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PMI3101 - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA APLICADA À INDÚSTRIA MINERAL Operações unitárias São Paulo – 4 de Maio de 2015 Professor Mauricio Guimarães Bergerman PMI - EPUSP

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Page 1: PMI3101 - Moodle USP: e-Disciplinas · PDF filePeneiramento Capítulo 2 do livro: Teoria e prática do Tratamento de Minérios: Britagem, peneiramento e moagem. Volume 3. 2012. 5 edição

PMI3101 - INTRODUÇÃO À

ENGENHARIA APLICADA À

INDÚSTRIA MINERAL

Operações unitárias

São Paulo – 4 de Maio de 2015

Professor Mauricio Guimarães Bergerman

PMI - EPUSP

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Peneiramento

Capítulo 2 do livro:

Teoria e prática do Tratamento de Minérios:

Britagem, peneiramento e moagem. Volume 3. 2012.

5 edição. Autores: Arthur Pinto Chaves e Antônio

Eduardo Clark Peres

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Peneiramento

Definição: Operação de separação de uma população de

partículas em duas frações de tamanhos diferentes, mediante a

sua apresentação a um gabarito de abertura fixa e pré-

determinada.

Oversize

Undersize

Deck de peneiramento

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Peneiramento

Gabaritos:

Grelhas de barras paralelas (> resistência);

Chapas perfuradas (< custo, materiais mais leves);

Placas fundidas (material abrasivo);

Telas:

Malhas quadradas;

Malhas retangulares;

Malhas alongadas;

Fios paralelos.

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Peneiramento

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Peneiramento

Malha (mesh):

Tyler, ABNT, ASTM, BS, German DIN 171, Fench standard etc

Representa o número de fios por área -> como o diâmetro do

fio utilizado pode variar, cada norma tem uma numeração.

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Peneiramento

Faixas usuais de aplicação: 18” (0,46 m) a 130 mm;

A seco: material com pouca umidade natural ou que foram

secados previamente – esta umidade não pode ser muito alta;

A úmido (ou via úmida): quando o material é alimentado a

forma de polpa ou recebe água adicional através de sprays

dispostos sobre os decks de peneiramento.

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Peneiramento - equipamentos

Peneira vibratória inclinada: movimento vibratório ou eliptico

Pró-fluxo: maior capacidade;

Contra fluxo: maior eficiência

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - equipamentos

Peneira vibratória inclinada:

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - equipamentos

Peneira vibratória inclinada

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - equipamentos

Peneira vibratória horizontal: movimento vibratório retilíneo

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - equipamentos

Peneira vibratória horizontal

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - equipamentos

Grelha vibratória: peneiramento primário de materiais, ideal

para escalpe

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - equipamentos

Peneira fixa: deck reto ou inclinado. Baixa eficiência.

Peneira rotativa: trommel.

Aplicações para peneiramentos mais grosseiros;

Muito utilizada na indústria de reciclagem.

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - equipamentos

Peneira de alta frequência:

Fonte: Catalogo derrick

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Peneiramento

Video

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Peneiramento - seleção

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Peneiramento - mecanismos

Transporte das partículas de uma extremidade a outra;

Estratificação do leito de modo que as partículas mais finas

fiquem por baixo;

Peneiramento propriamente dito.

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento - mecanismos

Comportamento individual das partículas:

D>1,5 a: Encaminhadas diretamente ao oversize;

1,5a>d>a: encaminhamento ao oversize, porém pode causar o entupimento da tela;

a>d>0,5a: faixa crítica: só passa em posição conveniente;

d<0,5a: são peneiradas com facilidade;

D<<0,5ª: poeiras e lamas, podem aderir-se a superfície das partículas maiores,

sendo encaminhadas ao oversize (partição com a água).

