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DIVISÃO DE ENGENHARIA 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO DE LICENCIATURA EM ENGENHARIA 
DE PROCESSAMENTO MINERAL 
 
 
 
MAXIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DO RUTILO ATRAVÉS DA OPTIMIZAÇÃO DE 
ESTÁGIO LIMPADOR NO SEPARADOR ELECTROESTÁTICO DE PLACAS EP5542 
KENMARE-MOMA MINING PROVÍNCIA DE NAMPULA 
 
 
 
NOME DO ESTUDANTE: ELTON SUPINHO WALUSSA 
SUPERVISOR: MSC. LEANDRO PERES 
 
 
 
 
Tete, Maio de 2023.
2 
 
DIVISÃO DE ENGENHARIA 
 
ELTON SUPINHO WALUSSA 
 
 
 
 
 
MAXIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DO RUTILO ATRAVÉS DA OPTIMIZAÇÃO DE 
ESTÁGIO LIMPADOR NO SEPARADOR ELECTROESTÁTICO DE PLACAS EP5542 
KENMARE-MOMA MINING PROVÍNCIA DE NAMPULA 
 
 
 
 
Monografia de conclusão de curso 
apresentado ao Instituto Superior Politécnico 
de Tete, como requisito parcial à obtenção 
do grau de licenciatura em Engenharia de 
Processamento Mineral 
 
 
Supervisor: 
 Msc. Leandro Peres 
 
Tete, Maio de 2023
i 
 
 
AGRADECIMENTOS 
Agradecer a Deus pela saúde, força, coragem, esperança e proteção que tem me dado todos os 
dias da minha vida. 
Agradecer ao Instituto Superior Politécnico de Tete pela oportunidade de estágio dado na 
empresa Kenmare Moma Mining Limited e a direção da empresa e todos os trabalhadores em 
geral pelo acolhimento, ensinamento e oportunidade que me foi conferida. 
Agradecer aos meus pais adotivos Adolfo Muendane e Hortência Pelembe, e aos meus amigos e 
irmaos pelo modo insaciável e inexplicável que me apoiaram na minha carreira académica 
transmitindo sempre muita confiança e crença na minha pessoa através do seu amor, carinho, 
ensinamento e apoio incondicional. 
Meus sinceros agradecimentos ao Msc. Leandro Peres e aos meus supervisores na empresa 
Kenmare (Minarde lobo e Rachel Ntlhole) pelo apoio dado para a realização e conclusão deste 
trabalho. A todos os docentes que acompanharam o meu processo de aprendizagem e formação. 
Agradecer a mim mesmo por acreditar em mim e nunca desistir de lutar, por sempre dar um 
passo em frente mesmo as coisas parecendo impossíveis, por me auto motivar e me aconselhar. 
 Finalmente agradecer aos meus colegas e amigos (Rafael Mulhanga, Francisco Muhai, Ronaldo 
Guezimane, Dagma Olivia, Horacio Mucacho, Gafar Adriano, Brigida Ernesto, Bendita Amade, 
Sheila Khan, Reni Hilario, Jose Sunde, missionário Chris e sua família, Betuel Pita,) pelo apoio 
que me deram durante essa longa e árdua jornada e dizer que uma parte do que sou hoje devo á 
vós. 
 
Os meus sinceros agradecimentos. 
 
 
 
ii 
 
 
DEDICÁTORIA 
Dedico esta Monografia а Deus, pоr nunca me abandonar mesmo me desviando, por me dar 
suporte nos momentos mais difíceis, meu guia, meu socorro nа hora dа angústia. A minha 
falecida mãе Graça Benedito Mulhui que sempre me aconselhou a continuar com os estudos, ao 
meu falecido pai Supinho Walussa e a todos que acreditaram e acreditam em mim. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iii 
 
DECLARAÇÃO DE HONRA 
Declaro que esta Monografia é resultado da minha investigação pessoal e das orientações do meu 
supervisor, o seu conteúdo é original e todas as fontes consultadas estão devidamente 
mencionadas no texto, nas notas e na bibliografia final. Declaro ainda que este trabalho não foi 
apresentado em nenhuma outra instituição para obtenção de qualquer grau académico. 
 
 
Tete, Maio de 2023 
___________________________________ 
(Elton Supinho Walussa) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
RESUMO 
Um dos factores mais importantes na obtenção do rutilo é o calor que faz com que o mineral 
ganhe propriedades condutoras de electricidade para a separação nas maquinas electroestáticas, 
por isso a necessidade de garantir que todos os reaquecedores estejam funcionando 
perfeitamente. No circuito de rutilo os reaquecedores encontram-se em todas máquinas 
electroestáticas que por sua vez separa os minerais através da indução, e o que mais se observa 
no circuito de rutilo é a recirculação do mineral fazendo com que o circuito rejeite o mineral de 
interesse e produzir menos que o esperado. A presente monografia produzido na planta de 
separação mineral da Kenmare Moma, tem o propósito de reduzir a recirculação do material para 
obter maior aproveitamento de rutilo e aumentar a massa no produto final sem perder as 
propriedades. São usados algumas variáveis nesta monografia como a temperatura e os amperes 
das máquinas que contribuem para a boa ou não para obtenção do rutilo, as variações de 
temperaturas que os reaquecedores tem apresentado, as variações dos kilovolts nas máquinas 
electroestáticas e as quantidades dos rejeitos descartados pelas maquinas. 
Palavras chaves: propriedades condutoras; separação por indução; recirculação; variação de 
temperatura e kilovolts 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
ABSTRACT 
One of the most important factors in obtaining rutile is the heat that makes the mineral gain 
electrically conductive properties for separation in electrostatic machines, hence the need to 
ensure that all equipment is working perfectly.in the rutile circuit the reheaters are found in all 
electrostatic machines which in turn separates the mirenals through induction, and what is most 
observed in the rutile circuit is the recirculation of the mineral causing the circuit to reject the 
mineral of interest and produce less than expected. The present monograph produced in the 
mineral separation plant of Kenmare Moma, has the purpose of reducing the recirculation of the 
material to obtain greater use of rurutile and increase mass in the final product without losing 
properties. Some variables are used in this monograph such as the temperature and the amperes 
of the machines that contribute to the good or not good obtaining of rutile, the temperature 
variations that the reheaters have presented, the kilovolt variations in the electrostatic machines, 
those of the discarded waste by the machines. 
Keywords: conductive properties; separation by induction; recirculation; temperature variation 
and kilovolts 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vi 
 
Índice 
LISTA DE TABELAS ................................................................................................................... vi 
LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................................... x 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS.................................................................................... xi 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 1 
1.1. Formulação do problema ..................................................................................................... 2 
1.2. Justificativa .......................................................................................................................... 2 
1.3. Objetivo................................................................................................................................ 3 
1.3.1. Geral ................................................................................................................................. 3 
1.3.2. Específico ......................................................................................................................... 3 
1.4. Hipóteses .............................................................................................................................. 3 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................ 4 
2.1. CONCEITOS BÁSICOS ..................................................................................................... 4 
2.2. Metais de interesse encontrados nas areias pesadas ............................................................ 5 
2.3. Principais minerais pesados de interesse comercial .............................................................problemas; 
1. A temperatura do material que alimentava a EP5542 estava abaixo de 100°C, dependendo 
da quantidade do material que alimentava o reaquecedor a temperatura baixava ou 
aumentava mas não era suficiente para que houvesse uma separação eficiente, a 
temperatura variava de 82°C-95°C, e sendo que o mineral de rutilo precisa de altas 
temperaturas pelas suas propriedades, não era o suficiente para que o mineral ganhasse 
propriedades condutoras e o mineral não condutor pelas temperaturas baixas tornam-se 
superficialmente condutoras contaminando desta forma o rutilo. 
2. Outro problema que identificou-se foi na EP5542 onde os dois primeiros elétrodos não 
estavam em funcionamento pois o primeiro elétrodo esquerdo o seu suporte estava 
quebrado, sendo assim o equipamento trabalhava sem esses primeiros elétrodos 
aumentando assim a ineficiência da separação. 
39 
 
 
Fig8: Eléctrodo quebrado 
 Fonte: Autor 
 
Para que as variáveis aplicadas no laboratório fossem aplicadas na planta era necessário que 
tivesse todas as condições criadas, para isso começou-se com o trabalho de investigação para 
saber os porquês do reaquecedor não produzir a temperatura como devia, pois na sala de controle 
eram aplicadas temperaturas necessárias no setpoint mas não alterava na planta, então limpou-se 
os filtros do reaquecedor mas as temperaturas continuavam baixas, observou-se a quantidade que 
entrava pois ao reaquecedor suporta 3t/h e o material que entrava apos vários testes era de 2t/h, 
sendo assim também não era a quantidade que entrava, então restava saber dos fusíveis e 
elements do reaquecedor pois são elas responsáveis por aquecer o material dentro do 
reaquecedor. 
O reaquecedor foi aberta e descoberto que havia queimado 18 fusíveis e 2 elements, por isso que 
o reaquecedor não era eficiente ao aquecer o material. Tendo se descoberto isso foram alteradas 
todos fusíveis e elements e a maquina voltou a aquecer normalmente sem baixar a temperatura e 
seguindo o que era colocado na sala de controle.. 
Tendo feito essa alteração iniciou-se com o trabalho para se consertar o elétrodo que não estava 
em funcionamento, para isso a equipe do Day Crew foi a responsável por verificar a maquina e 
viram que era possível que se consertasse. 
40 
 
Tendo feito as análises com a equipe do day crew primeiro fez-se a limpeza da máquina através 
do ar, isto é, soprando a maquina. Para que se consertasse primeiro identificou-se uma máquina 
de separação eletrostática (eletroplate separator) que não estava em funcionamento para que se 
trocasse de elétrodo. Identificado a máquina EP5521 foram iniciados os trabalhos de troca e 
reposição do elétrodo na EP5542. 
 
