6 Processos de Concentração

Prévia do material em texto

Programa de Especialização Profissional
Especialização em Mineração
Operações de Beneficiamento
Programa de Especialização Profissional
PROCESSOS DE 
Curso de Especialização 
em Sistemas Mínero-Metalúrgicos
CONCENTRAÇÃO
Maria Lúcia Magalhães de Oliveira
Maio 2008
Programa de Especialização Profissional
� O uso de processos gravíticos para a recuperação de ouro era
praticado pelos egípcios 400 anos antes de Cristo.
� 1943 – Espiral de Humpherys
� 1980 – Concentrador Centrífugo
Geralmente, a Concentração Gravítica é utilizada no tratamento de
partículas grossas, porém em alguns casos podem ser partículas
INTRODUÇÃO
partículas grossas, porém em alguns casos podem ser partículas
abaixo de 50 µm.
A densidade das partículas é bastante variável podendo tratar de
minerais como a galena (d=7,5 t/m3) até o carvão (d=1,3 t/m3).
Densidades: Hematita � 5,011 t/m3
Quartzo � 2,650 t/m3
Programa de Especialização Profissional
A CONCENTRAÇÃO GRAVÍTICA pode ser definida como um processo no
qual partículas de diferentes densidades, tamanhos e formas são
separadas uma das outras por ação da força de gravidade e/ou centrífuga
Mecanismos elementar � movimento das partículas em meio fluido
Suponhamos 3 esferas do mesmo
material, ou seja, com a mesma
densidade, e diâmetros d , d e d
d2d1 d3
INTRODUÇÃO
densidade, e diâmetros d1, d2 e d3
colocadas na superfície de um tanque
cheio de líquido em repouso.
Considerando as leis do movimento de
queda livre, após os respectivos tempos
de aceleração cada esfera terá atingido a
respectiva velocidade máxima,
proporcional à massa. Em um dado
instante, elas se encontrarão em
diferentes níveis N1, N2 e N3.
N1
N2
N3
Programa de Especialização Profissional
Suponhamos que as esferas agora estejam em um canal onde existam
correntes líquidas definidas pela velocidade horizontal. Ocorrerão dois
movimentos: o de queda e o de arrastamento pela corrente líquida que,
para efeito de simplificação, consideramos iguais para as 3 esferas que
atingem a mesma velocidade horizontal. A trajetória das esferas será,
portanto, parabólica.
A separação das esferas em
3 fluxos será função do d
INTRODUÇÃO
3 fluxos será função do
distanciamento na vertical
que, por sua vez, depende
da massa de cada uma das
esferas, uma vez que se
supôs que a componente
horizontal é a mesma para
as três partículas.
d2
d1
d3
d2d1 d3
A B C
Programa de Especialização Profissional
Suponhamos que as esferas agora estejam em uma coluna hidráulica
que recebe uma corrente líquida pela sua parte inferior de forma a
produzir uma velocidade vertical ascendente. As partículas com
velocidade de sedimentação menor que a da corrente ascendente são
arrastadas e saem da coluna pela parte superior.
As partículas de velocidade maior
que a da corrente ascendente se
depositam no fundo da coluna por
d2
d1
d3
INTRODUÇÃO
depositam no fundo da coluna por
onde são extraídas. As partículas
que têm velocidade de
sedimentação igual a da corrente
ascendente tendem a permanecer
em suspensão, enquanto o
equilíbrio for mantido.
d2
d1
d3
A separação é, portanto, função da velocidade
de queda das partículas
Programa de Especialização Profissional
Consideremos agora partículas de densidades e tamanhos diferentes, que
é o caso típico do processamento mineral. Partículas de igual
sedimentação são aquelas que atingem a mesma velocidade terminal no
fluido em iguais condições de forças.
Partículas de duas diferentes espécies minerais, com densidades ρ1 e ρ2,
têm igual sedimentação se:
( ) ( )mm ρρρρρρ −⋅=−⋅ 2211
INTRODUÇÃO
Onde:
Densidade do meio
diâmetro equivalente da partícula 1
diâmetro equivalente da partícula 2
1,0 ≥ m ≥ 0,5 (1 � Newton; 0,5 � Stokes)
( ) ( )
ll
ρρρρρρ −⋅=−⋅ 2211
=
l
ρ
=1ρ
=2ρ
Quanto maior a razão de separação Rs
mais fácil será a concentração da espécie
1 em relação à espécie 2.
( )
( )
l
l
ρρ
ρρ
−
−
=
2
1Rs
Programa de Especialização Profissional
Os mecanismos que são identificados como responsáveis no processo
de concentração gravítica são
� aceleração diferencial, 
� sedimentação retardada, 
� consolidação intersticial, 
MECANISMOS
� consolidação intersticial, 
� velocidade diferencial em escoamento laminar,
� potencial de energia e 
� ação das forças cisalhantes 
Programa de Especialização Profissional
ACELERAÇÃO DIFERENCIAL
Nos concentradores gravíticos, a distância percorrida por uma partícula,
sem que o seu percurso seja alterado ou interrompido por outras
partículas ou por uma superfície, é muito pequena. As partículas sofrem,
portanto, acelerações e desacelerações.
A equação de movimento de uma partícula sedimentada em fluido
viscoso é:
dv
MECANISMOS
Rgmgm
dt
dv
mam −⋅−⋅=⋅=⋅
'
Onde:
m = massa da partícula
a = aceleração 
g = aceleração da gravidade
m’ = massa do fluido deslocado
R = resistência do fluido ao movimento da partícula
Programa de Especialização Profissional
ACELERAÇÃO DIFERENCIAL
A aceleração inicial ocorre quanto a v = 0. R, que também depende de v,
pode ser considerada desprezível. Desde que a partícula e o fluido
deslocado tenham o mesmo volume, tem-se:
dv  ρ
MECANISMOS
g
dt
dv
p
⋅








−=
ρ
ρ
l1
Onde:
ρl = densidade do fluido
ρp = densidade da partícula
Programa de Especialização Profissional
ACELERAÇÃO DIFERENCIAL
A aceleração inicial das partículas minerais é independente do tamanho
e depende somente das densidades dos sólidos e do fluido. Se a
duração da queda é bastante curta e freqüente, a distância total
percorrida pelas partículas será mais afetada pela aceleração diferencial
inicial (e pela densidade) do que pela velocidade terminal (e pelo
MECANISMOS
inicial (e pela densidade) do que pela velocidade terminal (e pelo
tamanho).
T = 0 T = muito curto
Leve
Pesado
Programa de Especialização Profissional
SEDIMENTAÇÃO IMPEDIDA
Aumento da concentração de partículas na polpa � aumenta o número de
colisões � As trajetórias são influenciadas entre si e pelo deslocamento
da água através dos espaços � velocidade terminal de sedimentação
menor ρp = densidade da polpa
da = tamanho da partícula (a)
db = tamanho da partícula (b)







−
−
==
pa
pb
b
a
QR
d
d
RS
ρρ
ρρ
MECANISMOS
Esta razão de sedimentação é sempre maior do que a de queda livre e
quanto mais densa for a polpa, maior será a razão do diâmetro de
partículas com velocidades terminais iguais. Por este mecanismo, as
partículas maiores e as mais pesadas irão se depositar primeiro
T = 0 T = muito curto
Leve
Pesado
Programa de Especialização Profissional
CONSOLIDAÇÃO INTERSTICIAL
Partículas de diferentes tamanhos ou densidades percorrem distâncias
diferentes num curto período de tempo. As partículas grossas se
depositam primeiro, deixando entre si espaços vazios (interstícios) que
serão percorridos por partículas menores até que fiquem retidas nestes
interstícios.
MECANISMOS
Início Fim
Leve
Pesado
Programa de Especialização Profissional
VELOCIDADE DIFERENCIAL EM ESCOAMENTO LAMINAR
O movimento de partículas em escoamento livre e laminar é afetado por:
� inclinação da superfície onde ocorre o movimento
� espessura da camada de fluido
� coeficiente de atrito entre as partículas e a superfície de escoamento
� densidade e forma das partículas 
MECANISMOS
� densidade e forma das partículas 
� rugosidade da superfície. 
Durante o escoamento, as partículas ficam sujeitas a um gradiente de
velocidades que varia de zero na superfície até um valor máximo próximo
à interface fluido/ar. As partículas pesadas maiores chegam à superfície
mais rapidamente que as leves menores.
Se a superfície for horizontal, a força da gravidade manterá a partícula
estática sobre a mesma. Caso seja inclinada, a força da gravidade irá
auxiliar no movimento da partícula sobre a superfície
Programa de Especialização Profissional
VELOCIDADE DIFERENCIAL EM ESCOAMENTO LAMINAR
Forças que atuam sobre as partículas:
� fluxo de água no sentido do fluxo, sobre a seção transversal da partícula 
� resistênciado fluido ao movimento da partícula, no sentido oposto 
A força resultante depende da forma das partículas 
Partículas irregulares e placóides � posições de maior estabilidade,
implicando que a menor seção transversal fique exposta ao movimento
MECANISMOS
implicando que a menor seção transversal fique exposta ao movimento
do fluido � probabilidade menor de se deslocarem dando voltas sobre si
mesmas (movimento de rolamento).
