5 Cominuição, Peneiramento e Classificação

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Especialização em Mineração
Operações de Beneficiamento
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEM, PENEIRAMENTO,BRITAGEM, PENEIRAMENTO,
MOAGEM E CLASSIFICAMOAGEM E CLASSIFICAÇÇÃOÃO
Maria Lúcia Magalhães de Oliveira
Maio 2008
Curso de Especialização 
em Sistemas Mínero-Metalúrgicos
Programa de Especialização Profissional
� INTRODUÇÃO
SumSumááriorio
� Fundamentos da Cominuição
� Britagem
� Peneiramento
� Conceitos fundamentais
�Moagem
� Classificação
�Operação
Programa de Especialização Profissional
INTRODUINTRODUÇÇÃOÃO
Natureza
� 1550 espécies minerais
� 20 espécies � elementos químicos (Cu, Au, Ag, S, diamante, 
grafita, etc.)
� 1530 espécies � compostos com mais de um elemento (ex.: 
apatita - Ca5(PO4)3(F,OH,Cl), hematita – Fe2O3, quatzo -
SiO2, etc.). 
Preparação para separação
����
Adequar a granulometria à obtenção de produtos na especificação e 
rendimento desejados, com o menor custo de 
investimento e operacional
Concentrar minérios com rendimentos 
satisfatórios. 
Processamento 
mineral �
Programa de Especialização Profissional
� Introdução
SumSumááriorio
� Fundamentos da Cominuição
� Britagem
� Peneiramento
� CONCEITOS FUNDAMENTAIS
�Moagem
� Classificação
�Operação
Programa de Especialização Profissional
CONCEITOS BCONCEITOS BÁÁSICOSSICOS
Minério
Peneiramento
Moagem
Classificação
Espessamento
Filtragem
Secagem
Transporte
Tratamento
Espessamento
Estocagem
Concentrado RejeitoBritagem
Concentração
Programa de Especialização Profissional
� Liberação � O tamanho de partícula no qual ocorre a individualização 
entre o mineral-minério e os minerais de ganga. O grau de liberação é
definido como a relação entre o número de partículas livres e o número 
total de partículas analisadas em uma dada granulometria. 
CONCEITOS BCONCEITOS BÁÁSICOSSICOS
Produtos da Moagem
A
C
E
B
D
C
Partícula original
Programa de Especialização Profissional
� Introdução
SumSumááriorio
� FUNDAMENTOS DA COMINUIÇÃO
� Britagem
� Peneiramento
� Conceitos Fundamentais
�Moagem
� Classificação
�Operação
Programa de Especialização Profissional
FUNDAMENTOS DA COMINUIFUNDAMENTOS DA COMINUIÇÇÃOÃO
� Aumentar o grau de liberação das partículas
� Exposição dos minerais aos agentes lixiviantes
� Aumentar a velocidade de reação
� Adequação granulométrica de produtos comerciais
� Transporte
Objetivos da 
fragmentação
Programa de Especialização Profissional
FUNDAMENTOS DA COMINUIFUNDAMENTOS DA COMINUIÇÇÃOÃO
Rompimento das ligações interatômicas dos minerais � quando são 
submetidas a uma determinada quantidade de energia, maior que aquela 
de ligação dos átomos. 
� fragmentação de uma estrutura sólida ⇒ energia que 
provocam deformações; 
� deformações geram tensões internas em falhas da 
estrutura cristalina ⇒ quebra das partículas. 
Cominuição
Programa de Especialização Profissional
FUNDAMENTOS DA COMINUIFUNDAMENTOS DA COMINUIÇÇÃOÃO
� Elásticas:
� Plásticas:
Deformações
• Função da movimentação dos átomos constituintes da 
rede cristalina 
• Posição relativa constante 
• Reversível 
• Rochas em geral
• Deslocamento permanente dos átomos
• Altera a estrutura interna do material 
• Permanente
• Talco
Parte da energia � deformações plásticas não homogêneas; dispersão de 
energia em microfendas; elevações da temperatura nas extremidades da fenda 
Programa de Especialização Profissional
� F80 e P80
� Relação de redução
80
80
P
F
R r =
Rr = Relação de redução;
F80 = tamanho das partículas na alimentação;
P80 = tamanho das partículas no produto.
FUNDAMENTOS DA COMINUIFUNDAMENTOS DA COMINUIÇÇÃOÃO
Dureza é resistência ao riscamento, ou seja, materiais duros são 
resistentes à abrasão, mas tendem a ser frágeis, isto é, a 
quebrarem-se com facilidade. 
Tenacidade é a capacidade de resistir ao impacto. Essas 
propriedades são, na maioria das vezes, incompatíveis. 
Programa de Especialização Profissional
� Energia específica 
� energia consumida por tonelada de minério alimentado (líquido)
� kwh/t
� Carga circulante
� evitar a entrada de partículas abaixo do tamanho desejado no 
interior das máquinas de fragmentação;
� encaminhar partículas para equipamentos que possam fazer sua 
fragmentação com maior eficiência;
� aumentar a capacidade de produção dos equipamentos de 
cominuição;
� obter produtos com granulometria mais uniforme. 
Objetivos da 
carga 
circulante
P
R
M
M
CC =
FUNDAMENTOS DA COMINUIFUNDAMENTOS DA COMINUIÇÇÃOÃO
Programa de Especialização Profissional
Teorias da FragmentaTeorias da Fragmentaççãoão
� Kick ⇒⇒⇒⇒ energia requerida para produzir mudanças 
análogas no tamanho de corpos geometricamente 
similares é proporcional ao volume destes corpos 
� Rittinger ⇒⇒⇒⇒ energia especifica consumida na redução de 
tamanho de um sólido é diretamente proporcional à nova 
superfície específica gerada






−⋅=
12
1
11
dd
KE






⋅=
1
2
2 ln d
d
KE
� Bond ⇒⇒⇒⇒ a energia associado ao processo de redução de 
tamanho é proporcional ao comprimento das fissuras 
iniciais que se desenvolvem no fraturamento das 
partículas








−⋅=
12
3
11
dd
KE
d1 = diâmetro da maior partícula da alimentação
d2 = diâmetro da maior partícula do produto
K3 = 10 Wi
Programa de Especialização Profissional
Teorias da FragmentaTeorias da Fragmentaççãoão
Valores médios de Wi
43,561,75Grafita10,802,59Feldspato
15,052,66Granito10,573,54Minério Pb-Zn
14,932,81Ouro9,973,88Magnetita
13,572,65Quartzo9,582,68Quartzito
12,933,56Hematítico8,934,06Pirita
12,733,20Minério de Cu8,913,01Fluorita
12,542,65Calcário6,732,69Gibsita
11,272,74Dolomita4,734,50Barita
Wi
(kWh/907 
kg)
Peso 
Específico 
(g/cm3)
Material
Wi
(kWh/907 
kg)
Peso 
Específico 
(g/cm3)
Material
Wi = a energia específica para moer 1,0 tonelada curta (907 kg) do material 
considerado de uma granulometria inicial teoricamente infinita até um
P80 igual a 100 µm
Programa de Especialização Profissional
Teorias da FragmentaTeorias da Fragmentaççãoão
Geral (Charles)
n
x
dx
dKEd ⋅−=
� x = o tamanho médio das partículas, 
� n e k são constantes referentes ao material, 
� dE é a diferencial de energia necessária para gerar uma diferencial de 
tamanho dx. 
� Integrando a equação para diferentes valores de n tem-se as expressões 
das leis da cominuição. 
“O trabalho necessário para realizar a variação de uma dimensão (x) em 
um dado corpo é diretamente proporcional à variação da dimensão e 
inversamente proporcional a uma potência dessa dimensão”
Programa de Especialização Profissional
Teorias da FragmentaTeorias da Fragmentaççãoão
� As equações de Rittinger, Kick 
e Bond podem ser obtidas a 
partir da integração da 
equação geral de energia para 
n igual a 2; 1 e 1,5, 
respectivamente. 
� n é então função do tamanho 
de partícula e as três leis são 
válidas para diferentes faixas 
granulométricas.
� Kick = Britagem
Kick n = 1
Programa de Especialização Profissional
MECANISMOS DA FRAGMENTAMECANISMOS DA FRAGMENTAÇÇÃOÃO
Impacto ⇒ forças de fragmentação aplicadas de forma rápida e em 
intensidade muito superior à resistência das partículas
� Força mais eficiente em termos de utilização da energia. 
� Energia cinética de corpos em movimentos cadentes.
� Geração de pequenos fragmentos.
v
Programa de Especialização Profissional
MECANISMOS DA FRAGMENTAMECANISMOS DA FRAGMENTAÇÇÃOÃO
Compressão ⇒ mais utilizado na fragmentação - blocos de metros até
partículas micrométricas. 
� Forças de compressão de alta intensidade aplicadas de maneira lenta e 
progressiva ⇒ aparecimento da fratura para aliviar o esforço. 
� Forças pouco superiores à resistência dos blocos rochosos ou partículas. 
� Geração de número reduzido de fragmentos homogêneos de tamanho 
intermediário.
v
F
F
Programa de Especialização Profissional
MECANISMOS DA FRAGMENTAMECANISMOS DA FRAGMENTAÇÇÃOÃO
Cisalhamento ou abrasão ⇒ forças de baixa intensidade, insuficientes 
para provocar fraturas aolongo de toda a partícula 
�Prevalece uma concentração de esforços na área periférica da partícula ⇒
aparecimento de pequenas fraturas. 
�Consumo de energia é elevado.
�Geração de partículas muito pequenas e arredondadas que convivem com a 
original.
v
F
F
F’
F’
As etapas de fragmentação grossa e intermediária são feitas através 
de equipamentos denominados britadores e a fina em moinhos.
Programa de Especialização Profissional
� Introdução
SumSumááriorio
� Fundamentos da Cominuição
� BRITAGEM
� Peneiramento
� Conceitos Fundamentais
�Moagem
� Classificação
�Operação
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
� Britagem - primeiro estágio do processo de fragmentação ⇒ fase grosseira 
da fragmentação dos minerais, ou seja, o conjunto de operações que visam a 
fragmentação dos blocos de minério provenientes da mina (m ao cm). 