Fig9: substituição do eléctrodo 
Fonte: Autor 
Tendo sido colocado outro elétrodo a máquina voltou ao seu estado normal. 
Estando a máquina de volta ao seu estado normal aplicou-se as variáveis testadas no laboratório: 
 Temperatura 115°C 
 Kilovolt 34kv 
 Posição dos separadores 5cm 
Tendo aplicado as variáveis coletou-se as amostras para serem submetidas a testes de XRF (raio-
X) e ver como se comportava e obteve-se os resultados abaixo: 
Tabela5: resultado dos resultados aplicados na planta 
 
Amostra 
TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U 
% % % % [ppm] [ppm] 
RCF 74,19 3.4 4.7 10,4 592 212 
CA5607 COND 85,7 4,8 3,4 5,8 281 128 
41 
 
CS5621 COND 88,7 5,4 2,3 2,8 169 85 
EC5102 74,1 3,4 8,8 13,9 623 214 
EC5120 74,4 3,9 7,8 13,7 619 246 
EP5542 COND1 87,4 4,1 3.4 4,1 111 139 
EP5542 COND2 61,7 2,8 12,8 20,7 866 299 
RTP 1 91,4 0,7 2.0 3,7 111 87 
RTP 2 90,7 0,9 2.9 5,3 136 133 
Fonte: Autor 
Nestas amostras podemos observar que a planta estava instável, pois os roughes não estavam a 
performar bem porque os separadores electroestáticos não tinham kilovolts suficientes para ter 
uma separação eficiente afetando desta forma os resultados de todo o circuito. 
Nestas amostras vemos as mudanças do performance da EP5542, pois superou a Carara CA5642 
em todos os aspetos mostrando que pode ser reportado para enriquecer o condutor da Carara 
CA5607 como ilustra a figura acima. 
Na tabela abaixo vemos outro cenário em que a planta estava estável e a EP5542 estava nestas 
condições: 
Tabela6: parâmetros usados na planta 
Settings 
Voltagem/ temperatura/ posição de separador Voltagem/ temperatura/ posição de separadores 
34.1kv / 115°C / 5 34kv / 115°C / 5 
33.82kv / 115°C / 5 34.1kv / 115°C / 5 
34.2kv / 115°C / 5 34.25kv / 115°C / 5 
34kv / 115°C / 7 34kv / 115°C / 7 
Fonte: Autor 
E coletadas as amostras foram submetidas a testes XRF para ver como se comportava com os 
settins testados no laboratório e tive os seguintes resultados: 
42 
 
Tabela7: resultado das amostras com os settings usados no laboratório 
 
Amostra 
TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U 
% % % % [ppm] [ppm] 
RCF 73,5 3,3 4,0 10,6 536 186 
CA5607 COND 86,9 3,7 2,6 5,0 199 114 
CS5621 COND 89,6 3,7 1,5 1,9 96 68 
EC5102 82,4 3,1 4,4 9,6 373 227 
EC5120 84,3 3,5 3,6 7,4 294 185 
EP5542 COND1 87,1 2,9 2.0 4,1 225 186 
EP5542 N.COND 55,8 2.0 11,7 25,9 1092 462 
RTP 1 92,6 0,9 1,5 2,3 79 78 
RTP 2 91,1 0,9 2,4 4,6 128 95 
Fonte: Autor 
 
Podemos ver que a EP5542 esta performando da maneira esperada, pois agora sai um produto de 
boa qualidade, recuperando mais e perdendo menos. 
 
Tabela: comparação dos resultados do condutor da EP e CS 
 EP5542 CS5621 
TiO2 87.1 86.9 
ZrO2 4.18 5.4 
SiO2 2.02 2.59 
Fe2O2 2.92 3.3.77 
Fonte: Autor 
 
43 
 
5. CONCLUSÃO 
Após a realização dos testes, implementação e observação chegou-se as seguintes conclusões: 
 O circuito de rutilo é diretamente dependente do circuito não magnético seco, por isso há 
uma interligação entre elas fazendo com que o Rutilo seja afetado por qualquer mudança 
que ocorra neste circuito 
 O desempenho das máquinas desde a alimentação, a dinâmica dos equipamentos, a 
posição dos separadores, os kilovolts e temperatura afetam na qualidade do Rutilo 
 É que deve ser temperaturas altas para uma boa separação, por isso há necessidade de se 
fazer inspeção periódica dos equipamentos, pois alguns dos equipamentos perdem 
kilovolts ao longo do funcionamento ou o material é alimentado muito húmido reduzindo 
assim a eficiência do aquecedor e consequentemente os equipamentos que compõem o 
circuito. 
 Com a recirculação do condutor EP5542 perde-se mais produto que pode ajudar a ter 
uma melhor recuperação com a qualidade exigida reportando para alimentar o CS5621. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
44 
 
5.1. RECOMENDAÇÕES 
 Fazer testes industriais para confirmar os resultados 
 Garantir que todos os equipamentos tenham os kvs necessários 
 Garantir que a RH0505 esteja com temperaturas ideais para melhor separação montar-se 
um tubo para que o condutor da EP5542 alimente a Coronastat CS5621 e não a Carara 
CA5607 como ilustra o fluxograma no anexo fig.12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
45 
 
6. BIBLIOGRAFIA 
1. CGS, (2007) Geologia de Moçambique. 
2. CHIM JIN. Dércio J.P. (2010) Avaliação do Sistema de Concentração de Lama na 
Kenmare Moma, Topuito. 
3. CHAVES, A, P. (2002). Teoria e prática de tratamento de minérios. São Paulo; Sinius 
Editora. 
4. DASTMANN, C.H. and UNKELBERG K.H. (1988) Optimization of supercoducting 
magnetic system for acommercial scale high field drum separator. XIV International 
Mineral Processing Congress.Amsterdam: Elsevier Science Publishing Company Inc. 2v, 
v.1, p. 905-915. 
5. Dias, R. (2015). Minerais Pesados de Areias de Rio Maior: Análise de Processos de 
Separação e Concentração e Caraterização de Concentrados. 
6. DAWSON, C.W., (2005) Projects in Computing and Information Systems. A Student´s 
Guide. PearsonEducationLimited. ISBN-10: 0-321-26355-3. 
7. DIAS, J.A (2014) A Análise Sedimentar e o Conhecimento dos Sistemas 
MarinhosUniversidade do Algarve, Faro 
8. FRANÇA, J.R.O, De CARVALHO, R.M, (2016),Uso do Método do Elemento Discreto 
DEM como Aproximação do Processo de Separação Electrostática, Seminário de 
Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas p. 522-529. 
9. GOES FILHO, H. A, VINZÓN, S. B., Disposition of Contaminated Sediments along the 
Fundão Channel. In: Proceedings of the 2nd International Conference on Contaminated 
Sediments, Part K, Sediment Management, CD-ROM, 7 Pages, Battelle Press, Venice, 
Italy, Oct 2003. 
10. ILUKA, 2008. Iluka-TR-T16451: Group Mineral Resources and Ore Reserves Report 
2008 (unpublished), Iluka Resources Limited, Perth. 
11. KENMARE (2010). Módulo de treinamento no Separador Electrostático de Placas. 
Nampula. 
12. KENMARE (2017). Controle da Produção e Qualidade. Nampula 
13. KENMARE, (2001) Geology and resource Estimation, Section, Nampula. 
14. KENMARE. WCP, (2012), Dredge Equipment - Modules 1 to 7, Section 1, Nampula. 
46 
 
15. KENMARE. WCP, (2012), Dredge Systems - Modules 8 to 18, Section 2. Nampula 
16. KENMARE. WCP, (2012), Dredge Operations - Modules 19 to 31, Section 3, Nmpula. 
17. 
18. Ministério da Administração Estatal (Ed.) (2005). Perfil do distrito de Moma, Província 
de Nampula. Edição 2005 
19. POTO S.A.R.L (2012). Relatório Geológico, Resultados da prospeção e Cálculo das 
Reservas da Mineração Complexo de Titânio-Zircónio do Projeto VARELA, Sociedade 
«POTOS.A.R.L» 
20. PROJECTO DE AREIAS PESADAS DE MOMA DA KENMARE MOÇAMBIQUE. 
Estudo Preliminar da Pré-viabilidade e Objectivos Ambientais e Termos de 
Referencia.2002. 
21. SAMPAIO, J. A , FRANÇA, S.C, BRAGA, P.F, ( 2007) Tratamento de Minérios: 
Práticas Laboratoriais/Ed. – Rio de Janeiro: CETEM/MCT. 
22. SAMPAIO, J. A e LUZ, A. B.: (2002), Separação Magnética e Electrostática. In: 
Tratamento de Minérios, 3a Edição. Luz, A.B. etalli. (Editores). CETEM/MCT, cap.8, 
p.303-335. 
23. SILVA, A. Carlos, (2012) INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE MINÉRIO, 
Campus Catalão – Goiás: Rio de Janeiro. 
24. WILLS, B.A. (2006) Mineral Processing Technology, 6th Edition, Pergamo Press, 
Oxford. 
25. ZWAKHALS, J. W., DEIBEL, I. K., van RIJT, C., “Separation of Sand from Dredged 
Material. Field Experience at the Slufter Disposal Site”, In: Proceedings of the 14th 
World Dredging Congress, pp. 125-136, Delft, The Netherlands, 1995. 
 
 
 
 
 
47 
 
7. ANEXOS 
 
Tabela 9: resultados de testes laboratoriais II. 
Fonte: Autor 
Assay 
Recovery
M
ASSA
YIELD
TiO
2
Fe2O
3
SiO
2
ZrO
2
Th
U
TiO
2
Fe2O
3
SiO
2
ZrO
2
Th
U
g
%
%
%
%
%
[ppm
]
[ppm
]
%
%
%
%
[ppm
]
[ppm
]
RCF 18122022 0125
76.78
1.1
5.52
11.33
415
198
EC 5120 18122022 0204
85.2
1.25
5.1
8.01
301
121
CA 5607 CO
ND 18122022 0204
88.3
1.29
3.33
5.01
199
101
FEED
EC 6102 18122022 0205
83.3
1.24
6.3
9.36
333
135
EP 55442 CO
ND 18122022 0205
87.7
1.24
4
5.33
211
108
CS 5521 CO
ND 18122022 0204
90.5
1.37
2.21
2.7
119
83
RTP 18122022 0124
90.9
0.89
2.48
3.58
104
88
CO
ND 1_34KV
90.9
1.33
2.27
2.54
102
81
CO
ND 2 34KV
86.7
2.02
4.86
4.81
264
102
Spliter 5
CO
ND 3 34KV
83.6
1.25
6.29
10.5
365
172
110°C
CO
ND 4 34KV
72.6
1.08
10.66
19.09
597
255
CO
ND 34KV
1323.4
88%
89.6
1.27
2.87
3.47
135
89
98%
91%
44%
35%
29%
49%
NO
N CO
ND 34KV
176.3
12%
15.56
0.94
27.1
48.3
2432
709
2%
9%
56%
65%
71%
51%
TO
TAL
1499.7
100%
80.90
1.23
5.72
8.74
405
162
100%
100%
100%
100%
100%
100%
CO
ND 1 34KV
89.5
1.2
3.51
4.63
162
98
CO
ND 2 34KV
89.1
1.24
2.21
2.53
95
80
Spliter 5
CO
ND 3 34KV
79.5
1.05
8.11
13.98
447
197
115°C
CO
ND 4 34KV
70.8
1.02
10.9
20.65
621
266
CO
ND 34KV
1293
87%
90.6
1.19
3.09
4.09
149
92
98%
89%
43%
34%
28%
42%
NO
N CO
ND 34KV
199.7
13%
13.105
0.91
27
50.8
2498
818
2%
11%
57%
66%
72%
58%
TO
TAL
1492.7
100%
80.23
1.15
6.29
10.34
463
189
100%
100%
100%
100%
100%
100%
CO
ND 1 34KV
89.6
1.25
2.93
3.64
143
90
CO
ND 2 34KV
88.8
1.28
3.69
5.39
180
118
Spliter 5
CO
ND 3 34KV
74
1.03
9.89
17.56
549
242
118°C
CO
ND 4 34KV
64.6
1.00
13.45
24.24
700
300
CO
ND 34KV
1290.6
89%
89.9
1.34
2.84
2.95
114
87
99%
93%
45%
32%
27%
46%
NO
N CO
ND 34KV
155.8
11%
10.49
0.87
28.5
51.6
2536
858
1%
7%
55%
68%
73%
54%
TO
TAL
1446.4
100%
81.35
1.29
5.60
8.19
375
170
100%
100%
100%
100%
100%
100%
Sam
ple
48 
 