O deslizamento ou rolamento sobre uma superfície lisa e inclinada
dependerá do ângulo de inclinação da superfície. Existe um valor,
denominado ângulo crítico, abaixo do qual não ocorre o movimento de
deslizamento. O valor do ângulo crítico é função da densidade e do
tamanho da partícula, da espessura do filme de fluido e do coeficiente de
atrito entre a partícula e a superfície
Programa de Especialização Profissional
VELOCIDADE DIFERENCIAL EM ESCOAMENTO LAMINAR
O efeito combinado do plano inclinado com a velocidade do fluxo será
suficiente para manter todas as partículas movimentando-se sobre a
superfície. O rearranjo entre elas será de partículas finas e pesadas,
seguindo-se partículas grossas e pesadas com finas e leves e, por fim,
partículas grossas e leves. Comparando-se partículas de mesma massa e
de diferentes formas, o arranjo final, no sentido do fluxo, será dado por
partículas placóides, seguidas das partículas cúbicas e, por último,
MECANISMOS
partículas placóides, seguidas das partículas cúbicas e, por último,
estariam as arredondadas que por rolarem irão parar mais distante do
ponto de descarga
Leve
Pesado
Programa de Especialização Profissional
FORÇAS DE CISALHAMENTO
“Se uma suspensão de partículas é submetida a um cisalhamento
contínuo, há uma tendência ao desenvolvimento de pressões através
do plano de cisalhamento e perpendicular a este plano, podendo
resultar na segregação da partículas.”
O esforço de cisalhamento pode surgir de uma polpa fluindo sobre
uma superfície inclinada, ou ser produzido por um movimento da
superfície sob a polpa, ou ainda da combinação dos dois.
MECANISMOS
Leve
Pesado
superfície sob a polpa, ou ainda da combinação dos dois.
Efeito resultante: proporcional a d2 e 
decrescente com o aumento da ρρρρ
�
Estratificação das partículas: grossas leves 
na parte superior, seguido das finas leves 
e grossas pesadas e, finalmente, com as 
finas pesadas junto 
à superfície do plano. 
Oposta à da sedimentação retardada 
Programa de Especialização Profissional
CRITÉRIO DE CONCENTRAÇÃO
Critério de concentração (CC) TAGGART (1945) aplicado à separação de
dois minerais em água é definido por
pD
CC
ρρ
ρρ
−
−
=
MECANISMOS
ρD = densidade do mineral mais denso
ρd = densidade do mineral menos denso 
ρp = densidade da polpa
pd ρρ −
Programa de Especialização Profissional
CRITÉRIO DE CONCENTRAÇÃO
Partículas com diferentes formas � multiplicar pelo fator de forma FRF
Onde:
FSP e FSL = fatores de sedimentação dos minerais pesados e leves.
L
P
FS
FS
FRP =
MECANISMOS
Fator de sedimentação � razão entre as velocidades terminais de
sedimentação de 2 partículas do mesmo mineral e de mesmo tamanho,
porém com formas diferentes, sendo uma delas a que se deseja o fator
de sedimentação e a outra esférica.
�VP e VL = Velocidade terminal de partículas pesada e leve
�VP(esf) e VL(esf) = Velocidade terminal de partículas esféricas
)()( esfL
L
P
esfP
P
P
V
V
FSe
V
V
FS ==
Programa de Especialização Profissional
Critério de concentração CC > 2,5 � separação relativamente fácil
CC Significado
> 2,5 Separação eficiente até 200 malhas (74 µm)
2,5 – 1,75 Separação eficiente até 100 malhas (149 µm)
MECANISMOS
1,75 – 1,50 Separação possível até 10 malhas (2 mm), porém difícil
1,70 – 1,20 Separação possível até ¼”, porém difícil
43,2
165,2
1011,5
=⇒
−
−
=
−
−
= CCCC
pd
pD
ρρ
ρρCritério de concentração
Hematita - Quartzo
Equipamentos operando por ação da gravidade. Para equipamentos baseados na 
força centrífuga os limites podem ser significativamente diferentes
Programa de Especialização Profissional
Separação em
meio denso
Métodos 
gravíticos
Estática
Dinâmica
Correntes 
verticais
MÉTODOS
gravíticos
ou
densitários Separação em
correntes
Correntes 
longitudinais
Correntes 
Oscilátórias
Escamento laminar
Escamento em calhas
Programa de Especialização Profissional
� Separação em Meio denso
� Jigagem
� Calhas Simples
� Concentração em Calhas Estranguladas
MÉTODOS
� Concentração em Espiral
� Mesa Vibratória
� Recuperação de Finos
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO
Processo de separação em meio denso � líquidos orgânicos,
soluções de sais inorgânicos ou, ainda, de uma suspensão estável de
densidade pré-determinada.
Suspensão � sistema heterogêneo constituído de um sólido insolúvel
disperso em água � comportamento de um líquido. Suspensões mais
utilizadas � constituídas de finos de magnetita ou de ferro silício.
Densidade do meio denso � intermediária entre as das espécies
minerais a serem separadas, de maneira que os minerais com
densidade inferior flutuem, e aqueles com densidade superior afundem.
O processo de separação em meio denso é mais aplicado para partículas
grossas acima de 28 malhas (0,6 mm).
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO
As principais características de um meio denso ideal são:
� dureza elevada - para evitar a degradação das partículas � reduzir a
geração de finos � prevenir o aumento da viscosidade da polpa;
� estabilidade química � apresentar resistência à corrosão e não reagir
com os minerais em estudo;
� densidade elevada � para atingir a densidade de separação dos minerais,
tendo o meio denso viscosidade aceitável do ponto de vista operacional;tendo o meio denso viscosidade aceitável do ponto de vista operacional;
� recuperação fácil - propriedades � recuperação do sólido e reutilização;
� estabilidade de suspensão� deve formar uma polpa estável;
� granulometria � distribuição granulométrica tal que seja mantida a
viscosidade do meio em níveis aceitáveis, do ponto de vista operacional.
� grãos arredondados � é aconselhável a utilização de materiais com grãos
arredondados, visto que os grãos angulosos diminuem a fluidez do meio e se
degradam com mais facilidade.
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO
A separação em meio denso é dividida em dois métodos básicos:
� Estático � suspensões onde atuam somente forças
gravitacionais � tamanhos de partícula entre 150 e 3 mm
� Dinâmico � caracterizada pelo uso de separadores que
empregam forças centrífugas � separadores centrífugos �
tamanho partícula entre 50 e 1,0 mm.
Forças atuantesForças atuantes
� Separadora: gravitacional e/ou centrífuga
� Contrária: resistência ao cisalhamento viscoso
Mecanismo de separação 
�
FORÇAS DE CISALHAMENTO
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
� Estáticos: Cone, Tambor, Teska, Drewboy e Norwalt
Esses equipamentos têm ampla aplicação na concentração de
carvão � consistem basicamente de recipientes de diversas formas,
onde são introduzidos a alimentação e o meio denso. O produto
flutuado é removido por transbordo ou com a ajuda de pás. Aflutuado é removido por transbordo ou com a ajuda de pás. A
remoção do produto afundado é um pouco mais difícil, podendo ser
feita por meios pneumáticos, bombeamento, elevadores de
caçambas de chapas perfuradas, sistemas de arraste etc.
� Devido à ampla aplicação da separação em meio denso,
especialmente no beneficiamento de carvões com granulometria
grossa, o número de fabricantes e modelos disponíveis é muito
expressivo. Segundo Campos, 74 tipos de equipamentos são ou já
foram usados, pela indústria mineral ou carbonífera.
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
� Os separadores de tambor são indicados para alimentações com
grande quantidade de minerais pesados podendo ser utilizados para
pré-concentração de minérios
amplamente utilizados nobeneficiamento de 
minérios metálicos e não 
metálicos, com 
granulometria de granulometria de 
alimentação variando de 5 
a 300 mm. 
Tambor cilíndrico rotativo, provido de elevadores (ressaltos) que são
fixados na parede interna do tambor � remover, continuamente do
circuito, o produto afundado durante a separação.
O produto flutuado sai por transbordo em um vertedouro localizado na
extremidade oposta à alimentação.
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
� Separador de tambor pode ser usado para obtenção de dois ou três
produtos� constituídos de dois compartimentos de separação
operando independentemente um do outro.
O produto afundado em 
uma densidade menor, no 
primeiro compartimento, 
alimenta o segundo 
compartimento onde a compartimento onde a 
densidade de separação é 
mais alta. Do primeiro 
compartimento sai o 
produto leve (flutuado) e 
do segundo 
compartimento saem os 
produtos pesado 
(afundado) e misto 
Vários tamanhos, até 4,3 m de diâmetro por 6 m de comprimento, com
capacidade máxima de 450 t/h.
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
� Dinâmicos: Ciclone, Dynawhilpool, Triflow 
A elevada força centrífuga possibilita a
separação de partículas com
granulometria mais finas do que por outro
métodos gravíticos. A atuação de forças
de cisalhamento dentro dos ciclones
Ciclones de meio denso
A alimentação não deve conter partículas abaixo de 0,5 mm, para
evitar a contaminação do meio denso, com esta fração fina,
minimizando, assim as perdas do meio no processo.
de cisalhamento dentro dos ciclones
permite a utilização de partículas mais
finas de ferro-silício ou magnetita na
constituição do meio denso, o que é
essencial para estabilidade da suspensão
durante o processo de separação.
Programa de Especialização Profissional
O princípio de operação é bastante
similar ao ciclone convencional de
classificação. A alimentação e o
meio denso são introduzidos,
tangencialmente e sob pressão no
ciclone, o qual idealmente é
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
Ciclones de meio denso
ciclone, o qual idealmente é
instalado em posição inclinada,
possibilitando que a alimentação
seja feita por gravidade, de uma
determinada altura manométrica.
