201700672-AnaRosa

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CATALÃO – UFCAT 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS 
 
4° LISTA DE EXERCÍCIOS 
Cominuição e Classificação 
Prof. André Carlos Silva 
Discente: Ana Carolina Silva Rosa – 201700672 
 
 
1. O que é cominuição? Quais são os principais objetivos desta? Explique a sua resposta. 
Cominuição é o processo de fragmentação e redução do tamanho de partículas minerais, os 
objetivos são: 
• a obtenção de uma parte ou de todo o minério dentro das especificações granulométricas 
para seu uso posterior. 
• É também a obtenção do grau de liberação necessário para se efetuar uma operação de 
concentração subsequente. 
• Aumento da área superficial dos minerais de um minério expondo-os mais facilmente ao 
ataque de reagentes químicos. 
Tais objetivos podem ser atingidos simultaneamente, liberando para concentrar e obter um produto 
dentro das especificações do mercado. 
 
2. Cite dois motivos que levam à associação de etapas de separação por tamanho à operações 
de cominuição. 
Para evitar a entrada de partículas abaixo do tamanho desejado no interior das maquinas de 
fragmentação. 
Para encaminhar partículas de determinado tamanho para equipamentos que possam fazer sua 
fragmentação com maior eficiência. 
 
3. Explique o que é um circuito de cominuição aberto e um fechado. Faça um desenho 
esquemático mostrando as diferenças entre os dois tipos de circuito. 
O circuito aberto se caracteriza por apenas uma passagem do material através do moinho, 
de forma que o produto atinja as especificações desejadas, não necessitando de classificação 
antes de passar para a próxima etapa do processo. Wills, et al. (2006) destacam que este 
tipo de circuito é raramente utilizado em processamento mineral, uma vez que não se tem controle 
da distribuição granulométrica do produto e, ainda, necessitar de uma taxa de alimentação 
baixa o bastante para garantir que todas as partículas permanecerão tempo suficiente dentro do 
moinho para serem fragmentadas ao tamanho de produto desejado. Deste modo, o tempo de 
residência das partículas dentro do moinho é superdimensionado, levando à produção 
excessiva de finos e ao consumo desnecessário de energia. 
O circuito fechado de moagem é aquele onde o produto passa por um equipamento de classificação 
e o material grosseiro (“oversize”) retorna ao moinho, quantas vezes forem necessárias para que se 
atinja a granulometria especificada. Deste modo, a alimentação total do moinho é composta por 
uma alimentação nova, que ainda não sofreu moagem, e por uma corrente de produto que ainda 
não alcançou o tamanho desejado e precisa passar novamente pelo moinho, chamada de 
carga circulante e expressa em porcentagem, em peso, da alimentação nova. Na operação em 
circuito fechado, tem -se como objetivo remover do moinho, o mais rápido possível, aquelas 
partículas que já atingiram o tamanho desejado, reduzindo o tempo de residência das mesmas 
a cada passagem pelo moinho. Deste modo, há redução na sobremoagem, aumentando a energia 
disponível para a fragmentação efetiva das partículas (Wills, et al., 2006). 
 
4. Quais são os principais mecanismos de quebra de partículas minerais? Cite, para cada 
mecanismo de quebra, um equipamento industrial que se baseia neste mecanismo. Faça um 
desenho esquemático mostrando as diferenças entre os três mecanismos. 
Os principais mecanismos são: Os de impacto onde é o mais eficiente pois as forças de fragmentação 
são aplicadas de forma rápida e em intensidade muito superior á resistência das partículas. 
Mecanismo de compressão é o mais comum, as forças são aplicadas de maneira lenta e progressiva 
permitindo-se que com o aparecimento da fratura o esforço seja aliviado. 
E o mecanismo de cisalhamento que gera um alto consumo de energia e uma alta produção de 
superfinos, as forças aplicadas são insuficientes para provocar fraturas. 
 
5. O que é britagem? Qual sua faixa típica de atuação? O que é britagem primária, secundária 
e terciária? Cite dois exemplos de britadores. 
 Britagem é a operação que fragmenta os blocos obtidos na lavra, repetida diversas vezes por 
equipamentos diferentes, até que se tenha um material adequado para moagem. Os equipamentos 
em geral utilizados são os britadores cônicos, cuja granulometria máxima do produto obtido 
está compreendida na faixa de 25 a 3 mm, com uma razão de redução de 4:1 ou 6:1. 
Britagem primária – a alimentação é o ROM, localização próxima ou dentro da cava. Operação 
a seco e circuito aberto, com ou sem grelha para escalpar a alimentação. Os britadores 
empregados são os de grande porte e sempre operam em circuito aberto e sem o descarte 
(escalpe) da fração fina contida na alimentação. 
Britagem secundária – a alimentação é o produto da britagem primária (< 15 a 30 cm) operação, 
normalmente, via seco com circuito fechado ou aberto. Entende-se por britagem secundária, de 
forma geral, todas as gerações de britagem subseqüentes à primária. 
Britagem terciaria – Em geral é o ultimo estagio da britagem, os equipamentos em geral 
utilizados são os britadores cônicos, cuja granulometria máxima do produto obtido está 
compreendida na faixa de 25 a 3 mm, com uma razão de redução de 4:1 ou 6:1. 
 