 
Tabela: resultados das amostras sem a recirculação 
Sample TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U 
% % % % [ppm] [ppm] 
RTP 92,8 1,357 1,57 2,6 67 71 
EC5138 93,59 3,46 0,41 1,85 146 72 
CA5607 COND 91 2,964 1,46 1,62 96 73 
CS5621 COND 91 2,931 1,36 1,16 76 66 
EP5542 COND 88,1 4,74 1,98 1,96 123 77 
EC5120 90 2,975 2 2,94 151 84 
EC6102 88,4 4,309 2,13 2,95 159 88 
Fonte: Autor 
 
Fig10. Produto de rutilo visto por microscópio 
Fonte: kenmare training 
 
 
 
49 
 
 
 
Fig12: planta de processamento mineral da kenmare 
Fonte: kenmare 
 
 
Fig13: homogeneizadores automáticos 
Fonte: Autor 
 
 
 
 
 
50 
 
 
 
Fig14:Proposta de fluxograma 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Condutores 
 Mistura 
 Não condutores 
 
Fonte:Autor 
 
 
Elevador 
Tela 
vibratoria 
Elevador 
EPs 
Reaquecedores 
Carara 
Elevador 
Sump 
Elevador 
Reaquecedor 
Coronastat 
Elevador 
Rol. magnetico 
conveia 
Elevador 
Reaquece
Carara 
Elevador 
Reaquecedor 
EP 
Ilmenite 
Reaquecedor 
RTP6 
2.4. Geologia e depósitos ............................................................................................................ 8 
2.4.1. Microscopia de luz refletida ............................................................................................. 8 
2.5. Separadores electrostáticos de placas (eps) ............................................................................. 9 
2.5.1. Zona de separação dentro do separador eletrostático de placas ..................................... 11 
2.5.2. Componentes .................................................................................................................. 11 
2.5.2.1. Caixa de alimentação .................................................................................................. 11 
2.5.2.2. Electrodes ................................................................................................................... 12 
2.5.2.3. Placas de alimentação ................................................................................................. 13 
2.5.2.4. Divisores de produto ................................................................................................... 13 
2.5.2.5. Controle de taxa de alimentação ................................................................................. 14 
vii 
 
2.5.3. Questões operacionais .................................................................................................... 14 
2.5.4. Taxa de alimentação ....................................................................................................... 14 
2.5.5. Tensão do eletrodo ......................................................................................................... 15 
2.5.6. Temperatura de alimentação .......................................................................................... 15 
2.5.7. Divisores de produto ...................................................................................................... 16 
2.5.8. Eletrodo/geometria da placa de alimentação .................................................................. 16 
2.5.9. Limpeza da placa de alimentação................................................................................... 17 
2.5.10. Polaridade ....................................................................................................................... 18 
2.5.11. Variáveis e controle ........................................................................................................ 18 
2.5.12. Circuito seco de rutilo .................................................................................................... 19 
2.5.13. Descrição do processo .................................................................................................... 19 
2.5.14. Rutil scavenger eps......................................................................................................... 20 
2.5.15. Configuração do separador magnético ........................................................................... 22 
3. METODOLOGIA .................................................................................................................. 22 
3.1. Equipamentos usados no laboratório ................................................................................. 24 
3.2. Equipamentos usados na planta ......................................................................................... 24 
4. APRESENTAÇÃO, ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS ................................. 24 
4.1. Apresentação da empresa Kenmare ................................................................................... 24 
4.1.1. Whims ................................................................................................................................. 25 
4.1.1. Ilmenite........................................................................................................................... 25 
4.1.2. Circuito não-magnético húmido ..................................................................................... 25 
4.1.3. Zircão humido ................................................................................................................ 26 
4.1.4. Zircão seco ..................................................................................................................... 26 
4.1.5. Rutilo .............................................................................................................................. 26 
4.2. Actividades desenvolvidas ................................................................................................. 27 
viii 
 
4.1. Apresentação de dados ........................................................................................................... 28 
4.2.1. Ensaios laboratoriais ...................................................................................................... 30 
Posição de separadores 1/1/1 ........................................................................................................ 31 
Análise de dados ........................................................................................................................... 31 
4.3. Discussão dos resultados........................................................................................................ 33 
4.3. Discussão de resultado ....................................................................................................... 34 
4.4. Aplicação na planta ............................................................................................................ 37 
5. CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 43 
5.1. RECOMENDAÇÕES ............................................................................................................ 44 
6. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................... 45 
7. ANEXOS ............................................................................................................................... 47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ix 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1: Variáveis de controle 
Tabela 2: Equipamentos e quantidades operadas 
Tabela 3: Tabela ilustrativa dos primeiros testes no laboratório 
Tabela 4: Resultados das amostras sem a recirculação 
Tabela 5: Resultados dos ensaios laboratoriais I. 
Tabela6: Resultado dos resultados aplicados na planta 
Tabela6: Parâmetros usados na planta 
Tabela7: Resultado das amostras com os settings usados no laboratório 
Tabela 8: Comparação dos resultados do condutor da EP e CS 
Tabela 9: Resultados de testes laboratoriais II. 
Tabela 10: Resultados das amostras sem a recirculação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
 
LISTA DE FIGURAS 
Fig1: Separador de prato electroestático 
Fig2: Organização dos componentes do separador de prato electroestático 
Fig3: Fluxograma de processamento de rutilo 
Fig4: Mapa de Localização da área de estudo 
Fig5: Medição de kilovolts 
Fig6: Termogun 
Fig7: Eléctrodo quebrado 
Fig8: Substituição do eléctrodo 
Fig9: Produto de rutilo visto por microscópio 
Fig10: Planta de processamento mineral da kenmare 
Fig11: Homogeneizadores automáticos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xi 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
Eng. - Engenheiro 
Fig – Figura 
h – hora 
hab/km3- habitante por kilometro quadrado 
HMC – Heavy Mineral Consentrate 
(consentração de minerais pesados) 
HM – Heavy Mineral 
g/cm3 – grama por metro cúbico 
GPS – Sistema de Posicionamento Global 
Km2 – quilómetro quadrado 
Kg – quilograma 
Km - quilómetro 
Kg/m3 – quilograma por metro cúbico 
Kw – quilowatt 
m – metro 
Ma – milhões de ano 
mm- milímetro 
MSP – Mineral Separate Plant (planta de 
saparação de minerais) 
m2 – metros quadrado 
m3/h – metro cúbico por hora 
NE-SW – Norte Nordeste– Sul Sudeste 
ppm - Partículas por milhão 
t/ano – toneladas por ano 
t/dia – toneladas por dia 
t/h – toneladas por hora 
t/m3 – toneladas por metros cúbico 
tph – toneladas por hora 
tpm – toneladas por mês 
THM – Total Heavy Mineral 
W – watt 
WCP – Wet Concentrate Plant (planta de 
concentração a húmina) 
WCP A - Wet Concentrate Plant A 
WCP B - Wet Concentrate Plant B 
% - por cento (percentagem) 
 - grau 
 c – graus celsius 
- mais ao menos 
= - igual 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1. INTRODUÇÃO 
As empresas Kenmare Moma Mining (Mauritius) Limited e Kenmare Moma Processing 
(Mauritius) Limited (Kenmare) encontram-se presentemente a expandir as suas operações de 
mineração e processamento na Mina de Areias Pesadas de Moma situada no Distrito de Moma, 
Província de Nampula. A mina existente da Kenmare funciona nas dunas e planícies de 
Namalope e é designada como o „Projecto de Namalope‟. 
O processo de mineração utiliza duas dragas aspiradoras-desagregadoras a funcionarem numa 
lagoa de mineração, estas dragas funcionam cortando a areia frente de produção e transferindo 
esta areia por meio de uma bomba de sucção e de um tubo para o concentrador flutuante que se 
situa atrás das dragas. 
Primeiramente as areias são tratadas através de um Concentrador Húmido Flutuante (na sigla 
correspondente em Inglês – WCP - Wet Concentrator Plant), de forma a rejeitar a grande maioria 
de matérias residuais (areia, limos e argila) e produzir um Concentrado de Minerais Pesados. Em 
seguida, o Concentrado de Minerais Pesados é transferido para uma Instalação de Separação de 
Minerais, onde são separados os produtos individuais ou seja ilmenite, rutilo e zircão utilizando 
métodos magnéticos, electrostáticos e por gravidade. Estes produtos são então armazenados num 
armazem dos produtos no local a partir de onde são transferidos através de um tapete rolante para 
um pontão para carregamento numa barcaça e subsequente transbordo em navios de transporte 
dos produtos. Os mercados para estes produtos encontram-se situados nos Estados Unidos da 
América, na Europa e na Ásia. 
O material condutor proveniente do circuito não-magnético seco é exportado para o circuito de 
rutilo, que é o circuito onde a presente monografia esta focalizado. 
 
 
 
 
 
 
2 
 
1.1.Formulação do problema 
O circuito de rutilo é alimentado pelo circuito de DNM (separação a seco de material não 
magnético) que também é alimentado a partir do material concentrado no WNM (Separação 
húmica de material não magnético) e o circuito tem a meta de produzir 1.8tph. Dentre os vários 
equipamentos que compõem o circuito pode se citar: Elevadores, Reaqueceres, Correias 
transportadoras, máquinas de separação eletrostática, eletrodinâmica e Magnética. Este circuito 
tem por objectivo a separação do material condutor (que é a propriedade do rutilo). O rendimento 
alcançado não tem sido o esperado (1.8t/h), Isso sugere que há muita recirculação ou perda do 
mineral dentro do circuito ou ainda a alimentação não tem sido na escala perfeita. Neste circuito 
observou-se os seguintes problemas: 
 A recirculação do material 
 Perca do rutilo nos rejeitos 
 Perante esses problemas o foco baseou-se na recirculação do material 
1.2.Justificativa 
A escolha e elaboração do tema tem em vista estudar formas de melhorar o desempenho da 
separação electroestática com base nos estudos metalúrgicos, tendo como o ponto de partida a 
situação atual da planta. Este problema deu um alerta para investigação dos factores que levam 
este processo a ter estas baixas na produção do rutilo, criando interesse de solucionar ate atingir-
se a recuperação óptima do material. Para o estudo completo teve como ponto de partida a 
análise da corrente que alimenta a Carara Ca5607 (Ep5534 e Ep5540 através do elevador 
Ec5120), e análise da corrente de misturas da Carara Ca5607 que passa pela Carara Ca5608 e 
condutor da Ep5542 e recirculação para alimentar a Carara 5607 através do elevador Ec5120, 
sendo assim há possibilidade da contaminação do material que sai da Ep5542 no elevador 
Ec5120, melhorando esse estágio e desviar o material para o estágio dos condutores do 
equipamento de separação electroestática Ca5607 poderá garantir-se um rendimento 
considerável para o produto final do rutilo. 
 