� Pouco eficiente – Baixa relação de redução � Estágios – depende do tamanho 
das partículas na alimentação e desejada no produto.
� Divisão básica em primária e secundária.
� Britagem primária - alimentação é o ROM ⇒ localização próxima ou 
dentro da cava, operação a seco e circuito aberto com ou sem grelha para 
escalpar alimentação.
� Britagem secundária - alimentação é o produto da britagem primária 
(< 15 a 30 cm) operação normalmente via seco com circuito fechado ou 
aberto.
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
0,8575Quartenária
3,575Terciária
19,0635Secundária
100,01500Primária
ProdutoAlimentação
Tamanho Máximo (mm)
Estágio de Britagem
Não há rigidez na classificação de tamanhos
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Definição dos termos
AA; APA; APF; L; α
ME = movimento do excêntrico
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
� Britagem primária � primeira fase do processo de fragmentação;
� equipamentos de grande porte instalados dentro da cava da mina ou 
o mais próximo possível. 
� estruturalmente reforçados
� britagem móvel permite maior flexibilidade e reduz o transporte nas 
operações subseqüentes.
� Essa etapa é usualmente realizada a seco, em circuito aberto, com ou 
sem grelha para escalpar alimentação. A relação de redução máxima 
utilizada nessa fase da britagem é da ordem de 8:1. 
� Para esse estágio são utilizados os britadores de mandíbula, giratórios, 
de impacto e de rolos dentados. 
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores
� Britadores de Mandíbulas
� Britadores Giratórios
� Britadores Cônicos
� Britadores de Impacto
� Britadores de Rolos
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores de mandíbulas
Indicados para fragmentação de blocos de 
elevadas dimensões e dureza 
A câmara de britagem é formada por duas 
mandíbulas sendo uma fixa e outra móvel 
ligada ao excêntrico, que fornece o 
movimento de aproximação e afastamento 
entre elas. 
O bloco de minério alimentado na boca do 
britador vai descendo entre as mandíbulas 
enquanto recebe as forças de compressão 
responsável pela fragmentação. 
O movimento da mandíbula móvel está
associado a dois volantes que têm como 
principal função armazenar energia 
cinética durante a operação do britador .
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Alimentação nominal = 0,5 a 1,5 m
Velocidade = 200 a 350 rpm 
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Dodge
Blake
Trajetória elíptica 
Movimento é pendular 
Custos de capital 50% mais elevados 
Materiais mais abrasivos e de difícil 
fragmentação 
Produtos mais uniformes
Menor custo de investimento
Produtos menos uniformes
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Características dos britadores de mandíbulas
� Longa vida dos mancais graças ao uso de rolamentos de rolos 
autocompensadores reforçados;
� Máquinas robustas e resistentes devido aos eixos forjados de 
grande diâmetro; 
� Queixo fundido em aço carbono de longa vida útil;
� Resistente carcaça monobloco soldada, incorporando os mancais 
de rolamentos.
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Revestidas com placas de desgaste, 
aço especial contendo cerca de 12 a 14 % de 
manganês � resistência ao impacto e abrasão. 
Os perfis dos dentes, bem como a espessura das 
mandíbulas, podem ser otimizados e combinados 
com as melhores ligas de aço manganês para 
aumentar ao máximo a produtividade e 
minimizar os custos de operação. 
O ângulo de abertura das mandíbulas é geralmente inferior a 30o para 
evitar que as partículas alimentadas sejam expelidas pela máquina. Esse 
ângulo é função do tamanho da alimentação e do coeficiente de atrito entre 
o material e as mandíbulas. 
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Padrão de desenho das mandíbulas
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
� Um britador com 1000 x 1200 mm, apresenta boca retangular 
com dimensões de 1.000 x 1.200 mm, medidos no plano 
superior da zona de fragmentação. 
� A granulometria do produto é estabelecida pelo ajuste da 
descarga
� Razão de redução
� máxima: 8:1
� média 5:1. 
VÍDEO 2VÍDEO 1
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores Giratórios
Indicados para fragmentar grandes 
tamanhos de alimentação em altíssimas 
capacidades
Operação mais simples que os de 
mandíbula podendo ser alimentados de 
qualquer lado ⇒ permite uma pequena 
armazenagem de material no topo. 
A câmara de britagem é formada pelo 
intervalo entre a superfície externa em 
forma de tronco de cone com vértice para 
baixo e a interna, móvel, com vértice para 
cima. 
O movimento da cabeça central é
excêntrico em relação à carcaça (manta) 
fazendo com que toda a área externa da 
carcaça seja utilizada na britagem garantido 
grandes capacidades de operação. 
Alimentação nominal 
1 a 1,6 m
Grau de redução = 8/1
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
� A cabeça de britagem se aproxima e se 
afasta das paredes internas do manto 
num movimento circular excêntrico. 
� A parte que se aproxima fragmenta as 
partículas entre o manto e o cone por 
compressão
� No lado oposto as partículas encontram 
espaço para se deslocarem por efeito da 
ação da gravidade até serem contidas e 
novamente fragmentadas pela ação de 
um novo movimento de aproximação
� Quando atingem o tamanho da abertura 
são descarregadas na parte inferior do 
britador.
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Mina de Conceição - CVRD
Britadores Giratórios
As características que promovem 
maior economia na britagem são:
� capacidade excepcionalmente alta e 
máxima vida útil dos revestimentos 
⇒ ângulo agudo da câmara de 
britagem ⇒ comprimento das 
superfícies
� longa vida útil e operação confiável ⇒ carcaça desenvolvida para 
serviços extra pesados, um conjunto integral do eixo principal de 
grande diâmetro e mancais de alto desempenho;
� facilidade de manutenção.
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Martelete 
pneumático
Mina de Conceição - VALE
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Giratório X mandíbulas
� Maiores aberturas de entrada para mesma abertura de saída;
� Maiores capacidades para a mesma abertura de saída; 
� Dispensa o uso de alimentador, podendo operar afogado e com 
basculamento direto dos caminhões;
� Para uma mesma abertura de entrada e mesma capacidade, permite 
obtenção de produto mais fino;
� Desgastes e custos de manutenção menores;
� Elevada capacidade � rara utilização de escalpe na alimentação;
� Mais sensíveis à umidade da alimentação que dificulta o movimento do 
material dentro da câmara.
Tamanho � números que correspondem às aberturas de passagem entre a 
manta e a aranha e o diâmetro da base do cone. 
Britador giratório 5474 tem abertura livre de 54” e cone com base de 74”
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores Cônicos
Família dos giratórios, são usualmente 
utilizados para a britagem secundária. 
�A diferença fundamental é que tanto o 
manto quanto a cabeça cônica são 
montados com os vértices voltados 
para cima. 
� A altura do cone é reduzida em 
relação ao diâmetro da base e o 
manto fecha-se no topo permitindo 
melhor aproveitamento do volume da 
câmara para realizar o trabalho de 
britagem secundária ou terciária. 
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores Cônicos
Enquanto no britador giratório a 
descarga se dá pela ação da gravidade, 
no cônico a descarga é condicionada ao 
movimento do cone. 
A abertura de saída é controlada 
através de um abaixamento ou 
elevação do cone que, em alguns 
britadores é feita através de 
dispositivos hidráulicos.
Alimentação nominal 
0,2 a 0,5 m
Grau de redução = 3/1 a 7/1
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores Cônicos
São fornecidos com diferentes tipos de câmaras, ou seja, para produção 
de grossos, médios ou finos, permitindo conciliar as necessidades do 
tamanho de alimentação com o do produto e aumentar a versatilidade 
deste equipamento. 
VÍDEO 1 VÍDEO 2
Programa de Especialização Profissional
Dispensa alimentadorExige alimentadorModo de Alimentação
Em torno de 8:1Em torno de 5:1Grau de Redução. Valores Usuais Médios
Adequado-comparável com o de 
mandíbulas (2 eixos)Adequado para material abrasivo
Teor de Minerais 
Abrasivos Altos
Pouco adequado
Mas adequado que o giratório e 
menos adequado que os de impacto 
e de rolo dentado
Materiais Úmidos com 
Alto Teor de Argila
E mais adequado que o de 
mandíbulas para materiais com 
tendência a produzir partículas 
lamelares
Pouco adequado para materiais com 
tendência a produzir partículas 
lamelares
Estratificação da Rocha
Sem restriçãoSem restriçãoCaracterísticas Mecânicas da Rocha
Idêntico ao de mandíbulas quanto 
a finos. Mas apresenta top size
menor, para uma mesma abertura 
de saída, britando materiais 
lamelares
Recomendado quando é indesejável 
grande quantidade de finos no 
produto. O top size do produto é
alto para materiais lamelares
Granulometria do 
Produto
Bom para capacidades médias e 
altas
Bom para capacidades baixas e 
médias (1000 t/h)Capacidade
Britador 
Giratório
Britador de 
Mandíbulas
Características 
Consideráveis
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores de Impacto
Projetadas para britagem primária e secundária 
de materiais com baixo índice de abrasão �
calcário, dolomita e carvão. 
Limitação � materiais abrasivos (sílica + óxidos 
metálicos < 15 %). 
Característica principal � elevada produção com 
alta relação de redução e menor consumo 
energético, produzindo materiais cúbicos com 
elevada concentração de finos. 
Impacto é proporcional à massa das partículas, 
as de maior tamanho sofrerão forças maiores e 
se fragmentarão rapidamente enquanto as de 
menor massa praticamente não sofrem fraturas. 
Produto � Partículas mais finas com formato 
mais cúbico. 
Alimentação nominal 
0,2 a 0,8 m
Grau de redução 
6/1 a 10/1
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Os britadores de martelo consistem de 
um eixo principal, rotor, onde estão 
instalados os martelos. 
