Lista de Processamento mineral !

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Faculdade de Ciências Exatas e Engenharia – FCEE 
Departamento de Metalurgia 
Estudo dirigido - Processamento Mineral I 2023.2 
Professora: Roberta Gaidzinski 
Aluna: Maria de Fátima Souza da Silva 
Matrícula: 1914426038 
 
 
 
 
1) Quais são as etapas do tratamento de minérios? Descrever a função 
de cada uma delas. 
 
As etapas do tratamento de minérios são: 
• Cominuição: etapa onde o minério passa pelos processos de 
britagem e moagem, peneiramento e classificação para que as 
partículas de minérios atinjam a granulometria desejada. 
• Concentração: etapa onde é realizada a separação seletiva dos 
minerais através das separações gravítica, magnética, 
eletrostática, flotação etc. 
• Desaguamento: etapa em que o concentrado passa pelo processo 
de espessamento, filtragem e secagem. (rejeito passa por 
espessamento para remove parte da água do concentrado). 
• Secagem: etapa onde o minério é seco em secadores do tipo: 
secador rotativo, spray dryer, secador de leito fluidizado. Após a 
secagem é obtido o produto desejado. 
• Disposição de rejeito: o rejeito é colocado em barragem de 
rejeitos. 
 
2) Sobre o quarteamento, responda: 
a) Qual o seu objetivo na etapa de preparação de amostras? 
O objetivo do quarteamento é a redução de massa das amostras, através da 
divisão da amostra global em alíquotas com massa menor, este processo é 
realizado para que se obtenha uma amostra final de acordo com o planejamento 
inicial, ou seja, o quarteamento tem por intuito homogeneizar as amostras. 
 
b) De que formas pode ser feito? Explique. 
O quarteamento pode ser feito manualmente por meio de pilha cônica ou pilha 
longitudinal ou por quarteamento mecânico. (quarteador do tipo Jones). 
• O quarteamento tanto por pilha cônica ou longitudinal é realizado com a 
formação de pilha do minério que é dividida em quatro partes, 
posteriormente e retirada duas partes das pilhas tipo 1 e 3, forma-se 
novamente outra pilha com 2 e 4 e divide-se novamente em quatro partes 
e retira-se as pilhas 2 e 4, esse processo pode se repetido caso seja 
necessário. 
• O quarteamento mecânico é feito em um quarteador do tipo Jones onde 
o minério é posto em calhas inclinadas e o minério cai sobre bandejas 
coletadoras. 
 
3) Em relação ao peneiramento, responder: 
a) Diferenças entre peneiramento a seco e peneiramento a úmido. 
A diferença entre os peneiramentos e que no peneiramento a úmido é necessário 
grande volume de água, requer mais tempo de peneiramento e o propósito desse 
peneiramento é facilitar a passagem das partículas mais finas na tela de 
peneiramento, o material é seco e pesado em uma única etapa. Em 
contrapartida, no peneiramento a seco as partículas do minério rolam sobre a 
superfície da tela é são expostas as aberturas da peneira por diversas vezes. No 
peneiramento a seco as aberturas das peneiras são mais longas do que as 
aberturas das peneiras usadas no peneiramento a úmido. 
 
b) Quais são os principais fatores que influenciam a eficiência do 
peneiramento? Explicar cada um deles. 
Os fatores que influenciam a eficiência do peneiramento são: 
• Umidade: promove a aderência das partículas mantendo as juntas, 
levando a aderência das partículas mais finas as partículas maiores 
impedindo que as partículas aglomeradas cheguem a um produto 
adequado, prejudicando a eficiência do peneiramento. 
• Formato e tamanho das partículas: partículas com formatos irregulares e 
tamanhos variados tendem a se encaixar umas nas outras, causando uma 
possível redução na eficiência do processo de peneiramento. 
• Proporção de material near-size: partículas cujo tamanho está próximo do 
tamanho de corte de uma peneira. A proporção de material near-size é 
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/712/3/CCL00220010.pdf
uma medida da quantidade de material que não passa por uma peneira 
específica, mas que também não é retido por uma peneira imediatamente 
maior. Essa proporção é importante no tratamento de minérios, pois pode 
afetar a eficiência do processo de separação seletiva de minerais. 
 
4) Descrever o princípio de funcionamento e a função dos equipamentos 
denominados como CLASSIFICADORES na indústria mineral. 
O princípio de funcionamento dos classificadores é baseado na diferença de 
tamanho e densidade das partículas. Os classificadores consistem 
essencialmente de uma coluna de separação, na qual o fluido, seja líquido ou 
gasoso, está ascendendo a uma velocidade uniforme. As partículas introduzidas 
na coluna de separação sobem ou descem dependendo das suas velocidades 
terminais. Assim, são obtidos dois produtos: um overflow consistindo em 
partículas com velocidade terminal menor que a velocidade do fluido e um 
underflow de partículas com velocidade terminal maior do que a velocidade do 
fluido. 
 
5) Descrever a teoria de Griffith para a fratura de materiais frágeis. 
Griffth mostrou que os materiais quebram pela propagação de gretas, quando 
isso é energicamente possível, isto é, quando a energia devolvida ao cessar a 
força aplicada é menor que a energia da nova superfície produzida. Materiais 
frágeis devolvem a energia aplicada principalmente pela propagação das gretas, 
enquanto materiais mais dúcteis podem devolver a energia aplicada, por um 
mecanismo de fluxo plástico, onde os átomos e moléculas deslizam uns sobre 
outros e a energia é consumida na deformação do sólido. 
Desta forma, quando um material que contém trincas é tensionado, estas trincas 
agem como amplificadores de esforços de modo que as tensões na extremidade 
da trinca são significativamente maiores que as tensões médias ao longo da 
seção do material. Quanto maior o tamanho do defeito (trinca), menor a tensão 
necessária para a fratura. 
 