 
3 
 
1.3.Objetivo 
1.3.1. Geral 
 Maximização da produção de rutilo através da optimização de estágio limpador de 
rutilo EP5542. 
1.3.2. Específico 
 Descrever o processo de obtenção do rutilo no circuito 
 Verificar as configurações da planta (kv, posições do divisor; temperatura) 
 Colectar amostras para testes de laboratório (condutor de fluxo) 
 Realizar testes de laboratório para as configurações ideais no estágio 
 Análise de dados para determinar e propor a rota 
 
1.4.Hipóteses 
Feita uma análise do relatório obtido no arquivo da empresa do balanço de massa e das análises 
feitas constatou-se o seguinte: 
 A deficiente manutenção preventiva dos equipamentos da planta; 
 Fraco desempenho do reaquecedor RH0505; 
 Humidade do mineral; 
 Baixa carga eletrica no equipamento; 
 O condutor grosso tem de a ir para o não condutor fino. 
 
 
 
 
 
 
4 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
2.1. CONCEITOS BÁSICOS 
i) Mineral 
É um sólido homogéneo de ocorrência natural, com propriedades físicas e uma composição 
química bem definida, ou variando dentro de certos limites, um arranjo atómico altamente 
ordenado e geralmente formado por processos inorgânicos. (PERONI, 2003) 
ii) Minério 
 é toda rocha constituída de um mineral ou agregado de minerais contendo um ou mais minerais 
valiosos, possíveis de serem aproveitados economicamente, 11 sendo os minerais valiosos 
denominados de minério e o conjunto de minerais não aproveitados ganga ou rejeito (Luz & 
Lins, 2004). 
iii) Teor 
 é a massa de um elemento ou substancia pura, referido a massa total em consideração 
(CHAVES, 2002) 
iv) Mineralogia 
Segundo Klein (1993), é a ciência que se ocupa no estudo da química, estruturas moleculares, 
cristalinas, propriedades físicas de minerais, bem como a sua origem, modificação física e 
química produzida em uma rocha e a sua desintegração. 
v) O tratamento de minérios ou processamento mineral 
É o campo que se dedica à redução e separação das espécies minerais presentes nos minérios, 
para obtenção de concentrados e produtos aceitáveis pelo mercado, dentro das especificações 
demandadas pela sua utilização final (CHAVE, 2002). 
vi) Minerais pesados 
 Correspondem a grãos mineralógicos de areia, provenientes de rochas ígneas e metamórficas, 
onde ocorrem normalmente de forma acessória, cuja densidade é superior a 2,92g/cm3 , isto é, 
superior à do quartzo (2,62g/cm3 ) e à dos feldspatos (2,56-2,70g/cm3 ) (Jane, 2012). Segundo 
(Dias, 2004), designam-se por "minerais pesados" os grãos minerálicos (principalmente da 
5 
 
areia), provenientes de rochas ígneas e metamórficas, onde ocorrem normalmente de forma 
acessória, cuja densidade é superior a 2,9, isto é, superior à do quartzo (2,65) e à dos feldspatos 
(2,56 a 2,76). São exemplos de minerais pesados os que ocorrem na mina de Moma-Topuito os 
seguintes: ilmenite, leucoxeno, rutilo, zircão, monazite, cromite, cianite, espinélio entre outros. 
 
2.2.Metais de interesse encontrados nas areias pesadas 
Os principais elementos químicos metálicos que podem ser extraídos dos minerais identificados 
nas areias pesadas são o titânio (Ti) e o zircónio (Zr). 
2.2.1. Titânio 
 O titânio (Ti) é um elemento químico metálico com o número atómico 22 pertencente à primeira 
série de transição. O seu nome deriva da palavra grega titanos (Titans). O titânio é extraído a 
partir dos minerais ilmenite e rútilo, mas também ocorre em muitos outros minerais. É obtido por 
aquecimento do óxido de titânio com carbono e cloro para dar TiCl4 que é reduzido pelo 
processo Kroll.2.2.2. Aplicabilidade do titânio 
 O titânio é resistente à corrosão pela água salgada, por isso é utilizado em instalações de 
dessalinização e para proteger os cascos dos navios, submarinos e outras estruturas expostas à 
água do mar. 
 O metal titânio liga bem com osso humano, por isso é muito utilizado nas aplicações 
cirúrgicas, tais como na substituição de articulações (especialmente articulações da anca) e 
implantes dentários. 23 
  O maior uso de titânio é, sob a forma de titânio (IV), este é amplamente utilizado como 
pigmento branco brilhante com excelente poder de cobertura em tintas, plásticos, esmaltes e 
papel. 
 
 
6 
 
2.2.3. Zircónio O zircónio (Zr) 
 é um elemento químico com o número atómico 40. Tem características metálicas, é muito 
dificilmente atacável pelos ácidos, e é usado em aços especiais. O zircónio é extraído do mineral 
zircão. 
2.2.4. Aplicabilidade do zircónio 
 O zircónio é utilizado no fabrico de ligas que por sua vez são usadas para encapsular 
combustível nuclear e como material estrutural em reactores; 
 Na indústria química para a fabricação de equipamento resistente à corrosão; 
 Na indústria electrónica na forma de filamentos e placas. 
2.3.Principais minerais pesados de interesse comercial 
Os minerais pesados são provenientes de rochas ígneas e metamórficas onde estão disseminados 
em proporções muito baixas (fases acessórias) e acabam por ser incorporados nos sedimentos 
resultantes da sua desagregação em percentagens geralmente inferiores a 1%, podendo ser 
sucessivamente concentrados durante o ciclo sedimentar. A concentração mineral que é a parte 
final do beneficiamento que consiste na selecção dos minerais de interesse, buscando aumentar o 
teor do minério. 
Os principais minerais pesados produzidos pela empresa Kenmare Moma Sands (Mauritius) 
Limited são Ilmenite, Zircão e Rutilo. 
2.3.1. Ilmenite 
A ilmenite é um óxido de ferro e titânio (FeTiO3) com composição teórica de Fe (36,8%), Ti 
(31,6%) e O2 (31,6%), possuindo peso específico de 4,7 g/cm3 .A denominação ilmenite tem 
origem no nome da montanha russa Ilmenski, onde a espécie foi encontrada pela primeira vez. 
Em termos de classificação mineralógica, a ilmenite pertence ao subgrupo ilmenite do grupo 
hematita, cuja fórmula geral é MTiO3, onde o M pode ser um dos metais: ferro, magnésio, zinco 
ou manganês (BERRY, etal 2006). 
 
7 
 
2.3.2. Zircão 
O zircão é um nesossilicato de zircónio (ZrSiO4) que constitui um mineral acessório comum nas 
rochas ígneas, particularmente em granitos, granodioritos e sienitos, podendo também ocorrer em 
rochas metamórficas. Devido à sua elevada resistência à meteorização, está geralmente presente 
nos depósitos sedimentares detríticos. Tal como o rútilo, cristaliza no sistema tetragonal. É 
normalmente incolor, embora possa ter cor castanha, rosa ou amarela. Apresenta hábito 
prismático, com terminações bipiramidais, clivagem pouco visível, dureza 7,5, peso específico 
de 4,6 g/cm3, brilho vítreo ou adamantino e não é atraído pelo campo magnético. É usado como 
material refractário em moldes de fundição e no fabrico de cristais piezoeléctricos, como isolante 
e como pigmento na indústria cerâmica (Hedrick, 2001). 
2.3.3. Rutilo 
Rutilo contém 95% de dióxido de titânio. Rutilo é usado principalmente em fluxos de haste de 
soldagem. Estabiliza o arco e protege o metal fundido da oxidação durante a soldagem, formando 
uma junta de soldagem superior (RUTILO, 2020). 
Parte do rutilo é usado na fabricação de titânio. Devido às suas excelentes propriedades (leveza, 
resistência, corrosão e indústrias de aviação. A leveza, resistência e propriedades inertes o 
tornam ideal para uso em articulações artificiais do quadril, marcapassos cardíacos e armações de 
óculos (RUTILO, 2020). 
 O rutilo é um óxido comum, um mineral acessório em muitas rochas ígneas. Constitui um 
importante minério de óxido de titânio, que é um pigmento branco de alta qualidade, entre outros 
usos. 
Rutilo é um dos 5 polimorfos de TiO2, os outros são anatásio (tetragonal), brookita 
(ortorrômbica), akaogiita e TiO2 II. Termodinamicamente é o mais estável dos cinco. É um dos 
minerais com os mais elevados índices de refração conhecidos, além de possuir alta dispersão. 
Pode conter até 10% de Fe, Nb, Ta, V, Sn e Sb. As terminações dos cristais, que atingem até 
25cm, podem ser muito complexas (RUTILO, 2020). 
8 
 
 Forma epitaxias com hematita, ilmenita, magnetita, anatásio e brookita. As epitaxias mais 
conhecidas são aquelas onde hematita tabular (especularita) forma agregados pseudo-hexagonais 
com cristais dourados de rutilo epitáxicos, encontradas em Minas Gerais (RUTILO, 2020). 
 Há 11 variedades de rutilo, baseadas principalmente em teores adicionais de Nb 
(“ilmenorutilo”), Ta+Fe (“strüverita”), V, Cr, Sn e Sb. Cristais aciculares de rutilo em cristais de 
quartzo são chamados de “cabelo de Vênus” ou “quartzo rutilado”. Quando em agulhas 
paralelas, o rutilo é responsável por asterismo em vários tipos de gemas como coríndon (rubis e 
safiras), turmalina e quartzo (RUTILO, 2020). 
 