O motor aciona os rotores que giram a 
elevadas velocidades na câmara de 
britagem 500 a 3000 rpm. 
As partículas minerais entram no 
britador e são golpeados pelo martelo 
de alta velocidade e arremessadas na 
parede, sendo reduzidas a tamanhos 
pequenos por impacto. 
Sob o rotor encontra-se uma placa com tela, de modo que os materiais com o 
tamanho menor do que a abertura da tela saem do britador
O tamanho do produto final pode ser ajustado mudando a abertura da tela de 
seleção.
VÍDEO 1
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britador de eixo vertical “rocha 
contra rocha” Barmac.
Nesse tipo de britador o 
material alimentado no topo da 
máquina é acelerado pelo rotor 
atingindo velocidades de saída 
de até 105 m/s. 
O rotor descarrega 
continuamente o material em 
uma cortina de partículas em 
alta turbulência formada dentro 
da câmara de britagem onde a 
cominuição ocorre 
primariamente por impacto e 
atrito de rocha contra rocha. 
Britador de impacto Barmac
Britagem autógena
Umidade de até 8%. Para materiais argilosos pode ser utilizado com um jato d'água 
evitando acumulação excessiva de material contra as paredes.
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Principais características do Britador Barmac: 
� Competitivo em termos de investimento de capital, especialmente quando 
comparado com equipamentos convencionais de cominuição;
� Exige poucos serviços de manutenção acompanhados de baixos custos 
operacionais e de desgaste;
� A tecnologia rocha-contra-rocha minimiza o consumo de peças de 
desgaste;
� Instalação rápida e fácil. 
� Proporciona maior liberação do mineral útil e maiores taxas de recuperação 
em processamento de minérios metálicos;
� Vários modelos para atender qualquer capacidade em aplicações terciárias 
e quaternárias.
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
VÍDEO 1 VÍDEO 2
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores de Rolos
Este equipamento consiste de dois rolos de 
aço girando à mesma velocidade, em sentido 
contrário, guardando entre si uma distancia 
definida. São destinados a materiais friáveis 
ou de fácil fragmentação. 
A alimentação é feita, lançando-se os blocos 
de minério entre os rolos cujo movimento faz 
com que os mesmos sejam forçados a passar 
pela distância fixada previamente por 
parafusos de ajuste. Esta ação promove a 
fragmentação dos blocos.
Alimentação nominal 
0,2 m
Grau de redução até 4/1
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Britadores de Rolos
Esses britadores são muito conhecidos, 
mas pouco usados industrialmente devido 
a sua baixa capacidade e ao desgaste 
muito intenso da superfície dos rolos, 
acarretando deficiências operacionais 
graves quanto à distribuição 
granulométrica do produto. 
Os rolos podem ser revestidos de materiais 
lisos, ondulados e dentados dependendo 
da aplicação desejada. 
Programa de Especialização Profissional
Britadores de rolos dentados
Consiste de um rolo dentado que gira de 
encontro a uma placa fixa ou contra outro 
rolo dentado. 
Aplicações = carvão, calcário, caulim, 
fosfatos, ferro (materiais friáveis e pouco 
abrasivos). 
Alimentação nominal 
0,10 a 0,3 m
Grau de redução = 2/1 a 4/1
BRITAGEMBRITAGEM
VÍDEO 1
Programa de Especialização Profissional
Britadores de rolos dentados
BRITAGEMBRITAGEM
VÍDEO 1
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Exige alimentadorExige alimentadorModo de Alimentação
Alto. Brita qualquer bloco que caiba 
na boca do britador. Todavia, a 
presença de blocos grandes limita 
bastante a capacidade
Grande o suficiente para muitas 
vezes se fazer o trabalho de 
brítagem primária e secundária 
em uma só máquina
Grau de Redução. 
Valores Usuais Médios
Como o de impacto, é limitado a 
materiais pouco abrasivos
Geralmente restrito a materiais 
com teor de sílica equivalente 
menor que 15%
Teor de Minerais 
Abrasivos Altos
Altamente efetivo para este tipo de 
material
Como o britador de rolo, é
altamente efetivo para este tipo 
de material
Materiais Úmidos com 
Alto Teor de Argila
É efetivo para materiais com 
tendência a produzir partículas 
lamelares, mas o top size do produto 
é alto
Altamente efetivo para materiais 
com tendência a produzir 
partículas lamelares
Estratificação da Rocha
Uso limitado a rochas de média 
fragmentação ou para minerais moles
Uso limitado a rochas frágeis ou 
elásticas
Características 
Mecânicas da Rocha
E o britador primário que produz 
menos finos. Apresenta top size do 
produto alto
Caracterizado por alta produção 
de finos
Granulometria do 
Produto
Britador de 
Rolo Dentado
Britador de
Impacto
Características 
Consideráveis
Programa de Especialização Profissional
CIRCUITOS DE BRITAGEMCIRCUITOS DE BRITAGEM
 
 
M
Britagem primária
Britagemterciária
Peneira
Grelha
Britagem secundária
PRODUTO
ALIMENTAÇÃO
Programa de Especialização Profissional
M
 
Britagem 
Primária
Britagem 
secundária
Peneiramento
Carga 
circulante
Produto
FECHADO NORMAL
M
 
Britagem 
Primária
Britagem 
secundária
Peneiramento
Carga 
circulante
Produto
FECHADO REVERSO
CIRCUITOS DE BRITAGEMCIRCUITOS DE BRITAGEM
Programa de Especialização Profissional
BRITAGEMBRITAGEM
Prática operacional
� Presença de materiais argilosos e úmidos na alimentação � escolha do 
britador de impacto que trabalha com melhor rendimento 
� Operação em condições extremas � elevadas relações de redução �
aberturas de descarga muito fechadas, os níveis de desgaste das peças são 
mais acentuados aumentando os custos de operação e manutenção. 
� Os equipamentos de britagem necessitam de lubrificação constante, razão 
pela qual os mais modernos trabalham com lubrificação forçada. 
� Modelos são dotados de dispositivos de proteção � impedem a operação 
enquanto os eixos e mancais não estiverem lubrificados. Os rolamentos são 
vedados � evitar a contaminação do sistema de lubrificação.
� O parâmetro operacional mais importante dos britadores é a abertura de saída 
que deve ser regulada em função das necessidades dos produtos. 
Programa de Especialização Profissional
As falhas mais comuns encontrados em plantas de britagem
� empastamento, ou seja, adesão de finos e materiais argilosos à
carcaça e cabeça de britagem reduzindo a área e o escoamento do 
material; 
� entupimento decorrente da entrada de blocos grandes, de tamanho 
maior que a capacidade do britador. Esse problema ocorre 
freqüentemente em britadores primários que operam sem a proteção 
da grelha; 
� atolamento decorrente do arranjo das partículas formando um arco 
que as sustenta acarretando a parada de escoamento do material;
� afogamento devido a redução de espaço disponível para o material 
britado em função do fenômeno de empolamento. 
BRITAGEMBRITAGEM
Programa de Especialização Profissional
� Manter um check list diário do operador
BRITAGEMBRITAGEM
� Sistema de lubrificação adequado
Recomendações para controle e manutenção
� Distribuir uniformemente a alimentação
� Instalar e manter instrumentos de alarme
� Observar os períodos de manutenção preventiva.
� Executar a inspeção diária em volta do britador
� Inspecionar o desgaste normal dos revestimentos
� Consertar a causa e não os sintomas dos problemas
Programa de Especialização Profissional
� Introdução
SumSumááriorio
� Fundamentos da Cominuição
� Britagem
� PENEIRAMENTO
� Conceitos Fundamentais
�Moagem
� Classificação
�Operação
Programa de Especialização Profissional
� Peneiramento é a operação de separação de uma população de 
partículas em duas ou mais frações de tamanhos diferentes, mediante a 
comparação de seu tamanho com um gabarito de abertura fixa e pré-
determinada. Processo probabilístico 
Cada partícula tem apenas as 
possibilidades de passar ou de ficar 
retida. Os dois produtos chamam-se 
oversize ou retido e undersize ou 
passante.
PeneiramentoPeneiramento
Os gabaritos podem ser grelhas de 
barras paralelas, telas de malhas 
quadradas, retangulares, alongadas 
e de fios paralelos. Chapas 
perfuradas e placas fundidas
Programa de Especialização Profissional
O peneiramento industrial é realizado com os seguintes objetivos:
� evitar a entrada de partículas finas (undersize) em um dado 
equipamento como por exemplo um britador, aumentando sua eficiência 
e/ou capacidade;
� evitar que o material retido (oversize) passe para os estágios 
subseqüentes, como por exemplo em britadores em circuito fechado e 
em operações de moagem;
� preparar um produto final com o tamanho de partícula definido pela 
especificação como por exemplo produtos de pedreiras. 
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
Uma peneira eficiente deve ser capaz de fazer três atividades distintas: 
� transportar as partículas alimentadas em uma das extremidades da 
superfície de peneiramento à outra; 
� promover a estratificação do material sobre a tela;
� promover a comparação do tamanho das partículas com as dimensões 
das aberturas da superfície, ou seja, o peneiramento propriamente dito.
PeneiramentoPeneiramento
Para isso é necessário definir uma área de superfície de peneiramento com 
espaço suficiente para garantir que o leito permaneça na tela até que todas 
as partículas tenham chance de serem comparadas com o calibre. 
O transporte do material depende do movimento da peneira que deve 
promover um impulso a cada partícula, capaz de levantá-la e lançá-la 1 a 1½
aberturas a frente 
Programa de Especialização Profissional
� Estratificação: efeito do movimento vibratório. 
� Partículas menores escoam através dos vãos criados pelas maiores
� Ficam em contato direto com a superfície de peneiramento
� Partículas maiores se deslocam na parte superior da camada de minério
� Fatores que afetam a estratificação:
� Espessura da camada;
� Tipo de vibração da peneira;
� Inclinação da peneira;
� Freqüência e amplitude do movimento da peneira;
� Umidade superficial das partículas.