Fonte: Chaves, vol. 3

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Peneiramento - mecanismos

Eficiência

Imperfeição da malha M:

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Peneiramento – quantificação de processo

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Peneiramento – quantificação de processos

Partículas finas podem seguir para as frações grossas devido à:

aderência do pó às partículas grandes;

aglomeração dos finos (coesão ou outras forças);

irregularidade das malhas;

mecanismos de operação.

A passagem de grossos para as frações finas pode ocorrer devido à:

As irregularidades das malhas;

As partículas grossas com dimensão aproximada de Dc (diâmetro de

corte);

A carga excessiva na peneira, podendo forçar a passagem de grossos

pelas malhas.

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Peneiramento – quantificação de processos

Exercício: 200 t/h de minério são peneirados em 2” resultando em 136,5

t/h no oversize e as distribuições granulométrica mostradas abaixo.

Qual é a eficiência deste peneiramento?

Quais são as imperfeições de peneiramento por faixa granulométrica?

O que pode ser feito para que se minimizem as imperfeições?

Malha/ 8” 4” 2” 1” ½” ¼” -1/4”

Alimentação (%) 0,0 25,0 30,0 20,0 10,0 10,0 5,0

Oversize (%) 0,0 36,6 44,0 14,6 4,4 0,0 0,4

Undersize (%) 0,0 0,0 0,0 31,5 22,0 31,5 15,0

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FONTES:

Mineral Processing Technology – Barry Wills e Tim

Nappier-Munn. 2006.

Chaves, A. P. Teoria e prática do tratamento de minérios.

Vol. 3. 2006.

Manual de britagem Metso.

Gupta, A.; Yan, D.; Mineral processing design and operation:

an introduction. Elsevier, 2006. 693 p. Disponível em:

<http://www.sciencedirect.com/science/book/97804445163

67>

Imagens e vídeos google images

Imagens do autor

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Britagem

Capítulo 1 do livro:

Teoria e prática do Tratamento de Minérios:

Britagem, peneiramento e moagem. Volume 3. 2012.

5 edição. Autores: Arthur Pinto Chaves e Antonio

Eduardo Clark Peres

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Cominuição

Redução de tamanho:

Britagem: acima de aprox. 20 mm;

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Cominuição

Cominuição (comminuere – fazer menor) = redução controlada

de tamanho

Objetivos: manuseio, permitir transporte contínuo, atender

especificações de mercado, liberar as espécies minerais.

BRITAGEM: principalmente compressão e impacto

tamanhos maiores, separação de tamanhos por peneiramento,

geralmente feita a seco

MOAGEM: principamente impacto, atrição e abrasão

tamanhos menores, separação de tamanhos por classificação,

preferencialmente feita a úmido

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Britagem

Pequena relação de redução: forças aplicadas são

elevadas e a geometria do equipamento tem

importância fundamental;

Principais tipos de britadores:

Mandíbulas (1 ou 2 eixos);

Giratórios (cônicos);

Rolos;

Impacto.

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Britagem

Relação de redução:

Tamanho de alimentação e produto (top size, P80, etc)

Estágio Relação de

redução

Tamanho máximo (mm)

Alimentação Produto

Britagem primária 8:1 152,4 a 76,2 30,48 a 10,16

Britagem secudária 6 a 8:1 63,5 10,16 a 1,905

Britagem terciária 4 a 6:1 * 2,54 a 0,125

Britagem quartenária Até 20 7,62 a 3.175 1,27 a 0,850

Moagem grossa Até 20 1.905 a 0.9525 3,35 a 0,5

Moagem fina 100 a 200 1.27 fino

*Varia conforme a câmara do britador

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Circuito clássico de cominuição

escalpe

circuito aberto

circuito fechado

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Britagem - equipamentos

Britador de mandíbulas de 1 eixo (Dodge)

existe uma componente do

movimento na direção das

mandíbulas =

desgaste abrasivo !Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Britador de mandíbulas de 1 eixo (Dodge)

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Britador de mandíbulas de 2 eixos (Blake)

mandíbulas

só movimento de

abrir e fechar !Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Britador de mandíbulas de 2 eixos (Blake)