Os produtos pesados movem-se ao longo da parede do ciclone e são
descarregados no apex, underflow, enquanto que os leves, overflow, se
descarregam no vortex finder. O meio denso forma um gradiente de
densidade dentro do ciclone, que aumenta no sentido do centro para a
parede interna do ciclone
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ���� EQUIPAMENTOS
Consiste de um cilindro de comprimento e
diâmetro definidos, com aberturas nas
extremidades sob forma de tubos, por
onde são feitas a alimentação do minério
e a descarga do flutuado.
Existem ainda dois tubos laterais
localizados nas partes inferior e superior
do cilindro, que permitem a entrada
Dynawhilpool
� menor degradação dos produtos da separação
� menor desgaste operacional do equipamento
� bom desempenho de separação
� custos operacionais mais baixos
do cilindro, que permitem a entrada
tangencial do meio denso e a descarga do
afundado, respectivamente.
A capacidade do DWP é de até 100 t/h
Vantagens:
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
A forma tangencial de entrada do meio denso na parte inferior e lateral
do aparelho propicia a formação de um vortex ascendente ao longo de
todo o comprimento do aparelho, cuja descarga pela abertura
tangencial lateral superior, contem o produto pesado (afundado) da
separação.
As partículas leves da alimentação não chegam a penetrar no vortex
Dynawhilpool
As partículas leves da alimentação não chegam a penetrar no vortex
ascendente de meio denso, percorrendo, assim, a sua face interna e
sendo descarregadas com o meio denso na extremidade inferior
As partículas pesadas da alimentação penetram no vortex ascendente
em direção à parede interna do cilindro e são logo descarregadas na
abertura lateral superior com parte do meio denso.
Somente as partículas de densidades próximas à do meio denso, é que
entram em contato com as paredes internas do cilindro por um tempo
mais prolongado.
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
No Brasil, esse equipamento é utilizado no beneficiamento de minérios
de diamante, bauxita refratária, fluorita, dentre outros. Foi usado
intensamente na ICOMI, com finos de minério de manganês e na Cia.
Mineira de Metais, com minério oxidado de zinco.
Dynawhilpool
Variáveis operacionais:
� pressão de alimentação do meio denso;
� pressão de descarga do afundado e
� inclinação do equipamento.
Capacidade de até 100 t/h. 
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
Consiste basicamente de dois DWP
acoplados e é utilizado nas
operações de beneficiamento de
carvão, minerais metálicos e não
metálicos.
A entrada de meio denso e a saída
da fração pesada são em forma de
voluta. Esta forma de entrada de
Tri-Flo
voluta. Esta forma de entrada de
alimentação produz menos
turbulência do que a tangencial
usada no DWP.
Este separador opera em dois
estágios. O produto flutuado que
sai do primeiro estágio é retratado
no segundo, com a mesma
densidade do meio ou em
densidade diferente.
Programa de Especialização Profissional
SEPARAÇÃO EM MEIO DENSO ����
EQUIPAMENTOS
A separação resulta em três produtos, podendo ser usadas para
obtenção de concentrado, misto e rejeito. O misto obtido, dependendo
da situação, pode ser cominuído, deslamado e retornar ao mesmo
circuito, ou ser tratado em um circuito separada.
No caso de tratamento de minerais metálicos, o segundo estágio de
Tri-Flo
No caso de tratamento de minerais metálicos, o segundo estágio de
separação funciona como estágio scavenger, aumentando assim a
recuperação global no circuito. O segundo produto (concentrado
scavenger) pode ser, ainda, rebritado e após deslamagem, retornar
também ao circuito.
São normalmente fabricados em quatro tamanhos variando de 250 a
500 mm de diâmetro, com capacidade de 15 a 90 t/h, respectivamente.
Programa de Especialização Profissional
JIGAGEM
O processo de jigagem é provavelmente o método gravítico de
concentração mais complexo, por causa de suas contínuas variações
hidrodinâmicas. Nesse processo, a separação dos minerais de
densidades diferentes é realizada em leito dilatado por uma corrente
pulsante de água, produzindo a estratificação dos minerais.
Programa de Especialização Profissional
JIGAGEM
O princípio da jigagem pode ser
ilustrado colocando uma peneira
contendo aproximadamente
1 cm de partículas minerais
heterogêneas, imersa em um
tanque com água.tanque com água.
O movimento de oscilação da
peneira propiciará uma
estratificação das partículas
formando um leito com as
partículas mais pesadas na parte
inferior e as mais leves por cima
Programa de Especialização Profissional
JIGAGEM
Mecanismos � Sedimentação retardada, aceleração diferencial e
consolidação intersticial.
A estratificação durante o período em que o leito esta expandido é
essencialmente controlada pela classificação por queda retardada,
modificada pela aceleração diferencial, responsáveis por colocarem os
grãos finos/leves em cima e os grossos/pesados no fundo do leito. Durante
o período em que o leito está fechado, a estratificação é controlada pela
consolidação intersticial. Os efeitos de impulsão e sucção, se ajustados
adequadamente, devem resultar em uma estratificação quase perfeita,adequadamente, devem resultar em uma estratificação quase perfeita,
seguindo a densidade dos minerais.
(A): Pulso
(B): Aceleração Diferencial
Leve
Pesado
A B C D
(C): Sedimentação Retardada
(D): Consolidação Intersticial
Programa de Especialização Profissional
Os jigues se diferem pela geometria, acionamento, e outros detalhes
construtivos. Apesar desta enorme variedade de jigues poderíamos
dizer que eles se compõemdos seguintes elementos básicos:
JIGAGEM
� Uma caixa fixa, a arca, onde no seu 
interior o meio fluido sofre o 
movimento de impulsão e sucção. (A)
� Um crivo, para manter o leito. (B)
C
F
� Um crivo, para manter o leito. (B)
� Um mecanismo de acionamento, 
geralmente composto de motor, pistão, 
sistema de lubrificação, etc. (F), (C).
� Um sistema de descarga do flutuado e 
do afundado. (D)
� Um dispositivo de adição de água na 
arca do jigue. (E)
A A
B
E
D
Programa de Especialização Profissional
Vários fatores exercem influência na estratificação obtida num jigue:
JIGAGEM
�tipo de leito,
�distribuição do minério, 
�frequência, 
�amplitude
A alimentação do jigue deve ser distribuída uniformemente ao longo de
toda a área. Quanto menores forem as variações de taxa de alimentação
do jigue menor será a instabilidade de desempenho.do jigue menor será a instabilidade de desempenho.
Há jigues com diferentes tipos de impulsão e sucção no que se refere
à sua frequência e amplitude determinadas para cada caso específico
de minério.
Frequências mais elevadas com menores amplitudes � melhores
resultados com partículas finas. Alguns tipos de jigues apresentam
mecanismos que possibilitam a rápida variação destes parâmetros
fornecendo um melhor controle operacional. Maiores frequências e
amplitudes acarretam maior capacidade do jigue, mas, geralmente,
prejudicam o efeito de estratificação
Programa de Especialização Profissional
Há dois tipos de água adicionada ao processo de jigagem:
JIGAGEM
� Água de topo � adicionada na caixa de alimentação e que serve
para manter o material numa desejada diluição.
� Água de arca, adicionada sob o crivo, controla a quantidade de finos
succionada para a arca.
� Um menor volume de água de arca aumenta a capacidade de
sucção, aumentando a eficiência da concentração de finos.sucção, aumentando a eficiência da concentração de finos.
� A água de arca serve para evitar a drenagem de toda a água
contida na alimentação, mantendo o leito sob a camada de
líquido.
� Contribui para aumentar a impulsão e reduzir o efeito de sucção
no jigue.
Programa de Especialização Profissional
Os leitos utilizados na jigagem podem ser de bolas de aço, de ferro, de
minério bitolado, de minério ou material com densidade
intermediária.
JIGAGEM
� O leito deve ter partículas com dimensões aproximadas de 2 vezes a
abertura do crivo de forma a evitar o entupimento o leito
� Um leito com partículas muito grandes poderá não se deslocar
quando sofrer impulso ascendente anulando o efeito de jigagem.
� A utilização de diferentes tamanhos de partículas no leito diminui
a porosidade resultando um concentrado de arca mais fino.
� A altura do leito, quando muito pequena, pode acarretar um efeito
de turbulência que perturba o movimento alternado de impulsão e
sucção.
� De modo geral quanto mais fina é a alimentação mais espessa é
a camada do leito, variando de 2 camadas até 7 a 10 camadas
para o caso do carvão
Programa de Especialização Profissional
Abertura do crivo � 3 vezes o tamanho da partícula do minério a ser
concentrado, para evitar entupimento das aberturas.
Formas da abertura � retangulares, oblongas e circulares, que são as
mais usadas.
Materiais � chapas de aço, borracha ou poliuretano.
Forma da partícula a ser estratificada é muito importante para uma
boa separação.
JIGAGEM
boa separação.
Partículas de forma lamelar têm tendência a permanecer no terço
superior por apresentarem maior resistência ao movimento do fluido, e,
prejudicam a recuperação metalúrgica quando for do mineral que se
pretende concentrar.
O jigue é um aparelho que obtém melhores resultados quando trata
minério de estreita faixa granulométrica. Ele é utilizado para minérios
entre 125 e 1 mm, com melhor performance em frações grossas.
Programa de Especialização Profissional
Os jigues são classificados de acordo com a maneira pela qual se efetua
a dilatação do leito.
Jigues de tela móvel � mais antigos (a caixa do jigue move-se em
tanque estacionário de água).