2.4.Geologia e depósitos 
 O rutilo é um mineral acessório comum, de alta temperatura e alta pressão, encontrado como 
grãos geralmente muito pequenos em muitos tipos de rochas ígneas (anortositos, pegmatitos, 
etc.). Em rochas metamórficas (filitos, quartzitos, mica-xistos, gnaisses, anfibolitos, glaucofana-
xistos, eclogitos) ocorre na forma de cristais aciculares diminutos. Pode ocorrer como agulhas 
em quartzo. Também é um mineral detrital muito comum em sedimentos e rochas sedimentares, 
pode formar depósitos de placer. Cristais grandes são encontrados em pegmatitos 
(KENMARE,2012). 
2.4.1. Microscopia de luz refletida 
 Preparação da amostra: o polimento do rutilo fica de boa qualidade, mas exige persistência. 
Equivale ao polimento da hematita e da pirita, consumindo pelo menos o dobro do tempo de 
outros minerais 
Forma dos grãos: o rutilo possui vários hábitos característicos, dependendo da origem: 
a) Cristais tendem a euédricos, prismáticos segundo o eixo z como em quartzo rutilado. 
b) Quando ocorre como pseudomorfose, adquire a forma do mineral que substituiu. 
c) Outra forma de ocorrência é em agregados de grão muito fino, extremamente 
intercrescidos, de rutilo e hematita. Os cristais de rutilo podem formar uma teia muito fina com 
hematita preenchendo os espaços da rede; trata-se de uma estrutura derivada a partir da 
decomposição de uma ilmenita original. Se esta ilmenita continha discos exsolvidos de hematita, 
9 
 
estes podem ainda estar preservados na posição original, denunciando a origem do agregado. 
d) Da mesma forma a rede original de ilmenita desmisturada em titanomagnetitas pode estar 
transformada em rutilo dessa maneira, com ou sem a retirada concomitante da magnetita. Sob 
condições especiais a transformação da ilmenita pode gerar, ao invés do rutilo, o anatásio. 
e) Em algumas rochas básicas intrusivas (diabásios), uma parte do leucoxênio é rutilo, invés 
ou ao lado de esfeno e anatásio. 
 f) Rutilo também pode se formar através da piritização das rochas encaixantes de veios 
hidrotermais com metais, a partir de minerais com titânio; o teor em ferro forma pirita, o teor em 
titânio forma rutilo; pode haver redes de rutilo em piritas formadas a partir de titanomagnetitas. 
g) Raramente rutilo é substituído e envolto por ilmenita. Ou o rutilo é substituído por um rutilo 
mais escuro, marrom, com maclas lamelares (RUTILO, 2020). 
 h) Um caso especial são cristais aciculares de rutilo em “quartzos azuis” de muitos granitos. 
Essas agulhas têm espessuras de ao redor de 1 micra, mas comprimentos de 100 e mais micra. 
Clivagem paralela a (110) pode ser visível, mesmo com polimento excelente, devido à formação 
de figuras de arranque (RUTILO, 2020). 
2.5. Separadores electrostáticos de placas (eps) 
Segundo (KENMARE, 2012) Essas máquinassão semelhantes em função às HTRs, pois 
fornecem uma separação seca entre condutores (rutilo, leucoxeno) e não condutores (zircônio, 
quartzo). No entanto, os separadores de placas geralmente seguem os HTRs nos circuitos de 
separação, pois são muito eficientes em tarefas específicas, por exemplo: 
 Eles separam prontamente os não condutores grosseiros dos condutores, ou seja: eles são 
usados para tratar produtos intermediários HTR. 
 A unidade EPS é um separador preciso e também é usada para limpar condutores e não 
condutores de unidades HTR. A unidade EPS trata uma taxa de tonelagem muito menor 
(para determinada largura da máquina) do que a HTR. Portanto, eles são usados em 
fluxos TPH menores, uma vez que a divisão inicial é feita por máquinas HTR de maior 
vazão. 
No MSP, as unidades EPS são usadas nos seguintes circuitos, por exemplo: 
10 
 
 Circuito seco não magnético: 8 máquinas 
 Circuito rutílico: 4 máquinas 
 Circuito de zircônio: 8 máquinas 
 
Fig1. Separador de prato electroestático 
Fonte: Kenmare training 
 
CONDUCTORS 
BEING 
NON CONDUCTORS 
SLIDING 
11 
 
2.5.1. Zona de separação dentro do separador eletrostático de placas 
O material é alimentado em uma placa aterrada e gravita pela placa passando por um eletrodo 
curvo. O eletrodo tem uma carga positiva. Os minerais condutores (rutilo, leucoxeno) são 
atraídos para a área de alto potencial elétrico, ou seja: para o eletrodo. Na verdade, os 
condutores, se possível, tentariam se mover diretamente para o eletrodo. No entanto, o eletrodo é 
colocado em um ângulo divergente em relação à placa de alimentação. Portanto, o campo 
elétrico relaxa à medida que as partículas viajam pela placa, de modo que uma determinada 
trajetória de partícula condutora é estabelecida. Pela colocação de um divisor, abaixo do caminho 
da trajetória, os condutores são separados das demais partículas Os não condutores são 
relativamente inalterados pelo campo eletrostático e deslizam pela placa de alimentação aterrada 
em um caminho ininterrupto (Laboratório de eletricidade e magnetismo, 2012). 
Pequenos condutores são mais facilmente levantados para a fração condutora, enquanto no HTR 
os pequenos condutores são arrastados com os não condutores 
Grandes condutores tendem a permanecer na fração não condutora do EPS. 
Pequenos não condutores podem ser arrastados com os condutores e desviados para a fração 
condutora. 
Grandes não condutores permanecem na fração de não condutores e são direcionados 
positivamente para longe de condutores finos nas unidades EPS. 
2.5.2. Componentes 
Os componentes dentro de uma unidade EPS são descritos na Fig ?. O arranjo mostrado é para 
uma máquina de 2 partidas (duas faces) com os não condutores repassados 4 vezes para 
constituir uma máquina de 5 estágios (Kenmare training,2012). 
Os seguintes componentes principais estão incorporados na máquina: 
2.5.2.1.Caixa de alimentação 
Ambos os tipos de máquina possuem uma caixa de alimentação localizada centralmente, 
montada diretamente acima da máquina. A caixa de alimentação é usada como um receptor de 
12 
 
coleta para fornecer um filme de alimentação continuamente controlado para o separador. A 
maioria dos EPSs tem telas montadas diretamente sob os tubos de alimentação da máquina. As 
telas precisam ser mantidas limpas para garantir que um suprimento adequado de ração seja 
fornecido à máquina (Kenmare training,2012). 
 
Fig2. Organização dos componentes do separador de prato electroestático 
Fonte: Kenmare training 
2.5.2.2. Eléctrodes 
Os elétrodos do tipo MDL são construídos a partir de placas de alumínio prensadas em formato 
oval. O eletrodo fica paralelo à placa aterrada e percorre o comprimento da máquina. O eletrodo 
é montado em ambas as extremidades da máquina em isoladores verticais e horizontais. O 
isolador vertical é preso à estrutura da máquina por um parafuso e o isolador horizontal conecta o 
eletrodo ao isolador vertical por meio de uma contraporca externa. A posição do eletrodo pode 
ser alterada em três planos para alcançar a separação eletrostática desejada. 
13 
 
A posição uniforme do eletrodo é importante para obter uma separação eletrostática eficiente. A 
posição do eletrodo pode ser verificada usando modelos. 
2.5.2.3.Placas de alimentação 
Os ângulos da placa de alimentação podem ser variados para auxiliar na separação eletrostática. 
A placa de alimentação é ajustada a partir da extremidade operacional da máquina. Um came é 
girado para variar o ângulo da placa de alimentação, o que também altera o espaço de ar entre a 
placa e o eletrodo. A inclinação da placa de alimentação determina a velocidade das partículas 
que fluem através da zona de separação 
As placas de alimentação superiores (estágio 1) podem ser abaixadas para facilitar a remoção. As 
placas superiores devem estar sempre travadas contra a caixa de alimentação e não devem ficar 
penduradas, garantindo assim que sua posição seja a mesma dos outros quatro estágios. 
A posição da placa de alimentação pode ser verificada usando os modelos de posição do 
eléctrodo 
As placas de alimentação devem ser verificadas periodicamente quanto a revestimento ou 
manchas de lodo. Se isso ocorrer, as placas devem ser removidas da extremidade operacional da 
máquina e limpas. Para limpar a superfície das placas, o polimento úmido manual com um 
composto abrasivo fino dará os melhores resultados. É importante não utilizar compostos de 
limpeza que contenham aditivos como silicone, pois estes produtos podem deixar resíduos na 
placa. 
2.5.2.4.Divisores de produto 
A principal função do divisor de produto é fornecer um método de dividir o mineral separado 
que está sendo levantado da placa de alimentação para o chute apropriado ou recipiente de 
produto. A propagação do mineral, após passar pelo campo eletrostático, pode ser razoavelmente 
estreito (particularmente se a alimentação for rica em não condutores), portanto, o 
posicionamento dos divisores de produto próximo ao fluxo principal de não condutores é crítico. 
Cada um dos quatro primeiros estágios tem um único divisor de produto que, consequentemente, 
produz uma fração condutora e não condutora. O quinto estágio tem dois divisores de produto 
14 
 
que produzem uma fração condutora, não condutora e intermediária. Uma fração mediana 
normalmente não é tomada nos EPSs da planta (Kenmare training,2012). 
2.5.2.5.Controle de taxa de alimentação 
As máquinas do tipo MDL usam uma cunha de alimentação para controlar a taxa de alimentação. 
As cunhas têm diferentes capacidades dependendo do tamanho dos furos na bandeja e fornecem 
um controle extremamente preciso da taxa de alimentação ao longo do comprimento da placa de 
alimentação e de uma máquina para outra. As cunhas de alimentação são facilmente limpas ou 
trocadas na extremidade operacional da máquina. As cunhas de alimentação sempre devem ser 
inseridas com o ápice voltado para cima e com a alça da corrediça nivelada contra o invólucro da 
máquina. As cunhas alimentadas não utilizadas devem ser armazenadas corretamente para evitar 
danos (Kenmare training,2012). 
2.5.3. Questões operacionais 
Os seguintes ajustes podem ser feitos para melhorar o desempenho metalúrgico do separador de 
placas eletrostáticas enquanto a máquina está em operação (Kenmare training,2012). 
Ajustes de curto prazo são feitos enquanto a planta está operando para garantir que os graus do 
produto atendam às especificações e que as cargas de recirculação de minerais não se acumulem 
nos circuitos de separação (Kenmare training,2012). 
2.5.4. Taxa de alimentação 
As taxas de alimentação devem ser mantidas no mínimo sem causar acúmulos a montante do 
EPS. Diminuir a taxa de alimentação reduz a espessura do mineral na placa de alimentação e dá 
aos minerais condutores a chance máxima possível de aterrar para a placa de alimentação, 
perdem sua carga e, posteriormente, são atraídos parao eléctrodo (Kenmare training,2012). 
A taxa de alimentação máxima recomendada para separadores de placas é de 2 tph por partida 
para mineral de alimentação de tamanho próximo. Onde mais de uma máquina for alimentada 
por um único distribuidor, as taxas de alimentação devem ser reduzidas para garantir que cada 
lado de cada máquina seja alimentado uniformemente (Kenmare training,2012). 
 