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Família dos britadores giratórios

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Britador giratório

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Britagem - equipamentos

Britador cônico

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Britador cônico

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Britadores móveis – normalmente de mandíbulas ou

giratórios

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Britagem - equipamentos

Britadores móveis – normalmente de mandíbulas ou

giratórios

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Outros britadores

Britador de impacto

Fonte: Manual metso, 6 ediçãoFonte: Manual metso, 6 edição

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Outros britadores

Britador de impacto

Fonte: Manual metso, 6 ediçãoFonte: Manual metso, 6 edição

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Outros britadores

Moinho de martelos

Fonte: Manual metso, 6 edição

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Outros britadores

Britador de rolos

Fonte: Wills, 2006.

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Outros britadores

Britador de rolos dentados

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Outros britadores

Sizers

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Outros britadores

HPGR

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Vídeos

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Distribuição granulométrica do produto do

britador

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Escolha de equipamentos

Excelente (E): melhor

escolha para a

aplicação

Boa (B): É aplicável,

porém, não é a melhor

opção;

Possível (P): É aplicável

com restrições. O seu

uso deve ser precedido

de detalhado estudo

técnico;

Inviável ( ): Salvo raras

exceções, seu uso é

inviável ou totalmente

anti-econômico

Fonte: Manual metso, 6 edição

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FONTES:

Mineral Processing Technology – Barry Wills e Tim

Nappier-Munn. 2006.

Chaves, A. P. Teoria e prática do tratamento de minérios.

Vol. 3. 2006.

Manual de britagem Metso.

Gupta, A.; Yan, D.; Mineral processing design and operation:

an introduction. Elsevier, 2006. 693 p. Disponível em:

<http://www.sciencedirect.com/science/book/97804445163

67>

Imagens e vídeos google images

Imagens do autor

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Moagem

Capítulo 3 do livro:

Teoria e prática do Tratamento de Minérios:

Britagem, peneiramento e moagem. Volume 3. 2012.

5 edição. Autores: Arthur Pinto Chaves e Antonio

Eduardo Clark Peres

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Moagem

Em geral abaixo de ¾”;

Pode ser realizada a seco e a úmido;

Circuito aberto ou fechado;

Ampla faixa de alimentação e produto, conforme o

equipamento;

Redução de tamanho principalmente por impacto,

abrasão e atrição.

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Moagem - mecanismos

Fonte: Kelly e Spottswood, 1982

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Moagem - equipamentos

Moinhos tubulares

alimentação

descarga

tampa

pescoço

diafragma

carcaça

revestimento

interno

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Moagem - equipamentos

moinhos tubulares – bolas – F = 14 a 28# P = ...

alimentador tromel de

descarga

bases

acionamento

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Moagem - equipamentos

moinhos tubulares – barras – F = ¾ a 3/8”, P = 4

a 28#

L/D > 1,25

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Moagem - equipamentos

moinhos tubulares - configurações

RR = 15 a 20 RR = 12 a 15 RR = 4 a 8

barras

bolas

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Moagem - equipamentos

Moinhos de multi compartimentos

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Moagem - equipamentos

SAG/AG

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Moagem - equipamentos

SAG/AG

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Moagem - equipamentos

SAG/AG

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Moagem - equipamentos

SAG/AG

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Moagem - equipamentos

Avaliação da operação (relação de redução / “eficiência” por faixa de

tamanho)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00

Passan

te a

cu

mu

lad

o (

%)

Malha (mm)

Alimentação moagem

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,00 0,01 0,10 1,00 10,00

Passan

te a

cu

mu

lad

o (

%)

Malha (mm)

Overflow dos ciclones (produto moagem)

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Moagem - equipamentos

Avaliação da operação (relação de redução / “eficiência” por faixa de

tamanho)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10

GRANULOMETRIA

Alimentação do MO 03 descarga do MO 03

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Moagem

efeito da umidade nas peneiras vibratórias: na moagem é

idêntico.