Jigues de tela (ou crivo) fixa, nos quais a água que é submetida ao
movimento. São subclassificados segundo o mecanismo de impulsão:
JIGAGEM
� Pistão �nos quais o movimento de pulsação é produzido por um� Pistão �nos quais o movimento de pulsação é produzido por um
pistão emborcado num tanque de água
� Diafragma �nos quais as pulsações são produzidas por
movimentos alternados de uma parede elástica do próprio tanque;
� Pulsadores �nos quais as pulsações são produzidas por jatos
descontínuos periódicos da água ou do ar.
Programa de Especialização Profissional
Quanto ao dispositivo de descarga os jigues de crivo fixo podem ser
divididos em:
JIGAGEM
� Crivo fechado � o concentrado do mineral mais denso fica todo
retido sobre o crivo:
� Crivo aberto � onde o concentrado passa através do crivo.
Existe ainda um tipo misto de jigue, onde somente as partículas mais
finas do concentrado podem passar através do crivo (jigue Cooley).finas do concentrado podem passar através do crivo (jigue Cooley).
As variações entre os diversos modelos de jigue industriais disponíveis
são devidas aos métodos utilizados para promover a pulsação da água e
descarregar a fração contendo os minerais mais densos.
Programa de Especialização Profissional
No jigue tipo Denver o impulso da água é causado
pelo movimento recíproco de um êmbulo com borda
selada por uma membrana flexível que permite o
movimento vertical sem que haja passagem da água
pelos flancos do mesmo. Este movimento se faz em
um compartimento adjacente á câmara de trabalho
do jigue e resulta da ação de um eixo excêntrico.
Existe uma válvula rotativa comandada pelo
excêntrico que só dá passagem à entrada de água
JIGAGEM
excêntrico que só dá passagem à entrada de água
na câmara durante o movimento de ascensão do
diafragma, ou seja, atenua o período de sucção do
leito, melhorando as condições para que haja a
sedimentação retardada das partículas através de
um leito menos compactado.
Para minérios com finos valiosos, a recuperação dependerá de um período de
sucção (consolidação intersticial) acentuado. As chances de se obter um
concentrado mais impuro aumentam, uma vez que as partículas finas e leves
passam a ter maior oportunidade de um movimento descendente intersticial.
Programa de Especialização Profissional
Posteriormente foi desenvolvido do jigue de
Baum usando a pressão de ar gerar as
pulsações da água. A eficiência é maior
uma vez que é possível obter pulsos mais
amplos.
JIGAGEM
O Jigue de Batac é uma modificação do de
Baum e usa câmaras de ar múltiplas sob a
tela. É atualmente o jigue mais utilizado na
etapa cleaner do processamento de carvão.
Programa de Especialização Profissional
O jigue trapezoidal, para a mesma capacidade de alimentação, ocupa
menos espaço que o convencional, de forma quadrangular. O material é
alimentado no centro e caminha para a periferia.
Permite a concentração de material com faixa granulométrica mais
ampla que as usuais.
Se as câmaras do jigue pulsarem alternadamente, os jigues devem ser
independentes uns dos outros para que não se formem ondas na
superfície.
JIGAGEM
Programa de Especialização Profissional
Métodos para remoção das fração mais densa:
� Acima da tela quando sua abertura é menor do que o tamanho de
partícula mineral, permitindo a descarga dessa fração em uma calha,
enquanto a fração leve descarrega por overflow em outra calha.
� Abaixo da tela quando sua abertura é maior do que as partículas
minerais densas, que podem então cair na calha de onde podem ser
descarregadas através de um transportador espiral ou outro dispositivo
mecânico apropriado
JIGAGEM
Nesse último tipo de descarga uma camada de partículas grandes de
maior tamanho deve ser mantida sobre a tela. Essa camada deve ser
grande o suficiente para não ser afetada pelo pulso de água e ter
densidade das partículas maior que a densidade da fase densa do
minério.
Não deve haver alteração no fluxo de água de processo, pois perturba as
condições de concentraçãono leito do jigue. É recomendável que as
tubulações de água de processo para cada jigue, ou mesmo para cada
câmara do jigue, sejam alimentadas separadamente a partir de um
reservatório de água, por gravidade.
Programa de Especialização Profissional
ESPIRAL
A espiral consiste de um canal helicoidal cilíndrico
com seção transversal semi circular modificada. No
topo existe uma caixa destinada a receber a
alimentação em forma de polpa. A medida que ela
se escoa, as partículas mais pesadas se encontram
numa faixa ao longo do lado interno do fluxo da
polpa e são removidos por aberturas localizadas na
parte mais baixa de sua seção transversal.
Existem duas aberturas para cada volta da
espiral. Estas aberturas são providas de um
Cada abertura é conectada a um tubo coletor
central, através de mangueiras de tal forma que se
juntam os materiais recolhidos nas varias aberturas
num único produto. No terminal inferior do canal
existe uma caixa destinada - a recolher os minerais
leves que não são recolhidos pelas aberturas.
espiral. Estas aberturas são providas de um
dispositivo que permite guiar os minerais
pesados para se obter a separação desejada,
através de conveniente regulagem.
Programa de Especialização Profissional
ESPIRAL
Programa de Especialização Profissional
ESPIRAL
O princípio de funcionamento da espiral é uma
combinação de queda retardada e consolidação
intersticial. Na espiral, os minerais se depositam
conforme seus tamanhos, forma e densidades.
Partículas de maior peso específico depositam-se
quase que imediatamente. Em contato com a
superfície do canal ou próximo dela, são aprisionadas
por uma película de fluido aderente à superfície. Esta
película se move com velocidade muito menor
que a restante da corrente fluida que contém os
minerais leves e pequenos que não se depositaram.minerais leves e pequenos que não se depositaram.
A polpa se divide em duas partes: a película fluida contendo os minerais
predominantemente grossos e pesados e o restante da corrente, contendo os
minerais pequenos e leves e quase toda a água. A película fluida praticamente não
terá sua trajetória influenciada pela ação centrífuga e se moverá lentamente
para o interior do canal onde será removida. O restante da corrente fluida, livre da
ação do atrito com a superfície do canal, desenvolve uma velocidade várias vezes
maior, sendo lançada contra a parte externa do canal, pela ação "centrífuga". A
diferença das forças "centrífugas", causa uma rotação transversal da corrente
agindo no sentido de remover os minerais pesados em direção às aberturas e os
minerais leves para o interior da corrente.
Programa de Especialização Profissional
Água de lavagem: é adicionada transversalmente à corrente logo após
cada abertura onde se recolhem os minerais pesados
Finalidade: suprir a polpa da parcela de água que se perde nas
aberturas e devolver à corrente fluida as partículas não recolhidas, para
que sejam reclassificadas.
ESPIRAL
Quando a espiral é alimentada, a velocidade da polpa varia de zero na
superfície do canal até um valor máximo na interface com o ar, devidosuperfície do canal até um valor máximo na interface com o ar, devido
ao escoamento laminar. O resultado final é que no plano vertical, os
minerais pesados estratificam-se na superfície do canal, com baixa
velocidade, e os minerais leves tendem a estratificar-se na parte
superior do fluxo, nas regiões de maiores velocidades.
A concentração em espirais acontece rapidamente. Nas duas primeiras
voltas pode-se retirar um concentrado puro. O material recolhido pelas
aberturas das últimas voltas pode ser retirado separadamente
constituindo o produto misto.
Programa de Especialização Profissional
ESPIRAL
Características funcionais das espirais:
� A capacidade de sólidos por espiral varia de 0,5 a 2,5 t/h, entretanto a
taxa mais comumente utilizada é em torno de 1,5 t/h. A vazão de polpa
da alimentação depende das características do minério. Para materiais
finos, aconselha-se vazões 50 a 65 L/min, para materiais médios 70 a
90 L/min e para materiais grossos, em torno de 110 L/min.
� O consumo de água para cada espiral, incluindo a água de lavagem,� O consumo de água para cada espiral, incluindo a água de lavagem,
varia de 50 a 110 L/min. Industrialmente, esta água é normalmente
recuperada e recirculada.
� A porcentagem de sólidos da alimentação tem efeito secundário no
desempenho das espirais. Polpas contendo sólidos de granulometria
grossa podem ter até 50% de sólidos. Usualmente polpas contendo 20 a
30% de sólidos constituem a média das alimentações.
Programa de Especialização Profissional
ESPIRAL
� Limites granulométricos dos minerais pesados � 8 a 200 malhas.
� Limites granulométricos dos minerais de baixo peso especifico não é
crítico, podendo variar até 4 malhas sem prejuízo do desempenho.
Uma quantidade de lama moderada não chega a prejudicar a
eficiência,sendo necessário deslamagem prévia somente se houver
quantidade excessiva de lamas. Quando mais larga for a faixa
granulométrica, menor será a eficiência. A eficiência da espiral
normalmente decresce para granulometrias abaixo de 200 malhas.
Programa de Especialização Profissional
ESPIRAL
Características funcionais das espirais:
� A diferença de pesos específicos entre os minerais úteis e os minerais de
ganga deve ser sempre maior que 1,0 para que se obtenha uma
concentração satisfatória. A eficiência tende a crescer com o aumento dos
pesos específicos dos minerais pesados. Entretanto, não é verificada a
separação de dois ou mais minerais pesados, mesmo que a diferença entre
seus pesos específicos seja grande.
� A forma ou tamanho das partículas, entretanto, pode influenciar de tal
forma a concentração que em certos casos, mesmo para minerais de pesosforma a concentração que em certos casos, mesmo para minerais de pesos
específicos muito próximos pode se obter boa separação. Como exemplo
pode-se citar a separação de micas e vermiculitas de outros minerais de
ganga como quartzo, feldspato, epidoto.