PeneiramentoPeneiramento
Conceitos básicos
VÍDEO 2VÍDEO 1
Programa de Especialização Profissional
� Mecanismo de classificação 
� Região a-b: estratificação próxima à alimentação que atinge um máximo em b
� Região b-c: peneiramento saturado com elevada probabilidade por ter muito material 
fino
� Região c-d: Separação por constantes tentativas devido à baixa probabilidade de 
classificação
PeneiramentoPeneiramento
Separação perfeita = peneira infinita
Eficiência adequada: 90 a 95%
Alimentação
Deck da
peneira
a b c d
Conceitos básicos
Tempo ou área 
infinita separação 
perfeita
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
As variáveis mecânicas que influenciam o peneiramento são:
� forma de vibração;
� sua amplitude e freqüência; e
� inclinação da tela.
Vibração � mecanismos vibratórios (massas excêntricas com amplitude 
de 1,5 a 6 mm, operando numa faixa de 700 a 1000 rpm)
Frequência constante � aumento da amplitude acarreta uma trajetória 
mais elevada e longa das partículas (malhas de abertura maior)
Para que a partícula tenha, a cada pulso, um deslocamento de 1,0 a 1,5 
aberturas da tela, tem-se como regra básica:
� para malha maiores: amplitude maior e freqüência menor; 
� para malha menor: amplitude menor e freqüência maior 
(problemas estruturais)
Programa de Especialização Profissional
� Movimento vibratório
� A partícula se deslocando não deve cair sobre a mesma abertura da tela 
e nem pular muitas aberturas 
� Amplitude de 1,5 a 6 mm e freqüência de 700 a 1000 rpm
� Maior malha ⇒ amplitude maior e rpm menor e vice-versa
� Peneiras inclinadas: movimento circular no plano vertical
� Peneiras horizontais: movimento capaz de transportar o material sem 
ajuda da força da gravidade ⇒ movimento linear com ângulo de ≈ 45 o
PeneiramentoPeneiramento
Conceitos básicos
Programa de Especialização Profissional
� Probabilidade de separação: probabilidade de 
passar 
�Função da relação entre o tamanho de uma dada 
partícula (d) e a abertura da tela (a).
�Partículas com (d) > 1,5 (a) tem uma 
probabilidade muito pequena de passar pela 
peneira.
�Partículas com (d) < 0,5 (a) tem uma enorme 
probabilidade de passar pela tela
�Classe crítica: 0,5 (a) < (d) < 1,5 (a)
(determinam a eficiência e a capacidade de 
peneiramento)
�0,5 (a) < (d) < (a) ⇒ necessitam de várias 
tentativas para passar pela tela
�(a) < (d) < 1,5 (a) ⇒⇒⇒⇒ entopem grande número 
de malhas antes de sair da peneira como retido 
ou passante
a
d
PeneiramentoPeneiramento
Conceitos básicos
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Conceitos básicos
Os fatores que influenciam o comportamento das partículas sobre a superfície 
de peneiramento e, portanto, a eficiência da operação, são:
� Área e forma da malha: quadrada. retangular (vibração secundária dos fios);
�inclinação de superfície: horizontal e inclinada;
� tipo de equipamento: estacionário e móveis; 
� umidade e conteúdo de argila do material;
� forma e características físicas das partículas dentre as quais podem ser 
destacadas a densidade, porosidade, abrasividade e potencial elétrico;
� percentagem de partículas com tamanho próximo a abertura da malha: 
distribuição granulométrica da alimentação da peneira;
� fluxo de alimentação e a espessura da camada de material sobre a 
superfície;
� percentagem de área aberta, isto é, relação entre as somas das áreas das 
aberturas e a área total da superfície (tipo de superfície);
� ângulo de incidência da alimentação: forma de alimentação.
Programa de Especialização Profissional
� A faixa de tamanhos submetidos ao peneiramento vai desde 18" 
(0,46 m) a 37 µm. 
� Podem ser usados:
� Crivos;
� grelhas; 
� peneiras fixas;
� peneiras vibratórias horizontais ou inclinadas;
� peneiras rotativas.
� O peneiramento pode ser 
� a seco quando é feito com o material na sua umidade natural (que 
não pode, entretanto, ser muito elevada) 
� a úmido quando o material é alimentado na forma de uma polpa ou 
recebe água adicional através de sprays.
PeneiramentoPeneiramento
Conceitos básicos
Programa de Especialização Profissional
� Crivos: são constituídos por chapas metálicas perfuradas. Os furos 
dos crivos geralmente são oblongos mas podem também ser de 
outros formatos geométricos, tais como circulares, elípticos ou 
mesmo quadrados 
PeneiramentoPeneiramento
Crivos
Programa de Especialização Profissional
Grelhas
� Conjunto de barras metálicas justapostas uma às outras podendo ser 
inclinadas ou horizontais, vibratórias ou estacionárias, usualmente utilizadas 
na alimentação de britadores.
� Abertura: entre 10 e 50 mm. 
� Inclinação das grelhas (α) situa-se entre 0 e 50º
� Fator de projeto da ordem de 2 t/h.m2
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
Grelhas fixas
� Conjunto de barras paralelas espaçadas por um valor pré-determinado, e 
inclinadas 35° a 45 ° na direção de fluxo 
� Circuitos de britagem para separação de blocos de 7,5 a 
0,2 cm
� Separação a seco
� Eficiência ∼ 60% 
(não há estratificação)
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
Grelhas vibratórias
� Semelhantes às grelhas fixas, mas sua superfície está sujeita a 
vibração. São utilizadas antes da britagem primária quando é
necessário escalpar a alimentação do britador (fração de finos maior 
que 30%).
PeneiramentoPeneiramento
Video 1
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
As principais características das grelhas 
Vibratórias são:
� Estrutura monobloco soldada e 
reforçada;
� Trilhos conjugados em aço com grande 
resistência à abrasão e impacto;
� Adequada amplitude e freqüência de 
vibração, proporcionam alta capacidade 
de produção e evitam o entupimento 
dos trilhos;
� Proteção das chapas laterais e da caixa 
de alimentação contra o desgaste. 
Programa de Especialização Profissional
Peneiras
� Define-se o peneiramento industrial, como processo de classificação de 
um material granular pelo tamanho das partículas em duas ou mais 
frações, mediante a uma ou mais superfícies perfuradas.
� Pode ser realizado:
� A seco até 1,7 mm
� A úmido até 250 µm
� As peneiras podem ser:
� Fixas 
� Vibratórias
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
� Tipos de peneiras:
� Fixas: DSM
� Móveis: rotativas e vibratórias
� Retilíneas: superfície da peneira é plana 
� Curvas: superfície da peneira é curva 
� Horizontal: velocidade de peneiramento de 0,2 a 0,3 m/s 
� Inclinada: velocidade de peneiramento de 0,3 a 0,6 m/s 
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
Equipamentos de alta capacidade 
Superfície côncava formada por barras na 
forma de cunha. 
A concavidade da tela cria forças centrífugas 
que facilitam o contato da suspensão contra 
a sua superfície. 
As telas possuem barras com ranhuras 
orientadas perpendicularmente a passagem 
de material. 
Camadas sucessivas e adjacentes de líquido 
passam entre as ranhuras arrastando as 
partículas pequenas para o compartimento 
undersize. 
PeneiramentoPeneiramento
Peneiras Fixas: DSM (Dutch State Mines)
Programa de Especialização Profissional
Se aplicam à:
� desaguamento de suspensões;
� circuito fechado de moagem quando a 
granulometria do produto é grossa;
� peneiramento a úmido de materiais 
finos até 50 µm; 
� diâmetro de corte depende da 
percentagem de sólido da polpa;
� elevada capacidade de produção, da 
ordem de 100 m3/h por metro de 
largura de leito para abertura de 1,0 a 
1,5 mm. 
PeneiramentoPeneiramento
Peneiras Fixas: DSM (Dutch State Mines)
Alimentadas pela gravidade ou bombeamento
Programa de Especialização Profissional
Peneiras Rotativas (trommel)
� superfície de peneiramento cilíndrica ou ligeiramente cônica;
� movimento através de rotação em torno do eixo longitudinal;
� O eixo possui uma inclinação que varia entre 4° e 10 °
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Peneiras Rotativas (trommel)
Programa de Especialização Profissional
Peneiras Vibratórias
� São constituídas por um chassis robusto apoiado em um sistema de 
molas e acionadas por um mecanismo que permite movimentos 
vibratórios de diferentes trajetórias e amplitudes. Podem ter suporte 
para mais que uma tela (deck) e serem horizontais e inclinadas.
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
Peneiras Vibratórias Horizontais
� Movimento vibratório praticamente retilíneo, num plano inclinado em 
relação à superfície de peneiramento
� Capacidade 40% maior que a peneira vibratória inclinada de mesma área
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Faixa de operação:
Seco: 2½ a 1/8 polegadas
Úmido: 2½ a 48 # (296 µm)
Menor entupimento das telas.
Velocidade de transporte: 12 m/min
Peneiras Vibratórias Horizontais 
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Peneiras horizontais (low head)
� Classificação final de produtos e em 
processos de lavagem e desaguamento dos 
mais variados materiais. 
Principais características construtivas 
� movimento vibratório linear gerado por um 
par de vibradores auto-sincronizados, 
permitindo o transporte horizontal do 
material.
� Utilização restrita a plantas com limitação 
de espaço para a instalação de peneiras 
inclinadas. 
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Limites práticos de operação das peneiras horizontais 
A eficiência das peneiras horizontais é tão baixa que têm sido 
frequentemente utilizadas como desaguadoras. 
As peneiras desaguadoras são utilizadas na saída de classificadores 
espirais e pós-estágios terciário e quaternário de peneiramento, onde 
houver adição de água. A função básica é recuperar os finos de produtos 
presentes na polpa. 
Programa de Especialização Profissional
Peneiras Vibratórias Inclinadas
� movimento vibratório caracterizado por impulsos rápidos, normais à
superfície, de pequena amplitude (1,5 a 25 mm) e de alta freqüência 
� (600 a 3600 movimentos por minuto), sendo produzidos por 
mecanismos mecânicos ou elétricos.