15 
 
2.5.5. Tensão do elétrodo 
Um aumento na voltagem do eletrodo aumenta as cargas da superfície das partículas, resultando 
em maiores forças eletrostáticas sendo aplicadas aos minerais condutores, permitindo que eles 
superem a gravidade mais facilmente e subam para a fração condutora. 
Uma diminuição na tensão do eletrodo tem o efeito inverso. A carga de superfície transmitida é 
reduzida e pode não ser forte o suficiente para superar a gravidade, resultando em condutores 
grosseiros permanecendo na fração não condutora. 
Algumas circunstâncias, por exemplo, altos pontos de orvalho ou altas tensões de eletrodo, 
podem fazer com que partículas não condutoras se tornem carregadas (devido à adsorção de 
umidade na superfície da partícula) e não condutores muito finos podem ser elevados para a 
fração condutora. Sob essas condições, a tensão do eletrodo deve ser reduzida ou as temperaturas 
de alimentação mineral aumentadas (para eliminar a umidade adsorvida) para melhorar a 
qualidade da fração do condutor (Kenmare training,2012). 
Os ajustes de tensão do eletrodo são feitos no gabinete da sala do retificador. As tensões dos 
eletrodos devem ser alteradas apenas em um ou dois incrementos de cada vez, devido ao efeito 
desproporcional na carga da superfície. As tensões do eletrodo também devem ser operadas em 
um ponto abaixo do qual ocorre o arco do campo eletrostático. O arco causa uma perda 
temporária do campo e resultará em nenhuma partícula sendo levantada da placa de alimentação. 
As tensões típicas usadas em máquinas EPS são de 26 a 32 kV 
2.5.6. Temperatura de alimentação 
A temperatura da alimentação é crítica, especialmente em tempos de grandes mudanças no ponto 
de orvalho. O ponto de orvalho é uma medida da concentração de umidade no ar. Um ponto de 
orvalho alto resultará na adsorção de umidade do ar nas superfícies das partículas, o que causa 
um aumento na condutividade das partículas. . Portanto, mais partículas serão levantadas da 
planta de alimentação e reportadas aos condutores. O inverso é verdadeiro para pontos de 
orvalho baixos, ou seja, relativamente pouca umidade está presente no ar, resultando em um 
aumento de partículas reportando-se a não condutores(Kenmare training,2012). 
16 
 
À medida que a temperatura da alimentação mineral se aproxima da temperatura ambiente, a 
capacidade das partículas de adsorver a umidade aumenta e o efeito do ponto de orvalho no 
desempenho do EPS também aumenta. Ao aquecer o mineral, a maior parte da água adsorvida é 
eliminada e a verdadeira propriedade condutora das partículas é revelada. Assim, as temperaturas 
de alimentação mineral são normalmente mantidas acima de 60 C para anular a maioria dos 
efeitos do ponto de orvalho. No entanto, as temperaturas de alimentação podem variar para 
ajudar no desempenho do EPS. Em dias de baixo ponto de orvalho é comum operar em 
temperaturas de alimentação ligeiramente reduzidas para permitir a adsorção de umidade nas 
superfícies das partículas. . Temperaturas de alimentação mineral mais baixas também são 
usadas em dias muito quentes, pois a perda de calor do mineral é reduzida. Consequentemente, 
as temperaturas de alimentação mineral ao longo dos circuitos de separação serão mantidas. 
A regulação da temperatura de descarga do secador ou reaquecedor relevante controla a 
temperatura da alimentação mineral. 
2.5.7. Divisores de produto 
O metalúrgico normalmente ajusta os divisores de produto somente depois que as mudanças na 
tensão do eletrodo e na temperatura de alimentação mineral não melhoraram o desempenho do 
separador. 
Mover qualquer divisor de EPS em direção à placa de alimentação corta mais mineral para os 
condutores e melhora a qualidade dos não condutores. O inverso se aplica se o divisor for 
afastado da placa de alimentação (Kenmare training,2012). 
Os seguintes ajustes de longo prazo são alterações normalmente feitas como resultado de testes 
metalúrgicos realizados para melhorar o desempenho de um estágio específico com alterações 
feitas quando o EPS foi isolado: 
2.5.8. Eletrodo/geometria da placa de alimentação 
A mudança mais comum na geometria do eletrodo/placa de alimentação é variar a inclinação da 
placa de alimentação. 
17 
 
A placa de alimentação dá um efeito de salto de esqui nas partículas que podem ajudar a elevar 
as partículas condutoras sobre o divisor na fração condutora. Um ângulo raso (ou seja, mais 
vertical) transmite pouca força horizontal às partículas e, portanto, apenas condutores finos 
tenderão a se reportar a condutores (Kenmare training,2012). 
Um ângulo acentuado (ou seja, mais horizontal) confere maior força horizontal, auxiliando assim 
as forças eletrostáticas a superar a gravidade e permitindo que condutores mais grosseiros 
passem sobre o divisor. Um ângulo acentuado, no entanto, também pode aumentar a 
possibilidade de partículas finas não condutoras serem desviadas para a fração condutora. A 
variação do ângulo da placa de alimentação também altera o espaço de ar entre a placa de 
alimentação e o eletrodo. O efeito da redução do entreferro é intensificar o campo eletrostático e 
concentrar a área da placa de alimentação à qual ele é aplicado. Tensões de eletrodo mais baixas 
são necessárias, mas a separação se torna mais sensível a mudanças em outras variáveis, por 
exemplo, temperatura de alimentação e posição do divisor. 
A orientação do eletrodo para a placa de alimentação também pode ser alterada para otimizar a 
separação em cada estágio de um separador de placas. No entanto, na Usina, o mesmo perfil é 
usado para todos os estágios de cinco separadores (Kenmare training,2012). 
2.5.9. Limpeza da placa de alimentação 
Assim como nos separadores de rolos de alta tensão, os lodos associados à alimentação da planta 
podem formar um revestimento não condutor nas placas de alimentação de EPS. O revestimento 
não permite que os minerais condutores sejam aterrados de forma eficaz e as partículas tendem a 
permanecer na placa de alimentação por períodos mais longos. Consequentemente, a capacidade 
de elevação na fração do condutor é prejudicada e os condutores são arrastados com os não 
condutores e o desempenho do separador de placas se deteriora (Kenmare training,2012). 
Placas limpas devem resultar na necessidade de usar tensões de eletrodo mais baixas devido ao 
desempenho superior de levantamento de placas limpas sobre placas sujas. No entanto, se a 
limpeza regular não for mantida, o revestimento da superfície pode se formar novamente (talvez 
dentro de duas semanas) e serão necessárias tensões de eletrodo mais altas para manter o 
desempenho da separação. 
18 
 
2.5.10. Polaridade 
Durante a separação eletrostática da placa, ocorre algum carregamento dos não condutores. Isso 
tende a dificultar a separação, pois não condutores muito finos podem receber carga suficiente 
para permitir que sejam elevados para a fração condutora. Para uma separação particular, pode 
haver diferenças substanciais na eficiência da separação, dependendo da polaridade do eletrodo 
para a placa. As diferenças dependem dos potenciais de contato que ocorrem naturalmente entre 
as partículas e a placa de alimentação (por exemplo, pode-se descobrir que o zircônio não 
carrega tão rapidamente sob polaridade negativa em comparação com a polaridade positiva). A 
carga de rutilo pode ser a mesma, independentemente da polaridade. Se for esse o caso, seria 
desejável operar os EPSs de circuito seco de zircônio na polaridade negativa para obter a 
separação mais eficiente.A polaridade é determinada por qual condutor do retificador está conectado ao barramento, 
direcionando a energia elétrica para os eletrodos. Se a conexão for no terminal positivo do 
retificador, a máquina estará operando em polaridade positiva. Todos os separadores 
eletrostáticos de placas da planta operam sob polaridade positiva. 
2.5.11. Variáveis e controle 
Embora a descrição detalhada das variáveis e componentes da máquina tenha sido fornecida em 
2.21.3, os métodos de controle podem ser resumidos como: 
Tabela 1: variáveis de controle 
Faixa variável de configurações Método de controle 
Taxa de alimentação 1,0 – 2,0 TPH por lado da 
máquina 
Através de cunhas de alimentação de 
diferentes diâmetros de furo 
Temperatura de 
alimentação 
Circuito de rutilo 100 – 
120oC 
Ajustes para definir pontos em 
controladores de temperatura em 
secadores de leito fluidizado e 
reaquecedores. 
Configurações de kV dependendo da função Ajuste para retificadores HT via 
sistema de controle PLC da planta 
19 
 
ou ajuste manual no painel do 
retificador. 
Posicionamento do 
eléctrodo 
Eletrodo posicionado de 
acordo com o modelo 
Ajuste do eletrodo quando a 
máquina não está em operação. 
Inclinação da placa de 
alimentação 
O material deve fluir pela 
inclinação sem cair. 
Ajuste do came sob a placa de 
alimentação 
Divisores Posições definidas Posições definidas pelos 
supervisores da planta e ajustadas 
apenas sob supervisão. 
Fonte: (KENMARE, 2011) 
Quaisquer ajustes necessários com os separadores eletrostáticos devem ser feitos sob a 
supervisão do metalúrgico da planta do chefe de turno. Alguns ajustes afetam rapidamente a 
tonelagem e a qualidade dos produtos finais, de modo que a quantidade de ajustes feitos a 
qualquer momento é crítica. 
2.5.12. Circuito seco de rutilo 
O principal objetivo do circuito seco de Rutilo é produzir um Rutilo e Leucoxeno vendáveis 
produtos.O circuito de Rutilo Seco recebe os não condutores de atrito do Rutilo circuito de atrito. 
Uma combinação de equipamentos magnéticos e electroestáticos e usada para alcançar a 
separação. 
2.5.13. Descrição do processo 
O material alimentado a este circuito é peneirado em 300 mícrons para remover o excesso de 
tamanho material. Os subdimensionados são alimentados para as máquinas de rolos de alta 
tensão Rutilo através de um reaquecedor. na máquina Rutilo HTR são produzidas 3 frações 
nomeadamente um Condutor, não condutor e uma fração média. As frações condutoras são 
enviadas para o primário Separador de IRM. As frações não condutoras são encaminhadas para o 
coletor de Rutilo máquinas HTR. Os farelos são enviados para o EPS scavenger de Rutilo 
A fração condutora da máquina Rutilo HTR combinada com os condutores de o scavenger de 
rutilo EPS são separados pelas máquinas IRMS primárias A fração não magnética produzida 
20 
 
(que é rica em Rutilo) pelo HTR primário é reaquecido e tratado pelo Rutilo Limpador EPS. A 
fração magnética produzida por esta máquina é encaminhada para a máquina IRMS Secundária 
para tratamento. 
O IRMS Secundário produz uma fração de rejeição magnética, que também contém Ilmenita. A 
fração de sêmea é reaquecida e encaminhada para um EPS de leucoxeno A fração não magnética 
é combinada com a fração não magnética do IRMS primário, reaquecido e encaminhado para o 
limpador de Rutilo EPS 
As máquinas Rutilo scavenger HTR produzem uma fração condutora, que é recirculada para o 
EPS limpador de Rutilo. A fração não condutora é recirculada de volta ao circuito seco Non-
mag. 
O leucoxeno EPS produz uma fração condutora (produto leucoxeno) e uma não fração 
condutora, que é recirculada de volta para o circuito seco não magnético 
O EPS Limpador de Rutilo produz uma fração condutora, que é um Rutilo vendável produto, e 
uma fração não condutora, que é recirculada de volta ao Rutilo catador EPS 
2.5.14. Rutil scavenger eps 
Esta máquina recebe uma alimentação rica em condutores. A configuração de kV neste máquina 
é alta (>25kV). Com esta máquina estamos tentando remover o máximo possível de não 
condutores da alimentação enriquecida de condutores. 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
Fig3. Fluxograma de processamento de rutilo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Condutores 
 Mistura 
 Não condutores 
 
Fonte: Autor 
 
 
 