� Uma instalação de espirais deve trabalhar com uma carga de misto
recirculante. Esta carga pode representar até 20% da alimentação nova.
� A concentração em espirais pode ser realizada por estágios, sendo um de
desbaste seguido de tantos estágios de limpeza quantos forem necessários.
Para minérios metálicos normalmente se retira no estágio de desbaste um
rejeito final e um pré-concentrado que vai alimentar os estágios de limpeza.
Programa de Especialização Profissional
CALHA SIMPLES
Na Calha Riflada Simples o material que acumula entre os rifles, se mantém
neste espaço em estado de sedimentação retardada e consolidação
intersticial pelo turbilhonamento da água e, em menor extensão, pela
vibração causada pelos seixos rolando por cima dos rifles.
Consiste essencialmente de uma canaleta inclinada, feita normalmente de
madeira e de seção transversal retangular onde são instalados vários
septos ou obstáculos (riffles).
Programa de Especialização Profissional
No Brasil as calhas não são muito utilizadas nas instalações de
empresas de mineração, embora algumas façam uso da calha para o
tratamento dos rejeitos gravíticos, possibilitando alguma recuperação
adicional de ouro. Nos empreendimentos de garimpeiros, no entanto,
sua aplicação (em diversas versões) é mais difundida. Nas barcaças e
dragas que operam na Amazônia é comum o emprego de um tipo de
calha denominada de “Cobra Fumando”. Como seu comprimento é
pequeno (< 3m) é previsível que seja eficiente apenas na recuperação
de ouro grosso.
CALHA SIMPLES
de ouro grosso.
As calhas simples são usadas para o beneficiamento de minério com
faixa granulométrica muito ampla e onde o mineral valioso é de
tamanho médio e grosso. A quantidade de água e a inclinação são
reguladas para que os seixos passem, por rolamento, sobre os riffles. O
cascalho grosso é transportado ao longo das calhas por deslizamento e
rolamento por sobre os riffles, enquanto o cascalho fino move-se em
curtos saltos logo acima dos riffles. As areias sedimentam nosespaços
entre os riffles.
Programa de Especialização Profissional
� Retardar o mineral valioso, mais denso, que sedimenta na parte inferior;
Variáveis operacionais:
� Proporcionar certo turbilhonamento da água para que haja separação mais
eficiente entre os minerais com diferentes densidades.
� Formar uma cavidade para retê-lo;
Rifles:
CALHA SIMPLES
Variáveis operacionais:
� largura;
� profundidade;
� inclinação;
� comprimento (quanto maior este, maior tende a ser a recuperação);
� quantidade de água (maior quantidade para minérios finos).
Programa de Especialização Profissional
É uma pequena calha de paredes convergentes. Em sua forma elementar
possui 2 a 3 pés de comprimento, estreitando-se de 9 polegadas de largura
no topo, para 1 polegada na descarga. A alimentação é feita pelo topo em
polpa contendo 50 a 55% sólidos e se estratifica à medida que desce pela
calha.
CALHA ESTRANGULADA
No extremo da descarga
existe uma placa
formando pequeno
ângulo com a calha,ângulo com a calha,
destinada a fazer a polpa
se esparramar antes de
atingir os cortadores.
Estes cortadores
interceptam o fluxo já
fora da calha e o
dividem nos produtos
concentrado, médio e
rejeito
Programa de Especialização Profissional
No fluxo descendente da calha estabelece-se um gradiente de
velocidade e as partículas mais pesadas se concentram nos níveis
inferiores por uma combinação de sedimentação retardada e
consolidação intersticial
Faixa granulométrica de alimentação � entre 10 e 200 malhas.
Capacidades dependem da granulometria do material a ser tratado.
Variam de 0,5 t/h para areias finas até 2,0 t/h para areias mais grossas.
CALHA ESTRANGULADA
Variáveis de operação:
� densidade de polpa da alimentação; 
� posicionamento dos cortadores; 
� inclinação da calha (em geral entre 16° e 20° com a horizontal) e 
� orientação da placa.
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRADOR DE CONE REICHERT
O elemento básico do concentrador é um
cone medindo 2 metros de diâmetro e
com inclinação de 17°. O sistema consiste
de uma montagem de cones, um sobre o
outro, de tal forma que o cone superior
fica emborcado exatamente sobre o cone
inferior. O cone superior recebe a polpa de
uma caixa distribuidora existente no seu
topo e a distribui ao redor de sua
periferia, alimentando em seguida o(s)periferia, alimentando em seguida o(s)
cone(s) inferior(es).
O princípio de operação é similar ao de uma calha. Enquanto a polpa flui
para o centro do(s) cone(s) inferior(es) ocorre a separação. As partículas
mais densas sedimentam-se mais rapidamente e se deslocam no fundo do
filme em direção ao centro, onde são removidas por uma abertura anular.
As partículas mais leves são arrastadas pela corrente e fluem sobre a
abertura, sendo coletadas por um tubo central. A eficiência deste processo
é relativamente pequena e para se obter boa separação, a operação deve
ser repetida várias vezes, repassando-se o concentrado em outros cones.
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRADOR DE CONE REICHERT
� os cones apresentam alta capacidade. Funcionam normalmente com
65 a 90 t/h de sólidos e em casos excepcionais, com 40 a 100 t/h.
� operam com polpas de 55% a 70% sólidos. Assim o volume de polpa
por tonelagem de alimentação é consideravelmente reduzido quando
comparado com sistemas de baixas densidades de polpa;
� o consumo de água numa planta depende do teor do minério a ser
tratado. Minérios contendo alta porcentagem de minerais pesadostratado. Minérios contendo alta porcentagem de minerais pesados
requerem % de sólidos mais baixas e, consequentemente, demandam
maiores volumes de água. A quantidade de água varia de 20 a
35 m3/h;
� os cones aceitam partículas de até 3 mm, embora os tamanhos ótimos
superiores devam ser entre 0,5 e 0,6 mm, e os inferiores entre 0,04 e
0,05 mm. Em casos excepcionais, pode-se obter uma boa
concentração com partículas de até 0,02 mm. A presença de lamas na
alimentação aumenta a viscosidade da polpa, retardando a separação
e reduzindo a eficiência.
Programa de Especialização Profissional
MESA OSCILATÓRIA
As mesas vibratórias são equipamentos de concentração que agem através
de superfícies com movimentos acelerados assimétricos, combinados muitas
vezes com o princípio de escoamento laminar.
Consiste de um deque de madeira revestido com material com alto
coeficiente de fricção (borracha ou plástico), parcialmente coberto com
ressaltos, inclinado e sujeito a um movimento assimétrico na direção dos
ressaltos, por meio de um mecanismo que provoca um aumento da
velocidade no sentido da descarga do concentrado e uma reversão súbita no
sentido contrário, diminuindo suavemente a velocidade no final do curso.
Programa de Especialização Profissional
MESA OSCILATÓRIA
Programa de Especialização Profissional
MESA OSCILATÓRIA
Finalidades dos "riffles'': formam cavidades onde ocorre a formação de
leito e estratificações por ação semelhante à encontrada na jigagem: abriga
as partículas pesadas para transmissão das vibrações e expor a partículas
grandes e leves ao fluxo transversal de água de lavagem depois da
estratificação.
Os "riffles" são feitos de ripas de madeira com 1/4" de largura e 1/2"
de espessura pregados sobre a cobertura com pregos de cobre. As
extremidades dos rifles correspondentes ao lado de descarga do concentrado
são chanfradas e formam sobre a superfície uma linha diagonal que inicia
próximo à caixa de alimentação e termina no canto inferior oposto à referidapróximo à caixa de alimentação e termina no canto inferior oposto à referida
caixa.
Estratificação vertical entre os riffles Arranjo das partículas ao longo dos riffles
Programa de Especialização Profissional
MESA OSCILATÓRIA
Os "riffles" são dispostos paralelos ao eixo longitudinal e deixam após a
linha diagonal uma área vazia onde as partículas pequenas são submetidas a
uma separação por escoamento laminar para uma limpeza final do
concentrado.
A inclinação da mesa no sentido transversal ao eixo longitudinal pode ser
controlada através de um volante externo, variando de 0 a 3°. A água de
lavagem é adicionada na parte superior da mesa, através de uma calha
perfurada com sarrafos próximos aos furos para controle da vazão de água.
Distribuição de produtos na mesa
Programa de Especialização Profissional
MESA OSCILATÓRIA
A frequência e o curso de oscilação da mesa devem ser ajustados de
acordo com a granulometria da alimentação. Para material muito fino
utiliza-se alta frequência e pequeno curso e para material grosso, baixa
frequência e grande curso. A frequência varia de 150 a 290 ciclos por
minuto enquanto que o curso varia de 0,25 a 1,25 polegadas.
A mesa oscilatória é empregada há várias décadas, sendo um
equipamento disseminado por todo o mundo para a concentração
gravítica de minérios e carvão. É considerada de modo geral ogravítica de minérios e carvão. É considerada de modo geral o
equipamento mais eficiente para o tratamento de materiais com
granulometria fina. Sua limitação é a baixa capacidade de
processamento (< 2 t/h), fazendo com que seu uso, particularmente
com minérios de aluviões, se restrinja às etapas de limpeza. É um
equipamento muito usado na limpeza de concentrado primário ou
secundário de minérios de ouro livre e minérios aluvionares.