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
Peneiras Vibratórias Inclinadas
� movimento vibratório circular ou elíptico neste mesmo plano
� capacidade varia entre 50 a 200 t/m2/mm de abertura/24h 
� movimento alternado praticamente no mesmo plano da tela
� Inclinação de 15 a 35°
� Velocidade de transporte de 0,3 a 0,6 m/s
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Peneiras vibratórias de inclinação variada (banana)
Concebidas para manuseio de elevadas 
taxas de alimentação de sólidos com 
grandes quantidades de partículas 
menores que a abertura da malha do 
deck. 
A inclinação inicial de 25 a 30o, diminui 
na parte centralpara 10 a 15o, chegando 
a valores entre 0 e 5o. A peneira dispõe 
de um movimento linear de vibração no 
final para o escoamento do material, 
devido à pequena inclinação. 
A consecutiva mudança de inclinação do deck ao longo do seu comprimento 
diminui a velocidade de transporte, mas a quantidade sobre a tela é também 
cada vez menor, mantendo a camada de material em nível otimizado. 
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Princípio de operação da peneiras vibratórias de inclinação variada (banana)
Substituição das peneiras convencionais com ganhos
Programa de Especialização Profissional
Peneiras vibratórias Derick de elevado ângulo
� Desenvolvida para permitir a remoção de partículas finas e lisas que 
tendem a obstruir a tela. O ângulo de inclinação elevado auxilia na 
remoção eficientemente os minerais lamelares e lamas da argila, 
permitindo peneiramentos com tela de até 38 µm (400 #). 
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
Peneira vibratória 
Derick instalada na 
Unidade industrial de 
Conceição da CVRD
PeneiramentoPeneiramento
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Principais falhas nas etapas de peneiramento
� Peneiramento a seco ⇒ aumento da umidade ⇒ perda de eficiência Operações 
de peneiramento são viáveis com umidade usualmente menor que 5 a 8% e a 
úmido com concentração de sólidos maior que 60%.
Programa de Especialização Profissional
PeneiramentoPeneiramento
Principais falhas nas etapas de peneiramento
2. Freqüências de vibração muito elevadas impõem esforços mecânicos 
muito grandes sobre as estruturas levando à fadiga dos materiais tanto 
durante a operação como na partida e parada da peneira. Isto limita o 
tamanho das peneiras 
3. Barras de reforço anteriormente soldadas às laterais da peneira foram 
substituídas pelo dobramento das extremidades com o propósito de 
diminuir as tensões residuais causadas pela temperatura. 
4. Evitar que as freqüências naturais de ressonância dos materiais sejam 
coincidentes com dos movimentos de vibração das peneiras, o que pode 
acarretar quebras estruturais graves. 
5. Utilizar baixas freqüências para peneiramento de partículas finas.
6. O sistema de frenagem dos motores das peneiras também é muito 
importante, principalmente considerando as peneiras de alta freqüência. 
Programa de Especialização Profissional
� Introdução
SumSumááriorio
� Fundamentos da Cominuição
� Britagem
� Peneiramento
� Conceitos Fundamentais
�MOAGEM
� Classificação
�Operação
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
� Último estágio do processo de fragmentação (cm ao µm). É a área de 
fragmentação que requer maiores investimentos e maior gasto de energia �
operação chave para o bom desempenho de uma instalação de tratamento.
� Redução de tamanho entre duas superfícies independentes onde não é
desejado:
Submoagem ⇒ produto grosso com 
baixo grau de liberação ⇒ recuperação
do bem mineral inferior ao desejado. 
Sobremoagem ⇒ reduz o tamanho das 
partículas desnecessariamente ⇒
Aumento do consumo de energia e as 
perdas no processo.
Programa de Especialização Profissional
� Combinação das forças:
• Impacto
• Atrito
� Corpos moedores
• Barras cilíndricas
• Bolas
• Cylpebs - tronco de cone
• Ballpeb
• Seixos
• Fragmentos do minério 
Carga = corpos moedores + material a ser fragmentado
Carga = 30 a 50 % do volume interno do moinho
MOAGEMMOAGEM
Programa de Especialização Profissional
� Moagem a úmido: Polpas de minério e água
� Vantagens
� Requer apenas 77% da potência necessária ao mesmo serviço a seco 
(ação lubrificante e transportadora da água)
� Facilidade de controle (percentagem de sólidos e nível da descarga da 
polpa )
� Baixos níveis de poluição
� Desvantagens
� Consumos de corpos moedores 5 a 7 vezes maior - oxidação e corrosão
� Consumo de revestimento maior
� Moagem a seco: processos a seco, remoção de líquidos cara ou onerosa e 
produtos que reagem com a água � dispositivos auxiliares para contenção de 
poeira e transporte de sólidos 
MOAGEMMOAGEM
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
� Eficiência energética da moagem ⇒ 2% a 3%, em relação à produção de área 
superficial adicional ⇒ desenvolvimento de novos tipos de moinhos com melhor 
desempenho. 
� Devido a simplicidade, robustez e confiabilidade, os moinhos tubulares ainda são 
os mais utilizados em operações de tratamento de minérios.
� São cilindros rotativos, revestidos internamente, onde é realizada a 
fragmentação pela ação de corpos moedores. 
diâmetro D 
�
capacidade
comprimento L �
Tempo
(pés) 
Descrever
Diâmetros 
padronizados, ½ em 
½ pé
Comprimentos 
variados
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
� Alimentação dos moinhos:
Bico de papagaio
Moinhos pequenos - circuitos 
fechados com classificador
Tubo
Circuito fechados com 
hidrociclones
Tambor
Moagem a seco ou úmido
Pode ser utilizado em 
conjunto com o bico de 
papagaio 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
� A bola acompanha o movimento do moinho � ação da força centrífuga
� Até altura na qual seu peso se iguala a essa força � trajetória parabólica até
atingir a base do moinho onde o processo reinicia. 
Força centrífuga 
anula o peso
A: os corpos moedores se movem uns 
sobre os outros em camadas 
concêntricas 
B: os corpos moedores rolam para 
baixo gerando moagem por choque 
C: corpos moedores caem sobre o 
revestimento e as partículas 
produzindo moagem por impacto 
C
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Cascata � velocidades baixas e/ou revestimentos lisos � os corpos 
moedores girem uns sobre os outros em camadas concêntricas acarretando a 
moagem por atrito e compressão. 
Esse regime de moagem favorece a 
produção de finos e o elevado 
desgaste dos revestimentos. 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Catarata � velocidade de operação elevada e/ou revestimentos mais 
agressivos � os corpos moedores são projetados descrevendo uma trajetória 
parabólica e batendo contra a carcaça � fragmentação por impacto 
A moagem por impacto assume 
maior proporção e o produto terá
uma granulometria mais grossa, com 
menor desgaste dos revestimentos. 
Velocidades mais elevadas
�
corpos moedores cairão diretamente 
sobre o revestimento, em posição 
anterior à carga do moinho. 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Cascata Catarata
Programa de Especialização Profissional
Velocidade crítica = ponto de mudança de trajetória circular para parabólica.
Nc = velocidade crítica (rpm)
D = diâmetro interno do moinho (m)
d = diâmetro da bola ou da barra
( )dD
Nc
×
=
30,42
Faixa de operação entre 40 e 80% da velocidade crítica
MOAGEMMOAGEM
Fatores contribuem para a definição do regime de operação do moinho.
� tipo de revestimento - os mais lisos favorecem ao regime de cascata;
� volume da carga de bolas – maior volume favorece ao regime de catarata;
� tamanho da maior bola – bola maior favorece o regime de catarata 
Programa de Especialização Profissional
� Moinhos revestidos internamente (aços especiais, ferro fundido, cerâmica, 
plático e borracha)
• proteger a carcaça
• diminuir escorregamento da carga moedora
• adequar levantamento e trajetória da carga moedora 
MOAGEMMOAGEM
Programa de Especialização Profissional
� Revestimentos � peças moduladas fixadas às carcaças por meio de parafusos. 
� Parafusos são de aço especial resistente às condições extremamente adversas a 
que estão sujeitos no interior do moinho. 
� Revestimentos são constituídos de placas de desgaste que podem ser metálicas, 
cerâmicas, plástico ou borracha 
MOAGEMMOAGEM
� Os revestimentos de aço � maior aplicação mundial
� Aplicações a seco e via úmida
� Padrão ondulado. 
� Onda dupla � aplicado em moinhos secundários e 
de remoagem e o de onda simples para moinhos 
primários de bolas e de barras. 
� Moinhos semi-autógeno (SAG) e autógeno (AG)�
instalação de barras elevatória
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Revestimentos de borracha � final da década de 60
Propriedades: 
� mais leves; 
� absorvem parte do ruído;
� facilitam a manutenção; 
� resistência maior ao desgaste. 
Aplicação:
� Moinhos secundários, terciários e de remoagem. 
Usualmente projetado como barra elevatória. 
Um número considerável de formas e combinações diferentes de barras 
elevatórias e placas torna possível ajustar o projeto às suas respectivas 
aplicações. 
Em alguns casos, pode-se utilizar borracha maciça, até mesmo com o 
padrão do tipo ondulado.
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Revestimento combinando � metais e borracha 
Combina as melhores propriedades da borracha e do aço para obtenção de 
melhores resultados 
Utiliza ligas de aço e ferro branco, mais duras e mais resistentes ao desgaste 
do que aquelas que podem ser utilizadas em revestimento de aço maciço, e a 
borracha, capaz de absorver as forças de impacto 
Aplicação � moagem primária (moinhos de bolas, de barras, autógenos e 
semi-autógenos). 
Mantém seu perfil constante durante toda a vida útil, graças às específicas 
propriedades de resistência ao desgaste apresentadas pelo material. 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
O tipo certo de revestimento, componente e perfil é fundamental para a otimizar a produção 
do moinho e o custo total da moagem, incluindo energia, corpos moedores e manutenção 
Programa de Especialização Profissional
Moinhos de Barras
� Carga moedora ⇒ barras de aço cilíndricas. 