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Moagem

problemas da cominuição via seca:

transporte

abatimento das poeiras

calor - dissipação e lubrificação

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Moagem

vantagem da cominuição via seca:

diminuição do desgaste

minérios e minerais muito abrasivos,

minerais que não podem ser contaminados c/ ferro

materiais que reagem com a água

possibilidade de secar o material no moinho

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Moagem

Moagem a úmido:

Consome menos energia, cerca de 75% da

moagem a seco;

Transporta a polpa e abate poeiras, eliminando

equipamentos periféricos;

Dissipa o calor gerado na moagem;

O seu produto é mais homogêneo.

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Moagem

circuitos fechados:

> 20# (até 65#) – peneira vibratória;

20 a 65# - peneira DSM;

< 48# - ciclone (eficiência aprox. 60 a 70%) ou

classificador espiral (eficiência aprox. 85 a 90%)

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Moagem

fechamento: < 48# - ciclone (eficiência = 60 a 70%)

overflow

underflow

alimentação

vortex

finder

apex

inlet

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Moagem

fechamento: classificador espiral (eficiência aprox. 85 a

90%)

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Moagem – estimativa de consumo

energético

Rittinger, Alemanha, 1867: a energia dispendida é proporcional à

nova superfície gerada.

E = k1.(1/P – 1/F)

Kick, EUA, 1885: a energia dispendida é proporcional à relação de

redução.

E = k2.ln (F/P)

100 anos de discussões infrutíferas – até

Bond, 1952, Allis Chalmers, EUA:

1 1E = k3 . ( ---- - ----)

P F

k3/10 = “work index” = WI

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Moagem – estimativa de consumo

energético

As três teorias podem ser representadas pordx

dE = -k -----xn

n = 2 E = k2.(1/P – 1/F) = Rittinger

n = 1 E = k1.ln (F/P) = Kick

n = 1,5 1 1E = k3 . ( ---- - ----) = Bond

P F

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Moagem – estimativa de consumo

energético

/

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Moagem – estimativa de consumo

energético

Somente Bond deu certo ! como Bond trabalhou ?

1 – a Allis Chalmers era a maior produtora de moinhos.

Ele verificou cada moinho vendido por ela.

2 – para os moinhos que estavam operando de maneira satisfatória,

ele monitorou toda a operação durante certo período de tempo,

tomando amostras do material processado.

3 – levou estas amostras para a sua usina piloto em Milwakee e

ensaiou-a em condições controladas.

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Moagem – estimativa de consumo

energético

Somente Bond deu certo ! como Bond trabalhou ?

3 – levou estas amostras para a sua usina piloto em Milwakee e

ensaiou-a em condições controladas.moinho de bolas a úmido

diâmetro = 8 ft

carga circulante

´= 250 %

circuito fechado com

classificador espiral

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Moagem – estimativa de consumo

energético

como Bond trabalhou ?

4 – ensaiou a mesma amostra em laboratório:

m1 m2

moinho

1 ft x 1 ft no de rotações padronizado

carga padronizada

peneiramento mr

m2 passante

m2

etc.

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Moagem – estimativa de consumo

energético

A determinação do work index de Bond para moinho de bolas é um ensaio padronizado,

em que se objetiva reduzir a amostra de alimentação até 80 % passante na malha teste simulando

um circuito fechado com 250 % de carga circulante. O procedimento experimental é o seguinte:

1 - a amostra de 10 kg deve ser representativa do minério,

2 - ela deve ser britada em britador de mandíbulas e peneirada em 3,36 mm (1/8"),

3 - o + 3,36 mm é rebritado em britador de rolos até 100 % -3,36 mm e incorporado ao undersize

do peneiramento,

4 - os dois produtos são misturados e homogeneizados em pilha alongada, da qual serão tomadas

as alíquotas para a realização do ensaio,

5 - toma-se uma alíquota para análise granulométrica da alimentação (série completa). A malha-

teste é a peneira para cuja abertura está sendo determinado o valor do WI), para determinar P.

