PROJETOS DE MINERE+ç+âO II - HIDROCICLONES
21 pág.

PROJETOS DE MINERE+ç+âO II - HIDROCICLONES


DisciplinaProjeto de Mineração19 materiais265 seguidores
Pré-visualização1 página
Fernando Teodoro 
Dezembro / 06 
HIDROCICLONES 
Elias Fonseca de Castro 
Classificação 
\u2022 A classificação é um processo de separação por tamanho de partículas 
minerais, realizado em um meio fluido, que leva em consideração: 
 
\uf0d8 o tamanho das partículas; 
\uf0d8 a forma das partículas; 
\uf0d8 densidade das partículas a serem separadas. 
 
\u2022 O fluido pode ser água ou ar, sendo a água o fluido utilizado no 
beneficiamento de minérios. 
1 - Classificação 
\u2022 \u201cUnderflow" (UF) - constituído, em maior proporção, de partículas mais grosseiras; 
\u2022 \u201cOverflow" (OF) - constituído, em maior proporção de partículas mais finas. 
1.1 - Produtos 
Hidrociclones 
 
Equipamentos amplamente utilizados na indústria mineral com as seguintes 
finalidades: 
 
\uf0d8 classificação de partículas sólidas por tamanho 
\uf0d8 separação sólido/líquido. 
2- Hidrociclones 
2.1 \u2013 Principais partes de um ciclone 
2.2 - Vantagens 
 
\uf0d8 Capacidade elevada em relação ao seu volume e à área ocupada; 
\uf0d8 Operação simples; 
\uf0d8 Elevada disponibilidade; 
\uf0d8 Baixo custo operacional e de investimento; 
\uf0d8 Não tem partes móveis \u2013 manutenção fácil e de baixo custo. 
2.3 - Desvantagens 
\uf0d8 O controle de partículas grossas para o \u201coverflow\u201d é deficiente, podendo 
ocorrer sobrecarga do apex em caso de variações na taxa de alimentação que 
ocasiona menor eficiência de classificação que os classificadores espirais. 
Hidrociclones 
2.4 - Funcionamento 
\u2022 A polpa de alimentação é injetada sob pressão e penetra tangencialmente na parte 
cilíndrica adquirindo movimento rotatório que dá origem a dois fluxos (ou dois vórtices); 
\u2022 As partículas grosseiras tendem a acompanhar o fluxo descendente indo sair através do 
apex, constituindo o "underflow". As partículas finas acompanham o fluxo ascendente indo 
constituir o "overflow". 
Hidrociclones 
Deslamagem 
3 - Deslamagem 
3.1 - Conceitos 
Deslamagem - etapa da classificação que tem a finalidade de eliminar as lamas, 
nocivas ao processo de flotação. 
Finos Ultrafinos Colóides 
Tamanho das partículas 
100 mm 10 mm 1 mm <1 mm 
Partículas ultrafinas - partículas que têm tamanho entre 1 e 10 µm e que não 
são facilmente separadas por métodos convencionais de concentração (inclusive 
flotação). 
 