 
Elevador 
Tela 
vibratoria 
Elevador 
EPs 
Reaquecedores 
Carara 
Elevador 
Sump 
Elevador 
Reaquecedor 
Coronastat 
Elevador 
Rol. magnetico 
conveia 
Elevador 
Reaquece
Carara 
Elevador 
Reaquecedor 
EP 
Ilmenite 
Reaquecedor 
RTP 
22 
 
2.5.15. Configuração do separador magnético 
A separação magnética nesta seção é uma operação de dois estágios que consiste em Separadores 
magnéticos de rolo induzido. A folga de ar nesta máquina é definida em mínimo (3 a 4 mm) e o 
ampere é ajustado no máximo. O objetivo desses configurações é remover o máximo de material 
magnético possível. Este magnético fração é uma fração enriquecida com ilmenita. 
Tabela: Equipamentos e quantidades operadas 
Descrição do equipamento Quantidades de unidades de serviço 
Tela de lixo – abertura de 300 mícrons: unidade 
giratória 
4.6 Tph 1 
Reaquecedor Primário de Rutilo 4.4 Tph 1 
HTRs de Rutilo Primário – 2 partidas x 3 
estágios x 240 mm de diâmetro 
4.4 Tph 1 
Rutile scavenger EPS 2 início x 5 estágio 1.9 Tph 1 
HTR's de eliminação de rutilo - 2 partidas x 3 
estágios x 240 mm de diâmetro 
1.0 Tph 1 
Separador primário IRM – 2 x 3 rolos, 133 mm 
de diâmetro x 760 mm + controlador 
4.0 Tph 2 
Reaquecedor Secundário de Rutilo 3.0 Tph 1 
Limpador de rutilo EPS – 2 partidas x 5 estágios 
x 60 pol. 
3.0 Tph 2 
 
3. METODOLOGIA 
Para realização deste trabalho foram usadas metodologias de intervenções tais como análise 
bibliográfica, análise de documentos e observação directa que permitiram colher informações 
sobre os conhecimentos prévios, os recursos disponíveis, entre outros aspectos a considerar. 
 O trabalho de pesquisa teve como fundamento ensaios laboratoriais, balanço de massa, a 
distribuição granulométrica ,e esses ensaios foram feitos através de colectas de amostras das duas 
correntes de alimentação da carara CA5607 (Ep5534 e Ep5540),e as saídas (condutor, Mids e 
23 
 
não condutor), e as correntes do condutor da Ep5542 que também alimenta a Ca5607, e tirando 
as mesmas amostras mas sem a recirculação do condutor da Ep5507 descarregando o material 
para o chão e posteriormente a comparação dos resultados. As amostras foram preparadas no 
laboratório e submetidas a análises de raio X (XRF). A figrura 4 abaixo representa etapas 
conduzidas nos testes laboratoriais. 
 
 
Fonte: Autor 
 
 
 
 
Amostra do condutor da EP5642 e CA5607 
Análise química ( Raio X) Homogeinização 
Comparação dos resultados 
Separação eletroestática 
Compilação e discussão de resultados Análise química (Raio X) 
Ajuste de voltagem 
Aquecimento do material 
Homegeinização Pesagem das tres fracções 
24 
 
3.1. Equipamentos usados no laboratório 
 Separador electroestático 
 Aquecedor 
 Balança 
 Homogeneizador automático 
 Homogeneizador manual 
 Termogan 
 Pau de madeira 
 Luvas 
 Óculos de proteção 
 Mascara 
 Separador magnético de rolo induzido 
 Multímetro 
3.2.Equipamentos usados na planta 
 Multímetro 
 Termogun 
 Lanterna 
 Cronometro 
 Balanca 
 Sacola de pano 
 
 No final foi feito uma análise dos resultados obtidos. Apos as analises foram feitos ensaios 
laboratoriais de optimização dos equipamentos olhando especificamente na temperatura do 
material e a voltagem do equipamento (Kv‟s). 
4. APRESENTAÇÃO, ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS 
4.1.Apresentação da empresa Kenmare 
A kenmare possui três plantas concentradoras, nomeadamente WCP (Wet Concetrate Plant) A, 
B e C. também possui três plantas de mineração a céu aberto para complementação(Dry mining 
25 
 
A, B e C). O produto final das concentradoras, conhecido por mineral pesado (HMC) é 
reencaminhado para planta de processamento (MSP) através de sistema de bombeamento. O 
material concentrado é empilhado no MSP com recurso ao uso de ciclones. 
4.1.1. Whims 
O primeiro estágio de separação do material que vem da mina é alimentado no 
WHIMS. 
O HMC (Concentrado do Mineral Pesado) é recebido apartir da WCP (Planta de Concentração 
Húmida) A, B e C e é amontoado em espaços separados por meio de ciclones. O principal 
objetivo do circuito whims que processa serca de 250t/h é produzir produtos magnéticos e não 
magnéticos que devem atender o nível das especificações no HMC e para garantir o máximo 
aproveitamento de minerais. 
Este processo consiste nos seguintes equipamentos: Equipamentos de limpeza; Magnetos 
húmidos de baixa intensidade (LIMS) e Magnetos húmidos de alta intensidade (WHIMS) 
O fluxo dos magnéticos dos whims descarrega no depósito de produto magnético final (SU1106) 
e em seguida bombado para o circuito de ilmenite auxiliar e ilmenite principal. 
O fluxo dos não-magnéticos vai para o deposito de produto não magnético final (SU1110) depois 
bombado para o circuito não-magnético húmido (DNM). 
4.1.2. Ilmenite 
No circuito dos ilmetites que produz o material nas quantidades de 120t/h para ilmenite A e 80t/h 
para ilmenite B, o material é primeiramente secado no dryer e posterior separação a seco do 
material não-magnético e não condutor que são os rejeitos, o ilmenite é um mineral condutor e 
magnético e neste circuito temos 4 produtos o IP1; IP2; IP3 e IP4, a diferença dos produtos esta 
na percentagem do titânio. 
4.1.3. Circuito não-magnético húmido 
No circuito não-magnético húmido (DNM) que produz cerca de 50t/h é onde acontece a 
separação do mineral da sílica e lama pela diferença de gravidade através dos seguintes 
equipamentos: ciclones; espirais; mesas vibratórias e telas vibratórias. O material pesado é o 
26 
 
nosso mineral que é transferido para o circuito não-magnético seco, onde o material é 
primeiramente secado no dryer para uma melhor separação. Neste estágio acontece a separação 
do material condutor do não condutor usando equipamentos electroestáticos e eletrodinâmicos e 
a separação de minerais magnéticos. 
4.1.4. Zircão humido 
 Nesta separação, o mineral não condutor e exportado para o circuito de zircão húmido onde há a 
separação do zircão e alumínio através dos equipamentos de separação por gravidade, produz 
cerca de 18t/h. O mineral mais pesado é o zircão e o mais leve o alumínio, o alumínio é 
exportado para o circuito de alumínio onde passa por uma dryer para secar o material e ocorre a 
separação magnética obtendo dois produtos o hi-al e monozite onde são estocados e 
armazenados de forma categórica. 
4.1.5. Zircão seco 
O material pesado que é o zircão é exportado para o circuito de zircão seco. Neste circuito ocorre 
a separação electroestático, eletrodinâmico e eletromagnético, o mineral de zircão é não-
magnético e não condutor, neste circuito existem 2 produtos; zircão standard e zircão especial, 
sendo o zircão standard o objetivo principal por ser o mais caro. Neste estágio é produzido cerca 
de 12,5t/h. O material condutor deste circuito é exportado para o hi-al. 
4.1.6. Rutilo 
O circuito de rutilo e alimentado pelo circuito de DNM (separação a seco de material não 
magnético) que também é alimentado a partir do material concentrado no WNM (Separação 
húmica de material não magnético) e foi desenhado para produzir 1.8 toneladas por hora (tph). 
Dentre os vários equipamentos que compõem o circuito pode se citar: Elevadores, Reaqueceres, 
Correias transportadoras, máquinas de separação eletrostática, eletrodinâmica e Magnética. 
Este circuito tem por objectivo a separação do material condutor (que é a propriedade do rutilo). 
 
 
 
27 
 
Figura5: Planta de separação mineral da Kenmare Moma Processing 
 
Fonte: Autor 
4.2.Actividades desenvolvidas 
Para a realização de qualquer actividade na empresa é necessário que se observe todos os 
procedimentos de segurança, preenchendo os documentos para garantir a segurança do trabalho, 
dentre elas são os seguintes: Take 5, GTA e permit, que são de caracter obrigatório o seu 
preenchimento. 
 
WHIMS CIRCUIT 
WET NON-MAGS CIRCUIT ILMENITE CIRCUIT A/B 
DRY NON-MAGS RUTILE CIRCUIT 
DRY ZIRCON CIRCUIT 
HIAL CIRCUIT 
WET ZIRCON CIRCUIT 
HMC Feed 
IP1 
IP2 
IP3 
IP4 
Standard Zircon 
Special Zircon 
RCF 
WZT 
Hial zircon 
Monozite 
Hot Rejects 
2911 
2911 conc 
RTP 
Rut Ilm 
DMR 
OFC ZCF Conc. 
Non-Magnetics Magnetic 
NC 
Rejects 
28 
 
Primeiro para a realização das actividades foi necessário o conhecimento geral do flowsheet da 
planta no circuito de não magnético seco, onde apos conhecer o circuito notou-se uma grande 
recirculação do material, então me foquei na recirculação do material no circuito do rutilo. 
O circuito de rutilo é alimentado pelo circuito de DNM (separação a seco de material não 
magnético) que também é alimentado a partir do material concentrado no WNM (Separação 
húmica de material não magnético) e foi desenhado para produzir 1.8 toneladas por hora (tph). 
Dentre os vários equipamentos que compõem o circuito podem se citar: Elevadores, 
Reaqueceres, Correias transportadoras, máquinas de separação eletrostática, eletrodinâmica e 
Magnética. 
Este circuito tem por objectivo a separação do material condutor (que é a propriedade do rutilo). 
O rendimento alcançado não tem sido o esperado (1.8t/h), Isso sugere que há muita recirculação 
ou perda do mineral dentro do circuito ou ainda a alimentação não tem sido na escala perfeita. 
Neste circuito observou-se os seguintes problemas: 
 A recirculação do material 
 Perca do rutilo nos rejeitos 
Perante esses problemas o foco foi na recirculação do material. 
No fluxo actual, o condutor da EP5542 alimenta a Carara CA5607 recirculando assim o material 
tendo mais perdas do produto causado por esta recirculação. 
 