6 - O moinho padrão é um moinho cilíndrico de 30,48 x 30,48 cm (1 x 1 ft). Ele é liso

internamente e tem cantos arredondados. Gira a 70 rpm (91,4 % Vc). Dispõe de conta-giros e

dispositivo de parada automática. Ele é carregado com uma carga padrão, que é a seguinte:

diâmetro número de bolas peso

(mm) (in) (g) %

36,5 1 7/16 43 9.094 45,2

29,4 1 5/32 67 7.444 37,0

25,4 1 10 694 3,5

19,0 3/4 71 2.078 10,3

15,9 5/8 94 815 4,0

total 285 20.125

7 - O primeiro ciclo de moagem é iniciado com a massa inicial de ... dentro do moinho e dura

100 revoluções. Descarrega-se o moinho e o produto de moagem é peneirado na malha-teste.

8 - A massa passante é reposta e o segundo ciclo tem início. Por regra de três, prevê-se um novo

número de revoluções, tentando atingir-se a carga circulante de 250 %.

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Moagem – estimativa de consumo

energético

9 - Vários ciclos são necessários para que esta carga circulante de 250 % seja alançada e

estabilizada. Alguns laboratórios exigem a execução de um número mínimo de 7 ciclos.

10 - Uma vez estabilizada a carga circulante, o ensaio está terminado. Faz-se a análise

granulométrica do produto, para determinar F.

11 - GRP é o valor da massa moída por revolução. Calcula-se a média aritmética dos 3 últimos

ciclos.

12 - O WI é calculado através de:

44,5 WI = -------------------------------------------- 10 10 malha teste

0,23 . GRP

0,625 . ---- - ----

? P ? F

102,1

10

5,445,005,82,023,0

APGRPmalhateste

WI

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Moagem – estimativa de consumo

energético

moinho para ensaio de WI

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Moagem – estimativa de consumo

energético

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FONTES:

Mineral Processing Technology – Barry Wills e Tim Nappier-Munn. 2006.

Chaves, A. P. Teoria e prática do tratamento de minérios. Vol. 3. 2006.

Manual de britagem Metso.

NAPIER-MUNN, T.J. et al. Mineral comminution circuits: their operation and

optimization. Indoorroopilly: Julius Kruttschnitt Mineral Research

Centre/University of Queensland, 1999 413 p. (JKMRC Monograph Series in

Mining and Mineral Processing)

Gupta, A.; Yan, D.; Mineral processing design and operation: an

introduction. Elsevier, 2006. 693 p. Disponível em:

<http://www.sciencedirect.com/science/book/9780444516367>

Notas de aula Prof. Paulo Pereira, ICT29.

Imagens e vídeos google images

Imagens do autor

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Concentração

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Concentração por flotação

Capítulo 1 do livro:

Teoria e prática do Tratamento de Minérios: A

flotação no Brasil. Volume 4. 2013. 4 edição.

Autores: Arthur Pinto Chaves

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CONCENTRAÇÃO: Flotação

Propriedades físico-químicas da superfície;

0,01 a 0,3 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Flotação

Propriedades físico-químicas da superfície;

0,01 a 0,3 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Flotação

Propriedades físico-químicas da superfície;

0,01 a 0,3 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Flotação

Um pouco de história (Arbiter, 1985; Ferran, 2007):

Primeiras patentes datam do fim do século XIX;

Primeira aplicação industrial na Austrália, para flotação

de minérios de Zinco – BHP, na primeira década do século

XX;

Primeira aplicação no Brasil: minério de cobre de

Camaquã, Década de 40;

Posterior aplicação de flotação do chumbo no Vale do

Ribeira / Mineração Boquira;

1965: Prof. Paulo Abib – flotação da apatita em

Jacupiranga.