� Relação comprimento / diâmetro (L/D) > 1,25 / 1. 
� Barras 150 mm menores que o moinho e de aço de alto carbono. 
� Operação usual em circuito aberto.
MOAGEMMOAGEM
Alimentação
38,1 a 12,5 mm
Recomendada
⇓
80% < 19,0 mm 
Produto
4,76 a 0,5 mm 
Substituição à britagem final de materiais argilosos e úmidos 
Programa de Especialização Profissional
Tipos de
descarga
MOAGEMMOAGEM
Overflow
Periférica central
Periférica de topo
Moinhos de Barras
moagem a úmido 
moagem grossa a 
úmido ou seca 
moagem a seco 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Aplicação:
� Primeiro estágio de moagem após a britagem. 
� O produto da moagem em barras alimenta um moinho de bolas para 
maior redução da granulometria.
� Atualmente os moinhos autógenos ou semi-autógenos têm substituído os 
moinhos de barras tanto no último estágio de britagem quanto no 
primeiro de moagem nos circuitos de beneficiamento de minérios de 
maior capacidade.
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Moinhos de Barras - Funcionamento
� Espaços entre as barras de tamanho decrescente da alimentação para a 
descarga do moinho. 
� Partículas movem-se até que suas dimensões se equiparam às dos espaços. 
� Ficam retidas entre as barras até serem fraturadas. 
� As forças de cominuição são mais acentuadas sobre as partículas grossas. 
� Partículas finas preenchem os vazios intersticiais das barras.
� Os espaços intersticiais entre as barras têm aproximadamente a metade do
tamanho daqueles obtidos com moinhos de bolas nas mesmas condições �
Menores quantidades de material podem ser contidas entre as barras, 
prevenindo a sobremoagem.
� Moinho vazio � barras paralelas umas com 
as outras 
� Alimentação de partículas sólidas �
separação das barras abrindo um feixe 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Arranjo de descarga Overflow 
Periférica de 
topo 
Periférica 
central 
Processo de 
moagem 
somente via 
úmida 
Via seca ou 
úmida 
Via úmida ou 
seca 
Taxa máxima de 
redução 15 - 20 : 1 12 - 15 : 1 4 - 8 : 1 
Granulometria típica 
da moagem 10 - 35 mesh 4 - 12 mesh 3 - 6 mesh 
Capacidade Normal Normal Dupla 
% da velocidade 
crítica 60 - 65 65 - 70 65 - 70 
 
Moinhos de Barras
Diâmetro máximo = 12,5 ft Comprimento máximo = 20 ft
Catarata � danos estruturais ao moinho e cruzamento das barras 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Moinhos de Barras
Vídeo 1 Vídeo 2
Programa de Especialização Profissional
Moinhos de Bolas
� Carga moedora ⇒ esferas de aço fundido ou forjado, ferro fundido, cylpebs ou 
ballpebs. 
� Comprimento útil da câmara menor que o dobro do diâmetro
� Operação usual em circuito fechado.
MOAGEMMOAGEM
Alimentação recomendada
80% < 12,4 mm
Moagem fina alimentação 
de 14 a 28 malhas (1,19 a 
0,59 mm) 
Produto
80% < 0,42 mm
até extremamente fina 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Moinhos de Bolas – Corpos moedores
ballpeb cylpeb bola
ZircôniaCerâmicaAço
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Moinhos de Bolas 
Descarga por overflow
Grelha ou espiral reversa
Descarga diafragma
Disco crivado
Orifícios abertos de dentro para fora visando prevenir entupimentos
Diafragma � permitir que somente partículas de um dado tamanho passe 
através dele. Tempo de residência das partículas menor que com saída por 
overflow � Menor geração de finos 
Maiores consumo de energia (≈ 15%), desgaste de corpos moedores e custos 
de manutenção � utilização restrita às condições de fluxos especiais. 
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Moinhos de Bolas
VU – 65-70%
VS – 70-78%68 - 7865 - 70
% da velocidade 
crítica
30 - 50%35 – 50%40 - 45%Volume de carga
Circ. A. 3,5-5,0:1
Circ. F. 2,5-3,5:1
1 - 1,5 : 11 - 1,5 : 1Relação L / D
<1/2”<1/2”10 - 14 meshTamanho máx. da alimentação
150 - 325 meshVU – 100 meshVS – 325 meshFino – 200 meshProduto típico
Fechado ou abertoFechadoUsualmente fechadoCircuito
Via seca ou úmidaVia seca ou úmidaSomente via úmidaProcesso de moagem
CompartimentadoDiafragmaOverflow
Arranjo de descarga
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MOAGEMMOAGEM
Moinhos de Bolas
Vídeo 1
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MOAGEMMOAGEM
Moinhos de Bolas
Grelha
Revestimento
Corpos moedores
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� Moagem - Autógena/Semi-autógena 
MOAGEMMOAGEM
O termo autógeno pode ser compreendido como o que faz por si próprio 
(autos próprio, genos= produção). 
Usam fragmentos grandes do próprio minério ou mistura de fragmentos e 
bolas como corpos moedores (10 a 15% do volume útil). 
� Possibilitam redução de custo 
de corpos moedores e eventual 
eliminação de estágios de 
britagem. 
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� Moagem - Autógena/Semi-autógena 
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� Diâmetro ≥ comprimento 
(D/L 1/1 a 3/1) 
Relação diâmetro/comprimento = 1:1 
� Consomem mais potência por tonelada 
moída
� Geram produtos mais finos. 
% de enchimento de carga de 25 a 35% 
do volume do moinho e 70 a 80% da 
velocidade crítica. 
Relação diâmetro/comprimento ≥ 1:1 
� Minas de cobre, ferro e ouro
� Capacidades médias ou altas 
� Descarga por grelha
� Revestimentos tipo placa e barra 
elevatória
velocidade variável 
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� Moagem - Autógena/Semi-autógena 
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� Autógena completa, ou FAG ⇒ o minério, que vem da mina sem 
nenhuma, ou com pouca britagem (dependendo da técnica de desmonte), é
todo alimentado no moinho autógeno; no classificador que trabalha 
acoplado ao moinho, o material é retirado na granulometria desejada.
� Semi-autógena, ou SAG ⇒ carga moedora composta pelo próprio 
material e carga complementar de bolas para facilitar a fragmentação da 
fração mais resistente denominada crítica que consome quantidade 
significativa de energia. 
� Autógena parcial ⇒ somente o moinho de bolas é substituído por um 
moinho autógeno. Nesse caso o ROM é peneirado, separando a fração 
adequada para servir como meio moedor, britado e alimentado no circuito 
de moagem. 
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� Moagem - Autógena/Semi-autógena 
MOAGEMMOAGEM
Os pedaços maiores ou seixos, separados para uso na moagem autógena parcial, 
devem estar entre 25 e 75 mm e são escolhidos de forma a terem o mesmo 
peso que as bolas que eles devem substituir.Como a densidade do minério 
é mais baixa que a das bolas, 
estes moinhos necessitam 
maiores volumes e/ou 
maiores velocidades que os 
de bolas correspondentes.
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� Moagem - Autógena/Semi-autógena 
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MOAGEMMOAGEM
Vídeo 1
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� Circuito aberto
� Moinhos de barras
� Processos em que a redução da água no produto seja ineficiente
� Moagem extremamente fina e com algumas partículas acima do 
tamanho especificado
� Circuito fechado
� Uma partícula pode voltar ao moinho diversas vezes até alcançar a 
especificação
� Carga circulante: % de retorno sobre a alimentação nova do moinho.
� Configurações típicas
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� Circuitos de moagem
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Alimentação
Produto
� Circuito aberto
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� Circuito fechado direto
Carga circulante � adequar a distribuição granulométrica do produto do moinho. 
Um aumento da carga circulante � elevação na massa de sólidos no interior do 
moinho � redução no tempo de residência das partículas �
redução na geração de finos 
Produto
Alimentação
Carga Circulante
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� Circuito fechado reverso
Alimentação
Produto
Carga Circulante
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Alimentação
Produto
Carga Circulante
� Circuito fechado misto
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Carga moedora
Volume da carga moedora � percentagem do volume útil do moinho ocupado 
pela carga
� Moinhos de bolas com descarga por diafragma ≤ 50% 
por overflow ≤ 45%
� Moinhos de barras ≤ 40%. 
� Escolha do tamanho dos corpos moedores
�
� Corpos maiores � aumento da pressão entre as superfícies em contato, 
tornando possível a quebra de partículas maiores. 
� Corpos menores � aumento da superfície disponível de atrito entre corpos 
moedores � moagem de pequenas partículas
�
Existe um tamanho ótimo de corpo moedor que deve ser utilizado para 
dimensionamento da carga inicial e para reposição
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MOAGEMMOAGEM
Tamanho da maior barra 
( )
4,25
281,3%160
5,0
75,0
×
















××
×
×=
DVc
SgWiF
R
R = diâmetro da barra (mm)
F = d80 da alimentação (µm)
Sg = peso específico do material (g/cm3)
Wi = Work index (kwh/t)
%Vc = percentagem da velocidade crítica (decimal)
D = diâmetro interno ao revestimento (m)
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Tamanho da maior bola 
B = diâmetro da bola (mm)
F = d80 da alimentação (µm)
Sg = peso específico do material (g/cm3)
Wi = Work index (kwh/t)
%Vc = percentagem da velocidade crítica (decimal)
D = diâmetro interno ao revestimento (m)
( )
4,25
281,3%
34,05,0
×
















××
×
×





=
DVc
WiSg
K
F
B
335Aberto ou fechadoSecaDiafragma
330Aberto ou fechadoÚmidaDiafragma
350Aberto ou fechadoÚmidaOverflow
Fator KCircuitoMoagem ViaDescarga
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Fragmentação de partículas finas � as tensões capazes de gerar quebra 
aumentam com a redução do tamanho de partícula, ou seja, partículas 
de maior volume têm maior probabilidade de apresentarem falhas 
estruturais, facilitando a fragmentação. 