Lamas - misturas contendo colóides e ultrafinos, gerados durante a lavra e o 
beneficiamento do minério. 
Deslamagem 
3.2 \u2013 Influência das lamas na concentração 
\uf0d8 Geração de um filme sobre a superfície das partículas (slime coating), 
mudando as características das cargas superficiais e dificultando a adsorção de 
reagentes; 
\uf0d8 Consumo excessivo de reagentes, devido à grande superfície especifica das 
partículas de lama; 
\uf0d8 Perda de seletividade na flotação. 
Lama 
Minério 
3.3 \u2013 Dispersão 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
Antes da dispersão 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
Após a dispersão 
Soda 
\uf0d8 Objetivo \u2013 Deixar as partículas mais afastadas possíveis (desagregadas) para 
aumentar a eficiência na etapa de deslamagem (ciclonagem); 
\uf0d8 Processo \u2013 Adição de soda para variar o pH de forma que as partículas 
tenham carga elétrica de mesmo sinal e, portanto, tenham repulsão uma pela 
outra. 
Deslamagem 
4.1 \u2013 Variáveis operacionais 
4.2 \u2013 Principais variáveis de processo 
\uf0d8 Pressão da alimentação \u2013 aumento da pressão resulta na diminuição do diâmetro de 
corte; 
\uf0d8 % sólidos na alimentação \u2013 a diminuição da % de sólidos reduz a densidade e a 
viscosidade da polpa, que facilitará a sedimentação e conseqüente redução do diâmetro 
de corte; 
\uf0d8 Nº ciclones em operação - variável de atuação operacional que regula a pressão do 
distribuidor. 
\uf0d8Diâmetro vortex \u2013 o aumento do diâmetro do vortex aumenta o arraste de partículas 
sólidas para o overflow, o que acarreta um aumento no diâmetro de corte; 
\uf0d8Diâmetro apex \u2013 o aumento do diâmetro do apex atua no sentido contrário ao do 
aumento do vortex, causando a diminuição do diâmetro de corte. A redução do diâmetro 
do apex resulta no aumento da % de sólidos do underflow (redução do by pass). 
Ciclonagem 
4 - Ciclonagem 
É a operação de classificação executada em equipamentos denominados ciclones. 
Alimentação 
Medidor 
Pressão 
Válvulas 
abertura ciclones 
Densímetro 
Água automática para 
controle de nível 
Nível da caixa 
4.5 \u2013 Configuração 
Pressão Diâmetro corte 
% sólidos Diâmetro corte 
Diâmetro vortex Diâmetro corte 
Diâmetro apex Diâmetro corte 
Partição: u(a-o) 
 a(u-o) 
 
By pass: (1-u)(a-o) u - % sólidos underflow 
 (1-a)(u-o) a - % sólidos alimentação 
 o - % sólidos overflow 
 
Fernando Teodoro 
Dezembro / 06 
DIMENSIONAMENTO 
DE 
HIDROCICLONES 
4.6 \u2013 Cálculo d50 
4.6 \u2013 Cálculo d50 
4.7 \u2013 Dimensionamento ciclones 
Tamanho overflow: 60% passante em 74µm 
Taxa de alimentacão: 812t/h(base seca) 
% sólidos peso: 59,1 
% solidos volume: 33,2 
Densidade de polpa: 1,632 
Vazão de polpa: 234l/s 
Densidade de sólidos: 2,9 
Pressão alimentação: 7psi 
Partição: 69% 
% solidos underflow: 75% 
 Densidade de polpa underflow: 1,966 
 
 
Primeiro passo: 
Calcular o d50 corrigido para 
o overflow desejado. 
 
 D50c-desejado = 74x2,08 = 154µm 
 
4.7 \u2013 Dimensionamento ciclones 
Segundo passo: 
Calcular o diâmetro do ciclone 
Determinar C1, C2, C3 
C1 \u2013 Correção da densidade de alimentação 
C2 \u2013 Correção para \u394P 
C3 \u2013 Correção densidade de sólidos 
D50c (desejado)=D50c(padrão)xC1xC2xC3 
 
154=D50c(padrão)x4,09x1,1x0,93 
D50c(padrão)=37µm 
 
 
 
 
Diâmetro ciclone = 20 polegadas 
4.7 \u2013 Dimensionamento ciclones 
Terceiro passo: 
Calcular a vazão do ciclone 
1GPM = 0,063 l/s 
4.7 \u2013 Dimensionamento ciclones 
Quarto passo: 
Calcular o número de unidades de ciclone 
NC = 234/40 =5,85 6 ciclones 
Quinto passo: 
Calcular o diâmetro do apex: 
Vazão do underflow: 106 L/s 
Vazão por apex: 106/6 = 18 L/s 
Apex: 9,5cm ou 33/4\u201d 
 
OBS: O diâmetro do vortex é de 25% a 45% do diâmetro do ciclone (parte cilíndrica) 
Exercício - Dimensionamento ciclones 
Selecionar o tamanho e o número de ciclones para fechamento do circuito 
de moagem, sendo dados: 
Produção: 300t/h 
Produto: 95% passante em 54 mícrons 
Porcentagem de sólidos do produto = 35% em peso 
Densidade do sólido: 3,95 
Porcentagem de sólidos underflow:78% em peso 
Carga circulante:200% 
Pressão:18PSI