Programa de Especialização Profissional
O hidrociclone é projetado para minimizar o efeito de classificação e
maximizar a influência da densidade das partículas. Apresenta maior diâmetro
e comprimento do vortex finder e com ângulo do ápex bem superior. Quando
a polpa é alimentada tangencialmente, sob pressão, um vortex é gerado em
torno do eixo longitudinal. A força centrífuga, inversamente proporcional ao
raio, é bastante grande perto do vortex e causa a estratificação radial das
partículas de diferentes densidades e tamanhos (aceleração diferencial).
CICLONE
As partículas pesadas são mais sujeitas a
ação da força centrífuga se dirigem para a
parte superior da parede cônica formaçãoparte superior da parede cônica � formação
de um leitopor sedimentação retardada, no
qual as partículas leves e grossas situam-se
mais para o centro do cone e as finas, por
consolidação intersticial, preenchem os
espaços entre os minerais pesados e
grossos. As partículas grossas e leves e as
mistas ou de densidade intermediária são
arrastadas para o overflow pelo fluxo
aquoso ascendente, enquanto o leito
estratificado se aproxima do apex.
Programa de Especialização Profissional
Os hidrociclones têm no diâmetro da parte cilíndrica sua dimensão
característica, relacionada com a sua capacidade. O ângulo do cone, o
diâmetro e a altura do vortex finder, e a pressão de alimentação, entre
outros, são os parâmetros mais estudados no hidrociclone.
A aplicação do hidrociclone foi estudada com minérios auríferos da África do
Sul, como alternativa aos ciclones classificadores, objetivando enriquecer a
alimentação para o circuito gravítico e diminuir a massa de material a ser
concentrada, ao mesmo tempo em que reduz o teor de ouro do overflow a ser
cianetado. Em um único estágio foi alcançada uma razão de concentração de
até 5, com recuperação de ouro de 62%.
CICLONE
até 5, com recuperação de ouro de 62%.
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS
Jazidas brasileiras e rejeitos � grande quantidade de lama, constituída
principalmente de argilo-minerais ou de outros minerais, apresentando
tamanhos finos, ultrafinos e coloidais.
Concentração de minérios com granulometria fina e com pequenas
diferenças de densidade entre os minerais útil e os de ganga �
Equipamentos de concentração gravítica que operam com a utilização da
força centrífuga e da fluidização do leito de partículas:
� Jigue Kelsey, a centrifugação com a pulsação de um leito semelhante
ao movimento de um jigue convencional.
� Concentradores Knelson e o Falcon, que utilizam somente a força
centrífuga como principal agente para a concentração de minerais
pesados.
� Multi-Gravity Separator que combina a força centrífuga com
movimentos longitudinais semelhantes aos das mesas vibratórias.
Programa de Especialização Profissional
JIGUE KELSEY
O princípio de funcionamento do Kelsey emprega os mesmos parâmetros
operacionais dos jigues convencionais, com a vantagem adicional de
permitir a variação e controle do campo gravimétrico aparente. Isso
aumenta a flexibilidade do equipamento na seletividade de partículas
muito finas. Enquanto em um jigue convencional, a dinâmica operacional
envolve apenas movimentos específicos, o Kelsey incorpora um jigue
convencional dentro de uma centrífuga.
Consiste de uma câmara onde é colocadaConsiste de uma câmara onde é colocada
uma tela, e, em cima desta, um leito de
material. A abertura da tela deverá ser
inferior ao menor tamanho de partícula que
forma o leito composto por partículas de
1 mm com densidade intermediária à dos
minerais leves e pesados que compõem o
minério.
Programa de Especialização Profissional
JIGUE KELSEY
A polpa (20 a 60% de sólidos em peso) é alimentada sobre o leito. O
movimento de rotação da câmara com velocidades de 30 a 45 rpm cria
um campo centrífugo da ordem de 80 vezes a aceleração da gravidade,
forçando a distribuição da polpa de forma homogênea. Simultaneamente,
um outro mecanismo realiza a pulsação do leito pela injeção de água na
câmara mais interna.
Esta pulsação permite que o
leito se dilate e contraialeito se dilate e contraia
segundo um ciclo pré-
estabelecido, permitindo que
as partículas pesadas, sob a
ação da força centrífuga,
atravessem o leito e possam
ser então coletadas na parte
lateral da câmara.
Capacidade máxima: 2,2 a 3,5 t/h de alimentação
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRADOR CENTRÍFUGO FALCON
Composto de um cone que gira a velocidades próximas de 450 rpm, gerando
uma intensidade do campo gravitacional de 300 vezes a aceleração da
gravidade. Este concentrador consegue separar e recuperar partículas pesadas
finas e ultrafinas e realiza uma concentração eficiente para faixas
granulométricas entre 1,651 e 0,020 mm. A polpa é alimentada pela parte
central do fundo do cone. As partículas ficam sujeitas a uma aceleração devida
ao movimento do rotor, formando a zona de dispersão.
A força centrífuga separa os sólidos que
são ejetados para a parede do conesão ejetados para a parede do cone
onde formam uma camada de material
que se move para a sua parte superior.
Durante este movimento, as partículas
leves se soltam da camada, devido ao
movimento rápido do fluxo de água. As
partículas leves retornam à polpa e
constituem o rejeito. As partículas
pesadas ficam retidas no cone e são
descarregadas na parte inferior de um
cilindro que envolve o cone
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRADOR CENTRÍFUGO KNELSON
Consiste de uma cesta cônica perfurada com anéis internos. A alimentação é
introduzida sob a forma de polpa (20 a 30% de sólidos em peso) por um duto
localizado na parte central da base da cesta. As partículas, ao atingirem a
base do cone, são impulsionadas para a parede lateral pela ação da força
centrífuga gerada pela rotação do cone. Forma-se um leito de volume
constante nos anéis, os quais retêm as partículas pesadas, enquanto as
partículas leves são expulsas do leito e arrastadas por cima dos anéis para a
área de descarga de rejeitos, no topo do cone. A compactação do material do
leito é evitada pela injeção de água através de furos nos anéis.
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRADOR CENTRÍFUGO KNELSON
O concentrador Knelson tem descarga descontínua, sendo empregado,
preferencialmente, para minérios com baixos teores de minerais úteis (da
ordem de ppm). No caso de minérios com altos teores, a maior frequência
de limpeza do cone compromete a capacidade de produção do
equipamento.
Mais recentemente, a Knelson Concentrators desenvolveu umMais recentemente, a Knelson Concentrators desenvolveu um
concentrador com descarga contínua denominado "Centre Discharge" ou
"CD model", que pode ser encontrado em três diferentes tamanhos: 12"
(30 cm), 20" (50 cm) e 30" (75 cm).
Os parâmetros operacionais são a percentagem de sólidos na alimentação
e a pressão de água de fluidização.
Programa de Especialização Profissional
MULTI GRAVITY SEPARATOR - MGS
Consiste de um tambor levemente afunilado na extremidade fechada,
próxima à saída do rejeito, medindo 0,6 m de comprimento e com
diâmetro médio de 0,5 m
Gira no sentido horário com velocidades que variam entre 140 e 300 rpm,
produzindo uma força centrífuga variando de 6 a 24 vezes a aceleração da
gravidade.
O tambor também é submetido a uma oscilação senoidal na direção axial
com amplitude variável entre 12 e 25 mm e frequência entre 4 e 6 cicloscom amplitude variável entre 12 e 25 mm e frequência entre 4 e 6 ciclos
por segundo.
Apresenta um conjunto de raspadores fixos dentro do tambor, que giram
no mesmo sentido deste, porém com uma velocidade levemente mais
alta.
A polpa é alimentada de forma contínua na parte central longitudinal do
tambor e distribuída internamente através de um anel acelerador. A água
de lavagem é adicionada próximo à extremidade aberta do tambor.
Programa de Especialização Profissional
MULTI GRAVITY SEPARATOR - MGS
A separação das partículas pesadas das leves ocorre pela ação da força
centrífuga juntamente com o efeito de cisalhamento provocado pelo efeito
oscilatório. As partículas pesadas afundam no campo centrífugo, formando
uma camada compacta junto às paredes do tambor. Esta camada é
transportada pelos raspadores até a extremidade aberta do tambor, sendo
então descarregada na calha de concentrado.
As partículas leves flutuam
no campo centrífugo e sãono campo centrífugo e são
transportadas em contra-
corrente pelo fluxo da água
de lavagem até a outra
extremidade do tambor e,
então, descarregadas na
calha de rejeito.
Variáveis de operação: velocidade de rotação; oscilação; ângulo de inclinação 
do tambor e água de lavagem
Programa de Especialização Profissional
PROCESSOS DE CONCENTRAÇÃO
Separação Magnética
Programa de Especialização Profissional
Métodode concentração � separação de diversas substâncias
Propriedade diferenciadora: susceptibilidade magnética das espécies
minerais presentes em um dado minério.
Baixo custo operacional e o investimento moderado.
Programa de Especialização Profissional
INTRODUÇÃO
Técnica antiga de aplicação comercial mais difundida para separação de alguns
poucos minerais, especialmente os fortemente magnéticos.
Se um condutor é enrolado em forma de uma espira simples e faz-se passar
por ele uma corrente elétrica, é formado um campo magnético. Quando a
corrente é desligada o campo magnético é também interrompido. Alguns
sólidos são atraídos para um dos pólos do ímã enquanto outros são repelidos
sob as mesmas circunstâncias. Assim, são conhecidas duas classes de
materiais: os paramagnéticos que são atraídos e os diamagnéticos que são
repelidos.repelidos.
Efeitos diamagnéticos são sempre extremamente pequenos enquanto que
efeitos para-magnéticos podem variar de extremamente pequenos até muito
grandes.
Quanto o paramagnetismo de uma substância for extremamente forte, é usual
denominá-la de ferromagnética, pelo fato dela comportar-se como o ferro, a
substância ferromagnética mais comum.