Nos últimos anos tem sido verificado um aumento nas pesquisas e o 
desenvolvimento de moinhos capazes de executar a fragmentação fina 
com maior eficiência energética. Dentre esses equipamentos se 
destacam os moinhos vibratórios e os verticais.
Moinhos especiais 
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Moinho vibratório 
Dois ou três cilindros são 
conjugados num único moinho. Os 
cilindros alcançam comprimentos 
de até 4 m, diâmetros de 0,65 m e 
capacidades de 20-40 t/h. 
Granulometria da alimentação 
entre 1 a 10 mm, permitindo a 
obtenção de produtos cujos limites 
superiores da granulometria 
variam entre 40 e 500 µm. 
São operados com meio-moedores 
muito finos. 
Moagem � movimento da carga vibratória decorrente da vibração provocada 
pelo movimento oscilante da carcaça, em trajetória circular de alta freqüência
Moagem de materiais friáveis e abrasivos, com resistência alta ou média e baixas 
taxas de desgaste do moinho e meio moedor. 
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Moinho vibratório 
Nos moinhos vibratórios, a intensidade dos impactos do meio moedor diminui 
com a distância da parede, razão pela qual os diâmetros dos moinhos 
horizontais não ultrapassam 0,65 m. 
Principais características:
� alta eficiência devido ao movimento circular em alta rotação junto com a 
vibração, conferindo 30 a 40% a mais de energia à moagem; 
� alto enchimento de bolas (80%) com intenso impacto/atrito/cisalhamento; 
� pode ser utilizado com circuito aberto ou fechado, via seca ou úmida; 
� baixo tempo de retenção (30-40 segundos) minimizando a sobremoagem; 
� pode ser aplicado em metais (ligas), abrasivos (sílica), agregados (areias), 
pigmentos de tinta e outros; 
� baixo custo operacional e de instalação, ocupando pouco espaço.
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Moinho Vertical 
Moagem de material abaixo 
de ¼” gerando produto na 
faixa de 74 µm (200 mesh) a 
2 µm ou ainda mais fino.
Aplicações contínuas ou 
intermitentes em circuito 
aberto ou fechado. 
Potência de 20 até 1500 hp
com capacidades de até
100 toneladas por hora de 
produto. 
Vídeo 1
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Moinho Vertical 
O moinho vertical apresenta as seguintes vantagens:
� maior aproveitamento da energia com menor ruído; 
� menor geração de produtos com granulometria fina; 
� menores custos operacionais com menos peças móveis; 
� menores custos de instalação e menos tempo de parada para manutenção; 
� exige menos espaço de piso e a fundação é mais simples.
Diferentes tipos de corpos moedores: bolas de aço e seixos cerâmicos ou 
naturais etc. São agitados por uma espira de rosca dupla suspensa (ou 
agitador de carga) 
Esses moinhos têm sido utilizados com sucesso para moagem fina e ultra-fina; 
re-moagem de minérios diversos; moagem de calcário; moagem fina de 
reagentes químicos e hidratação de cal.
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MOAGEMMOAGEM
A polpa entra em abertura na parte superior do 
moinho. Uma bomba centrífuga promove uma 
recirculação da polpa, criando uma aceleração 
ascendente que provoca a classificação de 
partículas na parte superior. Na parte inferior do 
moinho as partículas de tamanho pequeno 
sobem e as maiores são arrastadas juntamente 
com os corpos moedores para a base onde são 
moídas por atrito/abrasão. A pressão 
relativamente alta entre os corpos moedores e 
as partículas contribui para melhorar a 
eficiência de moagem. 
O material é levado para cima pelas roscas e se precipita no espaço existente entre as 
extremidades dessas e o diâmetro interior do corpo do moinho. A polpa transborda para fora 
do corpo do moinho e se deposita num tanque separador, equipado com dispositivos de 
controle que dividem a polpa nos fluxos de processo e de reciclagem. O fluxo de reciclagem 
retorna próximo à base do moinho e o de processo se torna produto acabado ou alimenta um 
sistema externo de classificação
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Pistãos hidráulicos forçam um dos rolos contra o outro rolo que é fixo. A 
pressão comprime um leito de partículas levando à quebra “entre partículas” e 
induzido trincas residuais. Aplicações em carvão, calcário, cimento, produção 
de pellet feed e outros produtos. 
MOAGEMMOAGEM
Apresentam como vantagem um menor consumo de energia para uma dada 
relação de redução, quando comparado aos moinhos convencionais de bolas. 
Por outro lado, o elevado desgaste dos rolos acarreta altos custos 
operacionais.
Moinhos de rolos de alta pressão
(HPGR - high pressure grinding rolls)
Criam micro fissurasque reduzem o consumo energético nas operações 
subseqüentes de fragmentação.
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� Um dos rolos é fixo e o outro é montado em blocos, livre para se movimentar 
nas pistas, em ângulo reto ao eixo do rolo. Controle hidráulico do movimento 
determinado pela pressão nos acumuladores pneumáticos e hidráulicos. O gás 
nitrogênio e o óleo são separados por um pistão, no interior dos acumuladores. 
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Moinhos de rolos de alta pressão
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10 - 2000 t/hProdução
100 - 4000 kWPotência motor
2000 - 8500 KN/mPressão 
0,5 - 2,0 m/sVelocidade periférica do 
rolo
260 - 1600 mmLargura do rolo
750 - 2100 mmDiâmetro do rolo
Faixa de ValorParâmetro
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Moinhos de rolos de alta pressão
Programa de Especialização Profissional
Moinhos de rolos
de alta pressão
1- Dispositivo de alimentação
2- Porta dosadora
3- Placa de ajuste
4- Rolos
5- Proteção do rolo
6- Eixo cardam e engrenagens
7- Mancal rolamento cilíndrico
8- Cilindro hidráulico
9- Corpo da máquina
10- Sistema de pressão hidráulico
11- Plataforma de operação
MOAGEMMOAGEM
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Moinhos de rolos de alta pressão
Programa de Especialização Profissional
MOAGEMMOAGEM
Moinhos de rolos de alta pressão
Programa de Especialização Profissional
� Introdução
SumSumááriorio
� Fundamentos da Cominuição
� Britagem
� Peneiramento
� Conceitos Fundamentais
�Moagem
� CLASSIFICAÇÃO
�Operação
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CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Classificação � operação destinada a promover a separação de um 
conjunto de partículas em duas frações granulométricas distintas. 
A separação das partículas ocorre de acordo com suas taxas de 
sedimentação na fase fluida. 
Nas operações de classificação são obtidos dois produtos: 
� Underflow fluxo contendo partículas com maior velocidade de 
sedimentação e, portanto, maiores ou de maior densidade. Esse fluxo tem 
geralmente elevada concentração de sólidos. 
� Overflow produto contendo as partículas com menor velocidade de 
sedimentação e a maior quantidade da água presente na alimentação. 
Variando a força efetiva de separação a classificação pode ser feita em 
estágios gerando produtos de tamanho intermediários. 
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CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Lamas � materiais de granulometria inferior àquela adequada a um dado 
processo de concentração
Prejudicam o rendimento de uma planta industrial de processamento 
mineral � Não se comportam conforme o esperado e consomem 
quantidades significativas de reagentes.
Para eliminação das lamas contidas em um dado minério, ou geradas nos 
processos de fragmentação, esses materiais são usualmente deslamados.
A deslamagem é, portanto, uma operação de classificação onde a fração 
ultrafina, impossível de ser tratada através de um dado processo, é
separada do fluxo de alimentação de uma dada operação de concentração 
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Queda livre em meio viscoso
� Partículas esféricas isoladas (rígidas), imersas em um meio viscoso e 
submetidas a um campo de força externo, após um estágio inicial de 
aceleração decrescente, desenvolvem uma velocidade terminal de equilíbrio 
� E = empuxo (N)
� R = resistência (N)
� P = Força resultante atuando sobre a partícula (N)
� A velocidade de sedimentação depende do número de Reynolds
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Programa de Especialização Profissional
� Número de Reynolds � adimensional – representa a relação entre as 
forças inerciais e as forças viscosas num dado regime fluidodinâmico
� Onde:
� d é o diâmetro da partícula em m;
� v é a velocidade de queda da partícula em m/s;
� ρρρρS é a massa especifica da partícula (sólido) em kg/m3;
� ηηηη é a viscosidade dinâmica do fluido dada em Pa.s.
� O valor limite de Reynolds não é bem definido e depende do fluido
� Re < 0,2 ⇒ escoamento lamelar (ou laminar);
� 0,2 > Re > 3000 ⇒ escoamento intermediário;
� Re > 3000 ⇒ escoamento turbulento (ou turbilhonar). 
η
ρ vd
R Se
..
=
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Programa de Especialização Profissional
Quando o regime é laminar, a velocidade de queda da partícula esférica 
isolada é dada pela equação de Stokes 
� Equação de Stokes 
� Premissa: resistência ao movimento é proporcional à velocidade
� v é a velocidade de sedimentação em m/s;
� d é o diâmetro da partícula em m;
� g é a aceleração da gravidade em m/s2;
� ρρρρS é a massa especifica da partícula (sólido) em kg/m3;
� ρρρρf é a massa especifica do fluido em kg/m3;
� ηηηη é a viscosidade dinâmica do fluido dada em Pa.s.
( )
η
ρρ
.18
..2 fSgd
v
−
=
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Programa de Especialização Profissional
� Condições de aplicação da equação de Stokes
� Meio contínuo e infinito (sem efeito de paredes);
� A partícula não é tão pequena como as moléculas;
� Partículas isoladas;
� Partículas rígidas (sem convecção interna);
� Não existem interações eletrostáticas entre as partículas.