4.1. Apresentação de dados 
Para fazer a coleta das amostras primeiro esperou-se a estabilidade do circuito, isto é, o RCF 
(alimentação do circuito de rutilo) esteja dentro das especificações requeridas, as maquinas 
estarem a funcionar com os spliters bem posicionados, velocidade dos rolos, e kvs, 
Primeiro foram retirados as amostras nos pontos chaves do circuito e posterior submissão no 
laboratório para testes de XRF (restes raio X) para saber como se comportava em termos de 
qualidade durante 4 dias. Com os resultados já disponíveis discutiu-se os resultados dos dados 
que serão apresentados a seguir: 
Tabela 2: tabela ilustrativa dos primeiros testes (Raio X) no laboratório 
29 
 
 
 
Amostra 
TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U 
% % % % [ppm] [ppm] 
EC5138 91,9 1,31 1,73 2,66 101 79 
CS5621 MIDs 87,8 1,48 3,61 6,37 219 126 
EC6102 79,3 2,79 6,89 11,08 530 158 
CA07 COND 91 1,41 1,7 2,64 101 85 
EP34/40 COND 79,4 1,23 7,22 14,37 403 154 
EP42 COND 87,7 1,86 3,16 4,64 230 105 
Fonte: Autor 
As primeiras amostras mostram que em termos de qualidade do titânio a EP5542 
comparativamente a outras fases, esta próximo ao da CA5607, com isso poderia trabalhar-se para 
reduzir o zircão e a sílica que esta acima do que a CA5607 apresenta, e reduzindo essas 
quantidades pode-se obter a mesma percentagem do titânio com a do CA5607 ou mais. Com 
isso, para melhores resultados foi interrompido a recirculação do condutor da EP5542 para que 
tivesse resultados reais e foram colhidas as amostras para perceber se seria constante assa 
aproximação e foram obtidos os seguintes resultados: 
Tabela 3: resultado dos testes (Raio X) das amostras sem a recirculação 
 
Amostra 
TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U 
% % % % [ppm] [ppm] 
RCF 75,54 1,67 5,66 13,13 368 189 
EP5542 COND 88,3 3,429 1,91 2,3 129 74 
CS5621 COND 90,2 2,704 1,51 1,8 95 69 
EC5120 88,2 2,605 2,55 4,49 187 88 
CA5807COND 90,2 2,456 1,62 2,19 97 72 
EC6102 87,8 3,446 2,05 3,07 168 82 
RTP 91,3 1,138 2,01 3,62 109 90 
Fonte: Autor 
30 
 
Apos retiradas várias amostras em dias diferentes e encontrado a média na tabela acima, chegou-
se a conclusão que é possível que se melhore a qualidade na EP5542 e reportar para a CS5621. 
4.2.1. Ensaios laboratoriais 
Após discussão dos resultados das amostras foram feitos ensaios laboratoriais para obter 
melhores resultados através da variação da temperatura e mantendo os kilovolt da planta, e para 
esses ensaios seguiu-se os seguintes passos: 
1. Ter todo EPI necessário para o trabalho; 
2. Preenchimento da documentação necessária (Take 5, GTA e abrir permissão) para o uso 
dos equipamentos no laboratório; 
3. Limpeza dos equipamentos, da sala e de todos objectos que serão usados durante os 
ensaios; 
4. Pesagem de amostra 
5. Homogeneização do material no splitter ; 
6. Aquecimento do material; 
7. Ajuste da voltagem; 
8. Processamento do material aquecido no separador electrostático; 
9. Ajuste dos spliters; 
10. Pesagem do material obtido (condutor e não condutor); 
11. Homogeneização de cada fracção produzida; 
12. Pesagem a 30g de cada fracção e posterior submissão da amostra para analises XRF; 
13. Limpeza e arrumação dos equipamentos usados e da sala; 
14. Fechar o permit. 
 
Para estes ensaios usou-se as seguintes variáveis 
Separador de prato electroestático 
 Temperatura (110°C, 115°C e 118°C); 
 Kilovolts (34kv). 
 Posição de separadores 5cm 
 
31 
 
Separador de rolo magnético induzido 
 Amperes 12 
 Velocidade do rolo 
 Vibração da alimentação 
Posição de separadores 1/1/1 
Análise de dados 
Apos a submissão das amostras para análises de qualidade no XRF (testes raio-X), foram obtidos 
os seguintes resultados: 
Tabela 4: resultados dos ensaios laboratoriais I. 
 Amostra MASSA YIELD TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U 
G % % % % % [ppm] [ppm] 
 
 
 
FEED 
 
 
 
Alimentação 75.54 1.67 5.66 13.13 368 189 
CS5542 COND 88.3 3.42 1.91 2.3 129 74 
CS5621 COND 90.2 2.70 1.51 1.8 95 69 
EC5120 88.2 2.60 2.55 4.49 187 88 
CA5807 COND 90.2 2.45 1.62 2.19 97 72 
EC6102 87.8 3.44 2.05 3.07 168 82 
RTP 91.3 1.13 2.01 3.62 109 90 
 
 
Spliter 
5 
 
110°C 
Spliter 
2 
 
 COND 34KV 1444.8 96% 82.4 3.45 4.3 8.21 401 125 
 N COND_34KV 59.7 4% 91 3.331 1.41 0.98 74 61 
TOTAL 1504.5 100% 
 
 N.MAG 10A 258 87% 90.8 2.772 1.38 1.41 74 66 
 MAG 10A 40 13% 87.4 6.178 1.31 0.59 108 57 
TOTAL 298 100% 
32 
 
Fonte: Autor 
Feitos os testes fez-se cálculo das massas, recuperação mássica e recuperação metalúrgica 
usando as seguintes fórmulas: 
Massa total 
 
Mt- massa total 
Mc- massa do condutor 
Mnc- massa do não condutor 
 
Recuperação mássica 
 
 
Spliter 
5 
 
115°C 
Spliter 
2 
 
 COND _34KV 1444.5 96% 84.2 3.37 3.64 7.49 363 122 
 N COND _34KV 54.8 4% 90.6 3.392 1.15 0.52 52 56 
TOTAL 1499.3 100% 
 
N.MAG 9.6A 251 84% 90.9 2.423 1.41 1.55 74 67 
MAG 9.6A 47 16% 85.1 7.373 1.26 0.35 125 60 
TOTAL 298 100% 
 
Spliter 
5 
 
 
COND_34KV 1448.4 97% 91 3.414 1.04 0.35 43 55 
N COND _34KV 51.2 3% 82.4 3.65 4.12 7.93 392 128 
TOTAL 1499.6 100% 
118°C 
Spliter 
2 
 
 
N.MAG 9.8A 254 86% 89.8 3.709 1.39 1.37 92 66 
MAG 9.8A 43 14% 86 7.487 1.26 0.31 151 61 
TOTAL 297 100% 
33 
 
 
 
 
 
Re- recuperação mássica 
C- Concentrado 
A- Alimentação 
Recuperação metalúrgica 
 
 
 
 
 
 - Recuperação metalúrgica de um elemento 
P- Produto 
F- Alimentação 
 - Elemento no produto 
 - Elemento na alimentação 
 
4.3. Discussão dos resultados 
Obtido os resultados observa-se que com as temperaturas 110°C; 115°C e 118°C e com 34kv‟s 
tiveram resultados satisfatórios pois o concentrado do titânio é maior que a do condutor da 
CA5607, e o zircão e a sílica são satisfatórios como ilustra a tabela acima. O contaminante ferro 
(Fe) é que esta alto (acima de 3%), observando isso tomou-se a iniciativa de submeter a 
separador eletromagnético (separador de rolo magnético induzido) para retirar o ferro. Colheu-se 
informações acerca do funcionamento da RMI (rolo magnético imduzido) e aplicou-se no 
laboratório, mas os resultados não foram satisfatórios, pois o equipamento tem no máximo 12A e 
a RMI da planta esta a 15A, por isso não foi possível retirar o ferro pretendido como a tabela 
acima ilustra. 
Com isso concluiu-se neste primeiro ensaio que é possível obter um produto para se juntar ao 
fluxo do condutor da CA5607 ou directo para a RMI para se retirar o ferro que é o maior 
34 
 
contaminante neste primeiro ensaio, mas para melhor resultados teve necessidade de fazer mais 
ensaios para ter certeza dos resultados. 
Feito os segundos testes (tabela 4) e tendo feito os mesmos cálculos da tabela anterior da 
seguinte maneira: 
Massa total 
 
Mt- massa total 
Mc- massa do condutor 
Mnc- massa do não condutor 
Recuperação mássica 
 
 
 
 
Re- recuperação mássica 
C- Concentrado 
A- Alimentação 
 
 
 
 
 
Recuperação metalúrgica 
 - Recuperação metalúrgica de um elemento 
P- Produto 
F- Alimentação 
 - Elemento no produto 
 - Elemento na alimentação 
4.3.Discussão de resultado 
35 
 
Para estas amostras surgiu a necessidade de saber como o material se comportava a cada 
passagem no elétrodo, para isso a cada passagem que se fazia no separador electroestático do 
laboratório tirava-se amostra para submeter aos testes XRF, e os resultados como ilustram na 
tabela 4, a primeira passagem temos uma melhor recuperação e essa qualidade com as passagens 
vai decrescendo sendo que à partir da terceira passagem o material vai sendo contaminado e 
perdendo a qualidade desejada. Mas em termos gerais Nestes testes, o teste 3 é mais viável 
porque os contaminantes SiO2 2,87 e ZrO2 2,95 são baixos em comparação com os 
contaminantes de CA5607 SiO2 4 e ZrO2 5,33 . E os contaminantes para este teste (a sílica e o 
zircão), ao passar pelo separador electrodinâmico poderão ser retiradas e limpadas, quanto ao 
ferro não teve problemas pois será retirado no RMI sem nenhum problema. 
 
Gráfico 1: comparação de resultados do teste 1 e a amostra 
Fonte: Autor 
87,7 
1,24 4 5,33 
211 
108 
89,6 
1,27 2,87 4,47 
135 
89 
0
50
100
150
200
250
TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U
TESTE 1 
110°C 110°C
36 
 
 
Grafico 2: comparação de resultados do teste 2 e a amostra 
Fonte: Autor 
 
 
Grafico 3: comparação de resultados do teste 3 e a amostra 
Fonte: Autor 
Tendo feito esses testes e concluído que é possível que a EP seja melhorada então foi colocado 
em prática na planta. 
87,7 
1,24 4 5,33 
211 
108 
90,6 
1,19 3,9 4,9 
149 
92 
0
50
100
150
200
250
TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U
TEST 2 
115°C 115°C
87,7 
1,24 4 5,33 
211 
108 
89,6 
1,27 2,87 3,47 
135 
89 
0
50
100
150
200
250
TiO2 Fe2O3 SiO2 ZrO2 Th U
TEST 3 
118°C 118°C
37 
 
 
4.4.Aplicação na planta 
Na planta, analisou-se os equipamentos com a ajuda dos operadores através do monitoramento 
diário, para este feito usou-se os seguintes materiais: 
 Multímetro 
 Termogun 
 Lanterna 
4.4.1. Multímetro 
Com o voltímetro media-se os kilovolts da maquina diariamente para saber se há mudanças ou 
não e com que frequência. 
 
Fig6: medição de kilovolts 
Fonte: Autor 
4.4.2. Termogun 
Com a ajuda do termogun media a temperatura do material proveniente do reaquecedor RH0505 
que alimenta o separador electroestático EP5542. 
 
38 
 
 
Fig7: termogun 
Fonte: Autor 
 
 
 
4.4.5. Lanterna 
Uma vez que a iluminação na planta é reduzida usava lanterna para observar dentro das 
máquinas e fazer a inspeção. 
Durante as inspeções identificou-se dois