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CONCENTRAÇÃO: Flotação

Flotação (segundo o Aurélio):

S.f. Quími. Processo de separação de

partículas de uma mistura sólida

pulverulenta, mediante a formação de uma

espuma que arrasta as partículas de uma

espécie, mas não as de outra.

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FLOTAÇÃO - CONCEITOS

Alguns minerais, como grafite, carvão, talco e enxofre são

naturalmente repelentes a água. Os demais, via de regra,

molham-se:

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FLOTAÇÃO - CONCEITOS

A repelência a água (hidrofobicidade) pode ser usada para

separar espécies minerais desde que se forneça ao sistema

uma espuma estável onde as espécies hidrofóbicas sejam

retidas.

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FLOTAÇÃO - CONCEITOS

A hidrofobicidade pode ser induzida nas espécies minerais

não hidrofóbicas mediante a adição criteriosa de produtos

químicos:

As espécies químicas adsorvem na superfície das partículas

minerais e as tornam repelentes a água.

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FLOTAÇÃO - CONCEITOS

Fornecendo-se ar ao sistema, as partículas hidrofobizadas

aderem as bolhas de ar e separam-se na espuma:

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FLOTAÇÃO - CONCEITOS

Liberação:

Fonte: University (2005)

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FLOTAÇÃO - PRINCÍPIOS FÍSICO-

QUÍMICOS

Ângulo de contato: medida do ângulo interfacial

sólido/líquido/gás. Ângulos da ordem de 60º são suficientes

para que uma partícula seja considerada hidrofóbica.

Materiais de altíssima hidrofobicidade tem Θ da ordem de

120º.

Fonte: Weiss (1985)

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FLOTAÇÃO - PRINCÍPIOS FÍSICO-

QUÍMICOS

Tensão superficial: Na Física, a tensão superficial é um efeito que ocorre na

camada superficial de um líquido que leva a sua superfície a se comportar

como uma membrana elástica.

A presença de sais e bases elevam a tensão superficial da solução;

A presença de surfatantes reduzem a tensão superficial da solução.

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FLOTAÇÃO - PRINCÍPIOS FÍSICO-

QUÍMICOS

Potencial zeta:

Potencial medido no plano de cisalhamento entre a partícula e a

solução, quando os dois estão em movimento relativo na presença de

um campo elétrico;

Varia conforme a composição da solução.

Fonte: Weiss (1985)

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FLOTAÇÃO - PRINCÍPIOS FÍSICO-

QUÍMICOS

Adsorção: é a adesão de moléculas de um fluído a

uma superfície sólida.

Fisica: interações envolvendo ligações de van der

Waals e forças coulombicas entre o adsorvato

(aquele que adsorve) e o adsorvente (aquele

sobre o qual ocorre a adsorção);

Quimica: interações envolvendo ligações do tipo

iônica, covalente e ponte de hidrogênio.

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FLOTAÇÃO - FATORES

CONDICIONANTES

Para que ocorra a flotação, é preciso que se atenda a três critérios:

Termodinâmico: Partícula que se deseja coletar tem que ser hidrofóbica

(ângulo de contato, reagente, pH e temperatura);

Fonte: Filho (2005)

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FLOTAÇÃO - FATORES

CONDICIONANTES

Para que ocorra a flotação, é preciso

que se atenda a três critérios:

Cinético: Adesão partícula /

bolha: rompimento da barreira

energética que permite a adesão

(temperatura, tamanho e

hidrofobicidade, presença de

espumantes e força iônica);

Fonte: Filho (2005)

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FLOTAÇÃO - FATORES

CONDICIONANTES

Para que ocorra a flotação, é preciso que se atenda a três critérios:

Hidrodinâmico: Garantir a formação e o transporte do agregado

partícula/bolha (agitação e tensão superficial adequadas);

Fonte: Filho (2005)

Fonte: University (2005)

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FLOTAÇÃO - FATORES

CONDICIONANTES

Fonte: University (2005)

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MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO

Outros equipamentos: células de laboratório

Fonte: Wills (2006)

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MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO

Célula convencional:

Rotor estator

célula de

flotação

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FLOTAÇÃO - MÁQUINAS DE

FLOTAÇÃO

Célula convencional: Rotor e estator:

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MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO

Circuitos industriais de células convencionais:

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MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO

Outros equipamentos: colunas

WATER

AIR

TAIL

FEED

CONC.