6. Explique o princípio de funcionamento de três britadores quaisquer, citando o mecanismo 
de quebra usado nestes. Faça um desenho esquemático de cada britador. 
Britador de Mandibulas - É o equipamento utilizado para fazer a britagem primária em blocos 
de elevadas dimensões/dureza e com grandes variações de tamanho na alimentação. Compõe-
se basicamente de uma mandíbula fixa e uma móvel que fornece o movimento de aproximação 
e afastamento entre elas. O fragmento de minério a ser britado é introduzido no espaço entre as 
duas mandíbulas e, durante o movimento de aproximação, é esmagado. Desta maneira, o bloco 
alimentado na boca do britador vai descendo entre as mandíbulas enquanto recebe o impacto 
responsável pela fragmentação. Os fragmentos resultantes escoam para baixo, durante o 
movimento de afastamento, cada qual se deslocando até uma posição em que fique contido 
pelas mandíbulas e seja novamente esmagado na aproximação seguinte da mandíbula móvel. 
 
Britador Giratorio - É o equipamento de britagem primária utilizada quando existe uma grande 
quantidade de material a ser fragmentado, sendo mais operacional do que o britador de 
mandíbula, pois pode ser alimentado de qualquer lado, além de permitir uma pequena 
armazenagem em seu topo. O princípio de funcionamento do britador giratório consta do 
movimento de aproximação e distanciamento do cone central em relação à carcaça invertida 
(bambolear). Este movimento circular faz com que toda a área da carcaça seja utilizada na 
britagem, o que fornece ao britador uma grande capacidade de operação. 
 
Britador de Impacto - Por meio do movimento de barras, o material é projetado sobre placas 
fixas de impacto, onde ocorre a fragmentação. Neste equipamento, a fragmentação é feita por 
impacto, ao invés de compressão. 
 
7. Quais são as principais vantagens e desvantagens apresentadas pelo britador de 
mandíbulas? Faça um desenho esquemático deste britador. 
Principais vantagens: Possuem uma grande capacidade de trabalho; Mecânica simples, facilitando a 
operação (não ocorre entupimento); Custo de manutenção baixo, devido à sua mecânica simplificada; 
Baixo consumo de energia. 
São poucas as desvantagens: Produto, ao sair do britador, não possui grande uniformidade. 
 
8. Explique o princípio de funcionamento de três moinhos quaisquer, citando o mecanismo 
de quebra usado nestes. Faça um desenho esquemático de cada moinho. 
Moinhos cilíndricos de barras utilizam barras cilíndricas como corpos moedores. São moinhos 
tubulares, cuja relação comprimento/diâmetro é maior que 1,25:1. Os moinhosde barras são 
usados principalmente em circuitos abertos preparando o material para a alimentação de 
moinhos de bolas. 
Moinhos cilíndricos de bolas são utilizando esferas como corpos moedores, os moinhos são 
fabricados em uma ampla faixa de relações comprimento/diâmetro, que pode ser escolhida em 
função da granulometria da alimentação e do produto desejado. São usados em um único estágio 
de moagem, caso em que a granulometria da alimentação deve ser inferior a faixa de 10-15 mm. 
Podem ser usados ainda como moinhos primários em instalações com mais de um estágio de 
moagem, o que não é comum na prática atual. 
Moinhos autógenos são aqueles que utilizam fragmentos do próprio minério a ser cominuído 
como corpo moedor, têm grande relação diâmetro/comprimento e são utilizados moinhos com 
até 12 metros de diâmetro. São aplicáveis a minérios que produzem blocos competentes, isto é, 
que não se degradam facilmente. Alguns materiais apresentam em moagem autógena um 
consumo energético pouco superior ao consumo em moagem convencional, enquanto que para 
outros materiais essa diferença é muito grande, o que torna, neste caso, economicamente 
inviável este tipo de moagem. 
 
9. O que é submoagem e sobremoagem? Explique a sua resposta. 
A submoagem do minério resulta num produto grosso com liberação parcial de minério útil, 
inviabilizando o processo de concentração. Neste caso, a recuperação parcial do mineral útil e 
a baixa razão de enriquecimento respondem pela inviabilidade do processo. 
A sobremoagem também não é desejada, pois reduz o tamanho das partículas 
desnecessariamente, o que acarretará maior consumo de energia e perdas no processo de 
concentração. 
 