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Programa de Especialização Profissional
Quando o regime é turbulento, a velocidade da partícula esférica isolada é
dada pela equação de Newton
� Equação de Newton
� Premissa: premissa de que a resistência ao movimento é proporcional 
ao quadrado da velocidade
� v é a velocidade de sedimentação em m/s;
� d é o diâmetro da partícula em m;
� g é a aceleração da gravidade em m/s2;
� ρρρρS é a massa especifica da partícula (sólido) em kg/m3;
� ρρρρf é a massa especifica do fluido em kg/m3;
( ) 2
1
...03,3







 −
=
f
fs
gdv
ρ
ρρ
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Programa de Especialização Profissional
� Equação de Abraham (1970)
� Carr � coeficiente de arraste � função do número de Reynolds 
� Algoritmo de cálculo
arrf
fs
C
gd
v
.
.).(
.
3
4
ρ
ρρ −
=
2
06,9
1.284,0








+=
e
arr
R
C
Para o regime é intermediário, foram proposta inúmeras equações �
problemas de aderência com os dados experimentais 
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
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CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Classificadores mecânicos � dispositivos mecânicos para remoção da fração 
grossa do equipamento. 
Classificadores não mecânicos � remoção do fluxo de underflow utilizando 
propriedades hidrodinâmicas desse fluxo e das forças gravitacional e/ou 
centrífuga. 
Embora uma grande quantidade de equipamentos sejam disponíveis para 
classificação, os mais comumente utilizados em processamento mineral são os
hidrociclones, os classificadores espiral e os cones classificadores. 
A seleção de um dado classificador para uma aplicação específica depende da 
finalidade da classificação e da faixa granulométrica desejada. A aplicação 
mais comum dos classificadores consiste no fechamento de circuitos de 
moagem. 
Classificadores
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CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
Hidrociclone � década de 50 e rapidamente se tornou o equipamento 
padrão de fechamento de circuitos de moagem 
� simplicidade de construção e de operação, 
� elevadas capacidades em termos de volume ou área ocupada, 
� operação estável, 
� baixos custos de capital e 
� pequeno espaço requerido para sua instalação. 
Maior custo operacional que o classificador espiral � energia gasta no 
bombeamento da polpa e eficiência de classificação mais baixa. 
Além da aplicação no fechamento dos circuitos de moagem, os hidrociclones
têm aplicação na deslamagem e desaguamento de polpas. 
A classificação depende do tamanho, da densidade e do formato das 
partículas. 
Programa de Especialização Profissional
� entrada da polpa = inlet
� orifício de saída superior (finos) = vortex
� orifício de saída inferior (grossos) = apex
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
Constituído por uma parte cilíndrica e outra cônica e três orifícios. 
As partes são segmentadas permitindo diversas combinações no conjunto final
com dimensões internas diversas sendo responsáveis pelo desempenho do ciclonePrograma de Especialização Profissional
A polpa é alimentada sob pressão tangencialmente 
à seção cilíndrica, descrevendo uma trajetória 
espiral � Vortex primário na superfície interna das 
paredes cilíndrica e cônica, com direção ao ápice 
do cone. No Apex, somente uma parte do líquido é
descarregada como underflow, arrastando 
preferencialmente as partículas grossas com 
pequenas quantidades de finos.
O movimento espiral da polpa cria, no centro do 
hidrociclone, uma região baixa pressão que conduz 
à formação de um vortex secundário girando em 
torno do eixo, em movimento ascendente. Nesse 
vortex a maior parte da fase liquida, contendo as 
partículas finas, é dragada forçando sua descarga 
através da saída superior - overflow. 
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
Programa de Especialização Profissional
Princípio básico de separação � sedimentação centrífuga � partículas suspensas são 
submetidas a uma aceleração centrífuga
O movimento circular da polpa acelera as partículas sólidas na direção das paredes do 
ciclone. 
� Força centrífuga � tende a levá-las para as paredes e descarregá-las como underflow
� Força de dragagem na direção vertical � imposta pelo movimento do fluxo ascendente. 
Tende a descarregar pelo overflow.
Partículas mais grossas (de maior massa) sedimentam mais depressa no campo centrífugo, 
ocupando o volume do ciclone próximo às paredes. No contato com as paredes elas perdem 
velocidade devido ao atrito, sendo arrastadas para baixo e descarregando como underflow. As 
partículas finas também tendem a ser projetadas em direção às paredes, mas quando 
chegam lá encontram esse espaço já ocupado pelas partículas grossas e são dirigidas para a 
região central do ciclone onde encontram o fluxo ascendente do vortex finder, sendo 
arrastadas e descarregadas como overflow. 
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
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Apex
Vortex
Alimentação
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
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�Forças atuantes no sistema:
� Força centrífuga
� Força de arraste - fluxo de polpa que é dirigido 
para o vortex
� m = massa da partícula
� w = velocidade angular
� v = velocidade tangencial
� r = raio de giro
2
wrmFce ⋅⋅=
r
vm
Far
2⋅
=
Se a ação da força centrífuga for superior à de arraste, as partículas se 
moverão radialmente para a parte externa e, caso contrário, as partículas se 
moverão radialmente na parte interna do equipamento 
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
Programa de Especialização Profissional
No encontro dos dois fluxos verticais, um 
descendente e outro ascendente, existe um 
lugar geométrico onde a velocidade vertical é
nula, denominado manto. As partículas que 
estão neste lugar têm chances iguais saírem no 
underflow e no overflow. 
Partículas sólidas de maior massa (função do 
tamanho e da massa específica) são 
descarregadas pelo apex, sendo praticamente 
impossível seu arraste pelo vórtice ascendente 
Partículas menores podem sair em qualquer um 
dos fluxos, dependendo concentração de sólidos 
na polpa e da quantidade de partículas no 
manto. 
A velocidade do vórtice ascendente e a 
capacidade de arrastar partículas maiores, é
função da pressão de alimentação no ciclone. 
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
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Região A, junto a parede superior do ciclone, contém uma polpa 
cuja distribuição granulométrica é similar a da alimentação do 
ciclone, ou seja, partículas que não sofreram classificação e serão 
descarregadas como overflow por curto-circuito. 
Seção cilíndrica B é preenchida, basicamente, pelas partículas de 
maior tamanho, prontas para serem descarregadas como 
underflow. 
Região C na parte superior da seção cônica, em torno do vortex
finder, onde predominam as partículas finas que serão 
descarregadas como overflow. 
Região D é uma toróide compreendida entre as três seções 
anteriores, o lugar geométrico do ciclone onde efetivamente 
ocorre a classificação. Nessa região a distribuição granulométrica 
é mais concentrada no tamanho de partículas intermediário 
quando comparada com a da alimentação. 
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
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CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
A posição de operação do ciclone não 
tem influência sobre seu desempenho, 
uma vez que a aceleração da 
gravidade é pequena em relação à
aceleração centrífuga, que pode ser 
até 4.000 vezes maior em ciclones 
pequenos. A posição de instalação só
terá uma pequena influência para 
ciclones de grande porte, operando 
com pressão de alimentação baixa 
Dependendo da aplicação e das características do material a ser tratado, os 
ciclones podem ser fabricados em diferentes materiais tais como: poliuretano, 
aço revestido em borracha, aço revestido em poliuretano, aço inoxidável etc.
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Descarga tipo cordão: utilizada quando o objetivo 
principal consiste no adensamento do underflow. Nessa 
condição o diâmetro do apex é suficiente para a descarga 
dessa fração (boa para desaguamento)
Descarga em spray: condição em que o diâmetro do 
apex está grande, maior que o necessário, acarretando o 
arraste de partículas finas para o underflow.
Descarga em cone: o ciclone opera em condição ideal de 
classificação de tamanho de partículas
O diâmetro do orifício do apex é uma importante no desempenho do ciclone 
Controle do diâmetro do orifício dos apex � introdução de um tubo com o diâmetro 
adequado (embuchamento), regulagem através de dispositivos de controle por ar 
comprimido e utilização de apex de borracha ajustados com abraçadeiras 
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
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Efeito das variáveis
As variáveis que afetam o desempenho dos ciclones podem ser divididas em
dois grupos: as que são dependentes da geometria do ciclone (variáveis de 
projeto) e as operacionais 
As variáveis decorrentes da geometria do ciclone incluem 
� diâmetro do ciclone;
� forma e dimensão da abertura de alimentação;
� os tamanhos do vortex finder e do apex; 
� ângulo da parte cônica.
As variáveis operacionais mais importantes são
� pressão;
� taxa de fluxo;
� concentração de sólidos na polpa;
� distribuição granulométrica da fase sólida;
� densidade e viscosidade da polpa.
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
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Efeito das variáveis
Uma vez que a maioria dessas variáveis apresenta interações entre si, não é
possível avaliá-las independentemente. O desempenho do ciclone é usualmente 
avaliado a partir da curva de partição, da relação entre overflow e underflow e 
da pressão de alimentação 
� diâmetro do ciclone: a dimensão básica do ciclone é definida a partir do 
diâmetro da parte cilíndrica. Essa dimensão define a capacidade e o tamanho 
de corte do equipamento. Existe uma grande quantidade de ciclone com 
diâmetros do variando desde 10 a 1200 mm. Nesses ciclones é possível a 
utilização de diferentes tamanho de vortex finder, apex, abertura de 
alimentação e ângulo da parte cônica. Um aumento no diâmetro do ciclone 
propicia uma elevação na capacidade e no tamanho de corte;
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
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Efeito das variáveis
� diâmetro do vortex finder: o diâmetro do vortex finder pode ser variado 
em um mesmo ciclone de forma a permitir regular a capacidade e o tamanho 
de corte em um dado intervalo. O diâmetro máximo do vortex finder está
limitado pela possibilidade de curto-circuito do material de alimentação para 
o overflow sem classificação. Essa é a razão pela qual a altura dessa peça 
deve ser tal que a sua extremidade inferior fique ligeiramente abaixo da 
borda inferior do bocal de alimentação. O aumento do diâmetro do vortex
finder propicia um aumento no tamanho de corte;
CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO
Hidrociclone
� área da abertura de entrada: a velocidade tangencial da polpa na parte 
cilíndrica do ciclone