WASH

WATER

FEED

CONC.

WASH

WATER

AIR

TAIL

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109

MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO

Outros equipamentos: célula “flash”

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110

MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO

Outros equipamentos: “Jameson Cell” – formação do

agregado partícula bolha antes da entrada na célula

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111

MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO

Outros equipamentos: “Pneuflot” – formação do agregado

partícula bolha antes da entrada na célula

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TIPOS DE CIRCUITOS

Circuitos industriais de flotação:

Fonte: Wills (2006)

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TIPOS DE CIRCUITOS

Circuitos industriais de flotação:

Fonte: Wills (2006)

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TIPOS DE CIRCUITOS

Circuitos industriais de flotação:

Fonte: Wills (2006)

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FATORES QUE AFETAM O

DESEMPENHO DA FLOTAÇÃO

Fatores relacionados às características do minério:

composição mineralógica e características químicas,

físicas e tecnológicas do minério;

Fatores relacionados à preparação do minério:

etapas anteriores de beneficiamento mineral;

Fatores relacionados à flotação: condições do

equipamento, características da água, pH, reagentes,

tempos de condicionamento, tempo de flotação,

altura de espuma, vazão de ar, água de lavagem

das colunas.

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SITUAÇÃO ATUAL DO BRASIL

Cobre: Sossego, Caraiba, Mineração Chapada;

Ferro: Vale, CSN, Samarco;

Zinco e Chumbo: Votorantin;

Fosfato: Vale, Copebras;

Cloreto de potássio: Vale;

Carvão: Carbonífera Metropolitana;

Tratamento de água;

Bauxita?!?

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Métodos gravíticos de concentração

Capítulo 1 do livro:

Teoria e prática do Tratamento de Minérios:

Britagem, peneiramento e moagem. Volume 6. 2013.

1 edição. Autores: Arthur Pinto Chaves e Rotênio

Castelo Chaves Filho

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Métodos gravíticos de concentração

Capítulo 7 do livro:

Tratamento de Minérios. 2010. 5 edição. Autores:

Adão Benvindo da Luz, João Alves Sampaio e Silvia

Cristina A. França

http://www.cetem.gov.br/biblioteca/publicacoes/livros

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Métodos gravíticos de concentração

Beneficiamento gravimétrico. 2005. 1 edição.

Autores: Carlos Hoffmann Sampaio e Luís Marcelo

Marques Tavares

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Fonte: Gupta, 2006

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Separação em meio denso:

Líquidos densos ou meios com partículas de densidade conhecida;

0,5 a 20 mm

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Jigagem:

0,1 a 20 mm para minérios em geral, variando para carvões.

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Fonte: Gupta, 2006

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Espirais:

0,05 a 2 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Fonte: Gupta, 2006

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Mesa vibratória:

0,07 a 1 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Concentrador centrífugo

0,005 a 0,3 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Aplicabilidade de processos gravimétricos (Taggart,

1945):

Onde:

rd é a densidade do mineral denso;

rf é a densidade do fluído;

rl é a densidade do mineral leve

Obs.: Pode-se levar em conta também a forma das partículas.

