO
![Page 72: FRAGMENTAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS - UFMG EMN120 TRATAMENTO DE MINÉRIOS Prof a. Sônia Denise Ferreira Rocha 2010](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc0fa497959413d8b9112/html5/thumbnails/72.jpg)
FRAGMENTAÇÃO
Equações Empíricas da Distribuição do Processo de Quebra
Denominação Função de Distribuição
1- Gilvary F(d) = 1-exp[-(d/k1)-(d/k2)2-(d/k3)3]
2- Rosin-Rammler F(d) = 1-exp[-(d/d*)n)]
3- Gaudin-Meloy F(d)= 1 - [1- (d/d*)]n
4- Klimpel and Austin F(d) = 1 - [1-(d/d*)]n1[1-(d/d*)]n2[1-(d/d*)]n3
5-Gates-Gaudin-Schuhmann
F(d) = (d/d*)n
6-Broadbent-Callcott F(d) = [1-exp[-(d/d*)n)]]/[1-exp(-1)]
(d/d*) representa uma relação geométrica