6) Definir os seguintes mecanismos de fratura de partículas: abrasão ou 
lascamento, clivagem e estilhaçamento. Relacionar cada um destes 
mecanismos com a granulometria das partículas geradas em cada caso. 
• Abrasão ou lascamento: Partícula sujeita a esforços normais insuficientes 
para causar a sua ruptura ou quando os esforços incidentes são 
essencialmente de cisalhamento na superfície da partícula, pode ocorrer 
fragmentação superficial da partícula. Partícula inicial sofre uma redução 
de tamanho quase imperceptível, enquanto, um grande número de 
partículas finas é gerado. 
• Clivagem: Intensidade de aplicação da energia baixa. Diversos 
fragmentos relativamente grossos são gerados, ao mesmo tempo que 
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/712/3/CCL00220010.pdf
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/712/3/CCL00220010.pdf
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/712/3/CCL00220010.pdf
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/712/3/CCL00220010.pdf
partículas muito mais finas, as quais se originam nos pontos de aplicação 
dos esforços. Distribuição de tamanhos das partículas relativamente 
estreita. 
• Estilhaçamento: Elevadas taxas de aplicação de energia, sob condições 
de esforços de compressão, ocorrem intensa fragmentação da partícula. 
Amplo espectro de fragmentos. Série de passos nos quais a partícula mãe 
é fraturada e as partículas filhas são sucessivamente fraturadas também. 
 
7) Falar sobre a relevância da dureza na Cominuição de minérios. 
Minerais com maior dureza requerem o uso de mais energia para serem 
fragmentados, onerando os custos da produção. Materiais com baixa a média 
dureza podem conter impurezas de materiais duros. Quantidades pequenas 
(0,3% de quartzo) podem tornar materiais como calcários (baixa dureza) 
razoavelmente abrasivos. Manutenção de revestimentos de britadores e moinho. 
Minérios mais moles podem ser fragmentados mais facilmente, contudo eles 
geram grandes quantidades de finos que pode prejudicar a eficiência do 
processo de beneficiamento. 
 
8) Relacionar o desgaste dos revestimentos utilizados em britadores e 
moinhos com os seguintes fatores: tipo de esforço aplicado na 
cominuição, forma das partículas, durezado mineral a ser cominuído. 
 
O desgaste dos revestimentos utilizados em britadores e moinhos pode ser 
influenciado por vários fatores, incluindo o tipo de esforço aplicados na 
cominuição como impacto, compressão e cisalhamento, forma das partículas 
em formato angular e a dureza do mineral a ser cominuído deve ser inferior à do 
revestimento do equipamento. O índice de abrasão pode ser utilizado para 
avaliar o desgaste dos revestimentos dos equipamentos nos circuitos de 
britagem e moagem 
 
9) Sobre britadores, responda: 
a) Britadores são equipamentos que operam com que tipos de esforços? 
Os britadores operam com esforços compressivos, aplicadas através do 
movimento periódico de aproximação e afastamento de uma superfície móvel 
contra outra fixa, outro tipo de esforço usados nos britadores são os esforços de 
impacto que resulta da projeção de partículas contra elementos do britador ou 
do revestimento. 
 
b) Que característica(s) do minério que deve(m) ser levadas em 
consideração na escolha do britador utilizado? Justifique sua resposta. 
Características como dureza, abrasividade e coesividade devem ser levadas em 
conta na escolha do britador a ser utilizado no processo de cominuição do 
minério, ou seja, a dureza é a resistência do minério à deformação e a quebra, 
enquanto a abrasividade é a capacidade do minério de desgastar o equipamento 
de britagem. A coesividade é a capacidade do minério de aderir às superfícies 
dos equipamentos de britagem, o que pode levar a problemas de entupimento. 
Também deve ser levado em conta aspectos técnicos, como o tamanho máximo 
do material de alimentação, a granulometria desejada do produto final e a 
capacidade de produção. 
 
c) Britadores de impacto e de martelos são adequados à cominuição de 
minérios de elevada dureza? Por quê? 
Sim, os britadores de impacto são muito usados nos processos de britagem, pois 
na quebra por impacto, com esforços aplicados rapidamente, a partícula sofre 
uma pressão elevada e como resultado absorve mais energia do que a 
necessária para uma simples fratura e fragmenta-se principalmente por tensão, 
não havendo deformação. O produto apresenta-se como partículas de tamanhos 
e forma semelhantes. 
Além disso, o grau de redução de um britador por impacto é grande o suficiente 
para fazer o trabalho de britagem primária e secundária em uma só máquina. 
 
O britador de martelos, também é adequado para cominuição de minérios de 
elevada dureza. Porque eles são capazes de fragmentar materiais com alta 
resistência à compressão, como minérios de ferro e calcário. 
 
10) Considere um material com granulometria inicial de 80% passante em 
220mm e a especificação necessária para a sua granulometria final é 80% 
passante em 10mm. Calcular: 
a) A razão de redução necessária para a cominuição do material. 
RR =A80/P80 
RR=220mm/10mm 
RR=22 
A razão de redução necessária para a cominuição do material é de 22. 
b) O número de estágios de britagem necessários para a cominuição do 
material. Considerar as seguintes razões de redução: britador 1 = 3; 
britador 2 = 2,5; britador 3 = 3,0. 
R1 * R2 * R3 =3 * 2,5 * 3,0 = 22,5 
O número de estágios de britagem necessários para a cominuição do material 
foi de 22,5.