10. Em que consiste a moagem a seco e a úmido? Quando deve-se usar cada uma das duas? 
Quais são as vantagens e desvantagens de cada dos dois tipos de moagem? 
A moagem a seco é exigida por alguns materiais devido às modificações químicas ou físicas 
que ocorrem quando se adiciona água, causando menos desgaste no revestimento e no meio 
moedor, produzindo grande proporção de finos, o que pode ser indesejável. 
A moagem a úmido é a mais usada por ser a mais econômica e adequada aos tratamentos 
posteriores do minério. O material é misturado à entrada do moinho com água de modo a formar 
uma polpa (normalmente com 55 a 75% de sólidos). 
Suas vantagens são: Menor consumo de energia; Maior capacidade por unidade de volume do 
moinho; Torna possível o uso de peneiramento e classificação a úmido no controle do produto; 
Elimina o problema de poeira; Torna possível o uso de meio de transporte simples, como calhas, 
bombas e canos. 
Sua desvantagem está no desgaste dos corpos moedores e revestimento interno do moinho, 
devido principalmente à corrosão. 
 
11. O que é carga circulante de um moinho? Como esta é calculada? Considerando um moinho 
com alimentação de 2 t/h e um retorno do hidrociclone instalado a jusante deste de 5 t/h, qual 
a carga circulante deste moinho? 
Carga circulante é a fração grossa que retorna ao moinho, chama-se carga circulante à razão entre 
o retorno do classificador e a alimentação, expresso em percentagem. 
𝐶𝑐 = 
𝑅
𝐴
∗ 100 
Cc=5/2*100 
Cc=250% 
 
 
12. Quais são os tipos de corpos moedores mais comumente utilizados nos moinhos tubulares 
revolventes? 
Podem ser barras, bolas, pebbles, cylpebs ou fragmentos de rochas. Vários materiais podem ser 
usados como corpos moedores, tais como: ligas metálicas (aço, ferro fundido, carbeto de 
tungstênio, etc), cerâmicas (alumina, zirconita, zircônia, vidros, etc) e polímeros (poliestireno, 
PMMA, poliamida, policarbonato, poliuretano). 
 
13. Quais são os quatro tipos de movimentos apresentados pelas bolas (corpos moedores 
esféricos) dentro dos moinhos tubulares revolventes? Explique a sua resposta. 
Rotação: as bolas giram em torno delas mesmas e produzem uma fragmentação por compressão. 
Este efeito é pequeno dentro de um moinho; 
Translação: é o movimento circular de acompanhamento da carcaça do moinho até uma certa 
altura. Este movimento não promove nenhuma fragmentação e é responsável pelo gasto 
excessivo de energia na moagem; 
Deslizamento: é o movimento contrário ao movimento do moinho. As várias camadas de bolas 
deslizam umas sobre as outras e a superfície interna do moinho dando origem à fragmentação 
por atrito. Este efeito é acentuado quando a velocidade do moinho é baixa; 
Queda: é o movimento resultante das bolas pela força da gravidade e que vai dar origem à 
fragmentação por impacto. Este efeito com a velocidade de rotação do moinho. 
 
14. Explique o que é uma moagem em regime de cascata e em regime de catarata. 
Na moagem em cascata, a velocidade baixa do moinho e o alto fator de enchimento fazem com 
que os corpos, ao alcançarem uma certa altura, rolem sobre os outros corpos não havendo quase 
impacto e a moagem se dá por abrasão e atrito. Esse regime é adequado para a obtenção de um 
produto final com granulometria fina. 
Na moagem em catarata, a velocidade do moinho carrega os corpos moedores até uma posição 
bem elevada e eles caem sobre os outros corpos e sobre a polpa causando fragmentação por 
impacto. Esse regime é adequado para a fragmentação de material mais grosso e para evitar a 
produção de finos. 
 
15. Qual é o objetivo da utilização dos revestimentos no interior dos moinhos tubulares 
revolventes? Quais os principais tipos de revestimentos quanto ao material que o compõem e 
quanto à forma do revestimento? 
O objetivo da utilização dos revestimentos nos moinhos é: proteger a carcaça contra o desgaste; 
reduzir o escorregamento entre a carga de corpos moedores e a parede do moinho e fornecer 
trajetórias adequadas à carga moedora. Quanto ao material do revestimento pode ser: Metálico, 
aços especiais e alguns tipos de ferros fundidos; Borracha: não pode ser utilizada em moinhos 
que operam a seco devido à alta temperatura ou quando a polpa tem óleos ou solventes que 
ataquem a borracha. Tem resistência ao desgaste superior ao material metálico, é mais leve, 
permite manutenção fácil e absorve grande quantidade de barulho. Porém, tem alto custo; 
Refratário ou cerâmico: utilizado somente para aplicações especiais; Mistos: metal e borracha.