Efeitos paramagnéticos e diamagnéticos � funções lineares da intensidade do
campo magnético. Efeito ferromagnético não é linear (com baixa intensidade
do campo a atração magnética é grande e o aumento não é proporcional).
Programa de Especialização Profissional
Susceptibilidade magnética � propriedade inerente aos materiais que
define sua resposta frente a um campo magnético.
�ferromagnético: fortemente atraídos pelo campo magnético
(magnetita);
�paramagnético: fracamente atraídos pelo campo magnético
(hematita);
INTRODUÇÃO
� moderadamente magnéticos;
� fracamente magnéticos e
�debilmente magnéticos
�diamagnéticos: repelidos pelo campo magnético (quartzo, magnesita,
calcita, barita, fluorita, apatita, etc).
Programa de Especialização Profissional
Mineral/Minério Força de atração
Grupo 1 – Ferromagnéticos (500 a 5.000 Gauss para separação)
• Ferro 100.000
• Magnetita 48.000
• Franklinita 13.089
Grupo 2 – Moderadamente magnéticos (5.000 a 10.000 Gauss para separação)
• Ilmenita 9.139
• Pirrotita 2.490
INTRODUÇÃO
• Pirrotita 2.490
Grupo 3 – Fracamente magnéticos (10.000 a 18.000 Gauss para separação)
• Hematita 0,769
• Siderita 0,743
• Limonita 0,314
• Ferbirita 0,101
• Apatita 0,083
• Dolomita 0,057
• Fluorita 0,032
Programa de Especialização Profissional
Mineral/Minério Força de atração
Grupo 4 – Debilmente magnéticos (acima de 18.000 Gauss para separação)
• Pirita 0,022
• Magnesita 0,019
• Gipsum 0,016
• Turmalina 0,012
• Galena 0,0096
INTRODUÇÃO
• Cassiterita 0,0019
• Feldspato 0,0006
• Tantalita 0,0001
Grupo 5 – Não magnéticos – Diamagnéticos
• Barita -0,0004
• Quartzo -0,0005
• Antimônio -0,0023
• Grafita -0,0320
Programa de Especialização Profissional
INTRODUÇÃO
As forças que agem numa partícula mineral colocada num campo magnético, e
no caso mais geral, numa separação a úmido são:
� Força magnética
� Força da gravidade
� Força de arraste hidrodinâmico
� Forças interpartículas
Da combinação destas forças, e da ação
individual de cada uma delas sobre as
partículas de características diferentespartículas de características diferentes
resultarão distintas trajetórias. A
resultante entre a força magnética e as
forças competitivas determina a
probabilida-de de uma partícula
magnética ser recuperada num
separador magnético. As forças
interpartículas, existentes entre as
partículas magnéticas e as não
magnéticas, são determinantes na
qualidade da separação.
Programa de Especialização Profissional
O processo de separação de dois minerais através da diferença de
susceptibilidade magnética é complexo.
A força magnética atuando sobre uma dada partícula depende de uma
série de fatores e de algumas propriedades tais como a densidade do
fluxo e o gradiente de campo criados pelo separador magnético.
� densidade de fluxo magnético: número de linhas de indução
(imaginárias) que passam através das partículas minerais,
INTRODUÇÃO
(imaginárias) que passam através das partículas minerais,
medido em Tesla (T) ou Gauss (G) (1T = 10.000 G).
� gradiente de campo magnético: é a força magnética que induz
a passagem das linhas de fluxo através das partículas, medido
em Tesla/milímetro (T/mm) ou Gauss/milímetro (G/mm) e
representa a convergência ou divergência entre as linhas de fluxo
Programa de Especialização Profissional
In
d
u
ç
ã
o
 m
a
g
n
é
ti
c
a
(a)
(b)
INTRODUÇÃO
� Curva (a) minerais ferromagnéticos � resposta rápida
� Curva (b) minerais paramagnéticos � mesma tendência com menor
intensidade
� Curva (c) minerais diamagnéticos � repelidos pelo campo, a indução
magnética apresenta valor negativo
Campo magnético
(c)
Programa de Especialização Profissional
Classificação geral dos equipamentos
�Baixa intensidade (campo magnético de 0 a 2.500 Gauss)
�Seco
�Úmido:
Extratores de sucata; 
Polias magnéticas; 
Tambores magnéticos.
Tambores magnéticos em tanques diversos.
EQUIPAMENTOS
�Úmido:
�Média e alta intensidade (campo magnético de 2.500 a 17.500 Gauss)
�Seco
�Correias cruzadas;
�Úmido:
�Alto gradiente (campo magnético de 17.500 a 21.000 Gauss)
Tambores magnéticos em tanques diversos.
Rolos induzidos;
Correias cruzadas;
Carrossel de alta intensidade (tipo Jones).
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos de baixa intensidade
� Separadores de imãs permanentes (alnico ou ferrite) ou eletromagnéticos
(por bobinas elétricas) � campos magnéticos de até 2.500 Gauss
Extratores magnéticos suspensos �
acima de uma correia transportadora
O ferro é atraído pelo ímã e retirado
EQUIPAMENTOS
O ferro é atraído pelo ímã e retirado
do fluxo
Separadores magnéticos de limpeza
automática levam o ferro separado para
uma cinta transportadora circulante.
Extratores suspensos simples são
limpos manualmente, a intervalos
definidos.
Programa de Especialização Profissional
Polias magnéticas
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos de tambor
A parte inferior do tambor giratório,
feito de aço inox, é imersa no tanque
contendo a polpa.
Os ímãs permanentes, distribuídos no
interior do tambor, criam um campo
magnético de elevado gradiente, o qual
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
magnético de elevado gradiente, o qual
atrai as partículas finas dos metais
ferrosos em suspensão para a
superfície do tambor.
À medida que o tambor gira, essas partículas "saltam" de pólo para
pólo, ocorrendo a separação entre partículas magnéticas e não
magnéticas, antes da sua descarga pelo chute.
Programa de Especialização Profissional
Concorrente
�Fluxo do material � mesmo
sentido de rotação do tambor
�Bom desempenho para limpeza
� polpas com % de sólidos
máxima de 20%.
�Alimentação de material grosso
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
�Alimentação de material grosso
� concentrados limpos.
Principais características
� integração da caixa de alimentação com o tanque
� Tanque com comprimento estendido � maximizar o tempo de
residência das partículas � recuperação do mineral
Programa de Especialização Profissional
Contra-corrente
�Fluxo de material em sentido
contrário ao da rotação do
tambor
�Ideais para separação de
magnetita em polpas contendo
até 35% de sólidos.
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
�Embora tenham um elevado
nível de produção, os
concentrados de magnetita
obtidos não são muito limpos.
�Alimentação por tubos.
� Adequados para separar partículas com tamanho maior que 5,0 mm;
� Polpas com 30 a 50% de sólidos;
� Recuperações elevadas. 
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos de tambor
Alta capacidade Alto gradiente
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
A principal diferença entre os dois conjuntos são o passo, o tamanho e o
número de pólos.
O projeto das duas alternativas é similar, ou seja, ambos têm certo
número de pólos e de dispositivos intermediários,destinados ao controle
do desempenho magnético.
Separadores de alta capacidade � seis pólos principais
Separadores de alto gradiente � doze a quatorze pólos (recomendados
para recuperação de material fino ou menos magnético)
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos de tambor
O tambor e o conjunto magnético
podem ser facilmente ajustados para
obter o melhor desempenho do
processo
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
Possibilidades do ajuste
� Conjunto de ímã em relação à
posição do raspador
� Posição horizontal do cilindro
� número de tubos na câmara da
alimentação do tanque
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos de tambor
Calhas de coleta do concentrado �
diversos projetos
A fração magnética é coletada por
raspadores
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
raspadores
A fração não magnética é
descarregada normalmente em uma
calha apropriadamente projetada sob
a máquina.
Programa de Especialização Profissional
Parâmetros monitorados 
� Controle da intensidade do campo magnético � separação seletiva de
partículas de diferentes minerais;
� Baixas intensidades de campo magnético � separação de minerais com
elevada susceptibilidade magnética
� Elevadas intensidades de campo magnético � separação de minerais
EQUIPAMENTOS (baixa intensidade)
� Elevadas intensidades de campo magnético � separação de minerais
menos magnéticos;
� Eletroímã � ajuste pela corrente elétrica;
� imãs permanentes � ajuste pela distâncias entre os pólos;
� Capacidade dos equipamentos � vazão de polpa,
� Ajustar a posição e o ângulo do tambor magnético para obter o melhor
desempenho.
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos de rolos induzidos
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
Podem ser aplicados na
concentração de minerais
pesados tais como ilmenita,
monazita e granada a partir de
areias costeiras; redução deareias costeiras; redução de
óxidos de ferro em dolomita e
bórax; remoção de cromita e
pirrotita em concentrados
diamantíferos ou mesmo
concentração de cromita,
wolframita, titânio, rutilo e
manganês.
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
Os separadores magnéticos de alta intensidade a úmido possibilitam o
beneficiamento de grandes massas de minério fracamente magnéticos,
principalmente minérios de ferro, com alta recuperação mesmo nas
frações ultrafinas (< 200 malhas). Os elementos básicos que constituem
um sistema de separação a úmido, de alta intensidade são os seguintes:
� Bobina eletromagnética que atua como fonte de campo magnético.