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Valores do critério de concentração e dificuldade de

separação

CC Dificuldade

>2,5 Separação eficiente até 74 mm

2,5-1,75 Separação eficiente até 147 mm

1,75-1,5 Separação possível até 1,4 mm, porém difícil

1,5-1,2 Separação possível até 6 mm, porém difícil

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Exemplos:

1) Separação de quartzo (densidade de 2.650 kg/m3) e

ilmenita (densidade de 4.700 kg/m3) em água (densidade

de 1.000 kg/m3):

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Exemplos:

2) Separação de quartzo (densidade de 2.650 kg/m3) e

ilmenita (densidade de 4.700 kg/m3) em líquido denso

(densidade de 1.500 kg/m3):

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Exemplos:

3) Separação de quartzo (densidade de 2.650 kg/m3) e

ilmenita (densidade de 4.700 kg/m3) em ar (densidade de

1,2 kg/m3):

Os exemplos indicam que a separação de partículas a seco

(pneumática) é de aplicação mais limitada e exige uma

alimentação com intervalos de tamanhos mais estreitos que

a separação a úmido.

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Fonte: Sampaio, 2005

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CONCENTRAÇÃO: Mét. densitários

Fonte: Sampaio, 2005

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Separação magnética

Capítulo 8 do livro:

Teoria e prática do Tratamento de Minérios:

Britagem, peneiramento e moagem. Volume 6. 2013.

1 edição. Autores: Arthur Pinto Chaves e Rotênio

Castelo Chaves Filho

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CONCENTRAÇÃO: Separação

magnetica

Susceptibilidade magnética das partículas;

Seco: 0,074 a 5 mm;

Úmido: 0,001 a 5 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Métodos

magnéticos

Susceptibilidade magnética das partículas;

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CONCENTRAÇÃO: Métodos

magnéticos

Separador de rolos

Fonte: Wills, 2006

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CONCENTRAÇÃO: Métodos

magnéticos

Separador Jones

Fonte: Wills, 2006

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Separação eletrostática

Capítulo 9 do livro:

Teoria e prática do Tratamento de Minérios:

Britagem, peneiramento e moagem. Volume 6. 2013.

1 edição. Autores: Arthur Pinto Chaves e Rotênio

Castelo Chaves Filho

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CONCENTRAÇÃO: Separação

eletrostática

Condutibilidade elétrica das partículas /

temperatura;

Granulometrias de 0,05 a 3 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Separação

eletrostática

Condutibilidade elétrica das partículas

Fonte: Valadão, 2007

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CONCENTRAÇÃO: Separação

eletrostática

Condutibilidade elétrica das partículas

Fonte: Valadão, 2007

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CONCENTRAÇÃO: Separação

eletrostática

Condutibilidade elétrica das partículas

Fonte: Wills, 2006

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Ore sorting

Págs. 209 a 221 do livro:

Mineral processing and extractive metallurgy: 100

years of innovation. 2014. 1 edição. Autores: Corby

G. Anderson, Robert C. Dunne, John L. Uhrie

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CONCENTRAÇÃO: Ore sorting

Diversas propriedades das partículas: brilho, cor,

radiação, magnetismo, química, etc;

Granulometrias maior que 5 até 300 mm.

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CONCENTRAÇÃO: Ore sorting

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CONCENTRAÇÃO: Ore sorting

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Ore sorting

http://www.steinert.de/home/products/x-ray-

sorting-system-xssr/

http://www.steinert.de/home/products/color-sorting-systems-

fssr/

http://www.steinert.de/home/products/induction-sorting-

system-issr/

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FONTES:

Mineral Processing Technology – Barry Wills e Tim Nappier-Munn. 2006.

Chaves, A. P. Teoria e prática do tratamento de minérios. Vol. 1 e 4. 2006.

Valadão, G. E. S.; Araujo, A. C. Introdução ao tratamento de minérios. Belo

Horizonte: Editora UFMG, 2007.

Sampaio, Carlos Hoffman; Beneficiamento gravimétrico: uma introdução aos

processos de concentração mineral e reciclagem de materiais por densidade.

Porto Alegre: Editora UFRGS, 2005.

Gupta, A.; Yan, D.; Mineral processing design and operation: an

introduction. Elsevier, 2006. 693 p. Disponível em:

<http://www.sciencedirect.com/science/book/9780444516367>

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