� Anel circular ou disco, que gira num plano horizontal entre os pólos� Anel circular ou disco, que gira num plano horizontal entre os pólos
criados pelas bobinas e que contém elementos que evitem a dispersão
do fluxo magnético (matriz magnética) gerando ao mesmo tempo
condições de não-homogeneidade das linhas de fluxo. .
� Dispositivos para alimentação de polpa e água de lavagem (tanto a
alimentação quanto a lavagem com água podem ser feitas em vários
pontos num mesmo rotor).
� "Chutes" ou dispositivos coletores para produtos (magnéticos, não
magnéticos e médios quando existentes) situados em plano abaixo
daquele em que é efetuada a separação.
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
As partículas magnéticas são retidas pela matriz enquanto as não-
magnéticas são arrastadas através do volume magnetizado indo
para os chutes de coleta e descarga. Quando as partículas
magnéticas, pelo giro do rotor, deixam a zona magnetizada
promove-se uma lavagem com água para coleta no chute apropriado
localizado logo abaixo.
Os vários separadores contínuos existentes utilizam basicamente os
mesmos elementos construtivos e o mesmo princípio de operação.
Diferem uns dos outros principalmente pelo número de pólos e pelo
tipo de matriz ferromagnética que utilizam.
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido JONES
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
Constituído por um quadro de perfis de aço, ao qual estão soldados, em
lados opostos, dois eletroímãs em forma de duas grandes ferraduras
retas. Envolvendo-se as abas dos eletroímãs existem quatro conjuntos de
bobinas eletro-magnéticas montadas em carcaças refrigeradas a ar.
O acionamento, 
constituído por 
engrenagens helicoidais engrenagens helicoidais 
(sem-fim e coroa) com 
transmissão por correias 
em V, está assentado 
diretamente sobre o 
eixo da máquina, o qual 
está apoiado em 
mancais de rolamento.
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido JONES
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
Na periferia dos discos de rotor encontram-se as caixas de trabalho dentro
das quais são montadas placas ranhuradas a uma determinada distância
entre si, que constituem no conjunto o que se chama de matriz de
separação. As placas são fabricadas de aço resistente ao desgaste,
inoxidável e de boa permeabilidade magnética
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido JONES
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
A espessura e o espaçamento entre essa placas ranhuradas são
determinados em função do material a ser concentrado e ajustado dentro
de certos limites por meio de trabalho experimental.
As placas são montadas verticalmente como mostrado e suas ranhuras
acompanham o sentido do fluxo do material a ser concentrado e são
perpendiculares ao plano do campo magnético induzido desenhando uma
superfície "denteada" com "cristais" e "vales" formando ângulos de 90°
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido JONES
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
As partículas não-magnéticas presas às magnéticas coletadas pela matriz e
arrastadas pelo movimento dos rotores são removidas por ação de água de
lavagem pouco antes da saída da área polar. Constituem os médios que são
retornados à alimentação do Jones diretamente ou então a outra fase anterior
do processo. A ação de retirada dos médios auxilia também a retirada do
material magnético que será feita na zona neutra, pouco mais à frente, por
colocar aquele material remanescente, na parte mais inferior das placas decolocar aquele material remanescente, na parte mais inferior das placas de
separação.
Em virtude da simetria tanto da construção da máquina, quanto o campo
magnético induzido, as caixas de trabalho são carregadas duas vezes a cada
giro, existindo portanto para cada rotor, dois pontos de alimentação que são
utilizados de maneira contínua.
As principais variáveis de controle na operação do Jones são a diluição da
polpa de alimentação, a vazão da água de médios e o campo magnético. A
rotação da máquina é uma grandeza que merece, às vezes, ser tratada
como variável.
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido JONES
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
Beneficiamento de minérios de ferro � dois tipos principais na seleção de
um método de concentração: minérios magnetíticos e minérios hematíticos.
Os minérios magnetíticos podem ser economicamente concentrados por
separação em campos magnéticos de baixa intensidade.
Para os minérios hematíticos são aplicados os processos de concentração
gravimétricos ou de flutuação.gravimétricos ou de flutuação.
Minérios hematíticos com baixo teor � separadores magnéticos de alta
intensidade, via úmida, contínuos, possibilitaram o aumento das escala de
produção a baixos custos de produção, mesmo no beneficiamento de
minérios com grandes quantidades de ultrafinos.
No caso da CVRD, optou-se pela utilização dos separadores magnéticos
Jones, para a concentração de minerais de ferro fracamente magnéticos
Programa de Especialização Profissional
Separadores JONES
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
Fluxograma simplificado da usina 
de concentração do Cauê
A fração menor que 1 mm da
alimentação é levada aos
separadores magnéticos Jones,
após classificação em ciclones.após classificação em ciclones.
A parcela grossa é concentrada
nos chamados"Jones de Grossos"
e aquela correspondente ao
"overflow" da ciclonagem de
classificação, após deslamagem
em dois estágios vai à
concentração nos "Jones de
Finos".
Programa de Especialização Profissional
Separadores magnéticos a úmido JONES
EQUIPAMENTOS (alta intensidade)
O teor de ferro médio na alimentação é de 50,0 e 45,0% respectivamente
para os Jones de Grossos e de Finos com recuperação metalúrgica acima de
90%.
O consumo de água total para lavagem de médios e remoção de concentrados
está situado na faixa de 1,1 a 1,6 m3/t com pressão de 4 kgf/cm2 nos bocais.
A potência instalada para cada separador é de 91 kW, dos quais 68 kW são
disponíveis para excitação das bobinas de 18 kW para o acionamento dosdisponíveis para excitação das bobinas de 18 kW para o acionamento dos
rotores. O consumo de energia médio é de 0,59 kWh/t com a seguinte
distribuição: 77% para o campo magnético, 17% para acionamento e o
restante gasto no sistema de refrigeração das bobinas e lubrificação.
O separador magnético Jones pesa aproximadamente 100 toneladas e ocupa
uma área útil de cerca de 54 m2. É recomendável altura livre de 20 metros
acima com ponte rolante para manutenção.
A despeito do alto custo inicial, o separador Jones oferece custos
relativamente baixos de operação e manutenção. Isoladamente, a reposição
de placas da matriz de separação a cada 15000 horas de operação é o item
mais caro em sua manutenção
Programa de Especialização Profissional
SLON VERTICALLY PULSATING HIGH GRADIENT
MAGNETIC SEPARATOR
Programa de Especialização Profissional
Os separadores magnéticos de SLon
consistem principalmente no mecanismo de
pulsação, bobinas de energia, garfo
magnético, anel de separação e as caixas de
alimentação e produto. Metais expandidos ou
barras redondas de aço inoxidável magnético
são usados como matriz.
Quando uma corrente elétrica correr através
das bobinas, gera-se um campo magnético
SLON – PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
das bobinas, gera-se um campo magnético
na zona de separação. O anel com a matriz
magnética gira em torno do eixo.
Quando polpa entra na zona de separação, as
partículas magnéticas são atraídas para a
superfície da matriz até o alto do anel onde o
campo magnético é insignificante. As
partículas não magnéticas passam através da
matriz e entram na caixa de rejeito sob as
ações combinadas da força da gravidade e da
pulsação hidrodinâmica.
Programa de Especialização Profissional
Uma vez que o anel gira verticalmente, o sentido dos magnetos é oposto
àquele da alimentação de modo que as partículas grossas possam ser
descarregadas sem ter que passar pela profundidade inteira da matriz.
O mecanismo de pulsação acarreta um movimento da polpa na zona de
separação, mantendo o leito expandido favorecendo a captura das
partículas magnéticas pela matriz e o arraste da não magnéticas para a
calha de descarga de rejeito.
SLON – PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
Obviamente, o 
movimento de 
pulsação impede a 
obstrução da matriz
levando à obtenção 
de um produto 
magnético mais puro. 
Programa de Especialização Profissional
• Reduz a obstrução da matriz 
em função dos movimentos 
pulsativos
• A pulsação libera os materiais 
magnéticos na região da 
matriz
SLON – PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
matriz
• A obstrução da matriz por 
materiais não magnéticos é 
prevenida
• As partículas não magnéticas 
são facilmente dispersadas no 
fluxo de rejeito
Programa de Especialização Profissional
Modelos Capacidade (t/h)
• SLon-2000 50-80
• SLon-1750 30-50
SLON - CAPACIDADES
• SLon-1750 30-50
• SLon-1500 20-30
• SLon-1250 10-18
• SLon-1000 4-7
• SLon-750 0.1-0.5
• SLon-500 0.05-0.25
SLon500 Modelo para planta piloto
Programa de Especialização Profissional
� Concentração de:
� Minério de ferro, ilmenita, cromita, e minério de manganês
� Preparação de areia mineral 
� Purificação de minerais não metálicos (feldspato, areia, etc.)
� Recuperação de materiais finos
SLON - APLICAÇÕES
SLON - VANTAGENS
� Baixo custo por tonelada de produto
� Desempenho metalúrgico elevado
� Maior nível de disponibilidade
� Baixa manutenção
� Elevada força magnética
� Aplicado a partículas finas (<20µm)
� Elevada eficiência de separação
� Baixa tendência ao entupimento da matriz
Programa de Especialização Profissional
SLON – ARRANJO VERTICAL X HORIZONTAL
SLon Jones
Programa de Especialização Profissional
SLON – COMPARAÇÃO NA MATRIZ 
Programa de Especialização Profissional
SLON – DETALHE DA MATRIZ
Programa de Especialização Profissional
SLON – RESULTADOS DE TESTES PILOTO 
COM MINÉRIO BRASILEIRO
Programa de Especialização Profissional
SLON –
APLICAÇÃO
Programa de Especialização Profissional
SLON – APLICAÇÃO