Apresentação da disciplina Beneficiamento de Minérios Parte I

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IPUC - Instituto Politécnico 
 
 
Engenharia Metalúrgica 
 
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS 
 
 
Prof. Manoel Robério Ferreira Fernandes. 
 
E-MAIL: roberiof4@hotmail.com 
 
 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
NOÇÕES DE DEMANDA DA NECESSIDADE DE RECURSOS MINERAIS 
CURIOSIDADES 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
NOÇÕES DE DEMANDA DA NECESSIDADE DE MINÉRIOS 
CURIOSIDADES 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
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CURIOSIDADES 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
CONCEITO DE MINERAÇÃO 
 
A mineração é uma atividade que é (e continuará sendo) a principal 
provedora de materiais para a humanidade. 
Os desafios técnicos, sociais e ambientais que se colocam para a indústria 
mineral, em nível mundial, requerem o aperfeiçoamento e o contínuo 
desenvolvimento de novos métodos de mineração e de processamento de 
minerais que permitam minimizar os impactos ao meio ambiente e, ao 
mesmo tempo, fornecer os recursos necessários para a economia." 
(www.mining.ubc.ca) 
 
 
 
 
 
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EXPLOSIVOS E EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE DE MINÉRIOS 
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VISTA DE UMA PLANTA DE CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
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 PESQUISAS MINERAIS 
 Engenharia de Minas atua em todos os estágios da mineração. 
 A sua primeira função é a da descoberta de uma jazida mineral e a 
determinação da viabilidade do estabelecimento de uma mina para 
explorá-lo. 
 
 Prospecção; 
 Determinação Mineral; 
 Estudo de Viabilidade. 
 
 
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Operação de Mina 
Lavra 
 O processo de lavra é realizado com equipamento de escavação: 
escavadeiras, pás mecânicas e caminhões de grande porte que irá alimentar 
as usinas de beneficiamento. 
 
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CONCEITO DE TRATAMENTO DE MINÉRIOS 
 
O Tratamento de Minérios pode ser conceituado como o conjunto de operações 
básicas que são realizadas em uma matéria prima mineral (minério bruto) com o 
objetivo de se obter sua adequação, ou seja, produtos comercializáveis. 
 
A terminologia técnica inclui diversos termos que podem ser empregados para 
conceituar esse conjunto de operações (Beneficiamento Mineral, Processamento 
Mineral). 
 
Há, no entanto, autores que defendem um conceito mais amplo para o 
tratamento, como sendo um processamento no qual os minerais podem sofrer 
até alterações de ordem química, resultantes de simples decomposição térmica 
ou mesmo de reações típicas geradas pela presença do calor. 
 
A aglomeração (sinterização e pelotização) de minérios finos, ustulação e 
calcinação são consideradas, dentro desse conceito, como tratamento de 
minérios; preferimos considerá-las como sendo operações pirometalúrgicas. 
 
Os termos beneficiamento e tratamento serão usados indistintamente. 
NOÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINÉRIOS 
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Viabilidade do Empreendimento de Beneficiamento de Minérios 
 Todo projeto de beneficiamento de minério deve fazer parte 
do Plano de Aproveitamento Econômico, devendo constar de pelo 
menos: 
•Caracterização do minério; 
•Fluxograma de processos de equipamentos; 
•Balanços de massa e metalúrgico; 
•Caracterização dos produtos, subprodutos e rejeitos; 
•Planta de situação e arranjo geral da usina em escala adequada; 
•Entre outros. 
 
 
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. 
 
Tratamento e/ou Beneficiamento 
Os principais processos de beneficiamento são: 
•Fragmentação 
•Classificação 
•Concentração 
•Amostragem 
•Manuseio dos materiais 
•Disposição dos rejeitos 
•Desaguamento 
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NOÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINÉRIOS 
• LABORATÓRIO 
 
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NOÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINÉRIOS 
• INDUSTRIAL 
 
OPERAÇÕES MINEIRAS 
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OPERAÇÕES MINEIRAS (continuação) 
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EXEMPLO DO PRODUTO FINAL 
 DE UM A LAVRA DE GRANITO 
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Desmonte Mecânico 
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Plano de Fogo 
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Desmonte Escultural 
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EXTRAÇÃO MINERAL - Definições Básicas 
Maciço Rochoso 
 
“Rocha é o material sólido da crosta.” 
Mello Moraes 
 
Nessa acepção, o maciço rochoso ou massa rochosa 
inclui, além do tipo litológico, todas as suas 
descontinuidades, tais como: sistemas de diáclases, 
planos de acamamento, xistosidades e falhas. 
 
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EXTRAÇÃO MINERAL 
Material Rochoso 
 
Entende-se por material rochoso, o material constituinte 
dos blocos de rocha, delimitados pelas descontinuidades 
do maciço rochoso. 
 
Depreende-se que o material rochoso inclui como 
propriedades físicas e mecânicas a densidade, 
porosidade, coesão, dureza, resistência mecânica, 
módulo de elasticidade e forma de ruptura. 
 
 
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EXTRAÇÃO MINERAL 
Tipos de Rocha 
 
INTACTA 
 porção da massa rochosa, livre de descontinuidades, 
sobre a qual se verificam propriedades de resistência 
mecânica do material rochoso. 
 
FRÁGIL 
apresenta ruptura frágil, esta é definida a partir do ponto 
em que a capacidade de resistir às cargas diminui 
simultaneamente com aumentos de deformação. 
 
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EXTRAÇÃO MINERAL 
Tipos de Rocha 
 
 DÚTIL 
 pode apresentar deformações permanente sem perder 
sua capacidade de resistência. 
 
 
DESCONTINUIDADES 
termo geral para qualquer descontinuidade mecânica, 
em um maciço rochoso, que apresenta baixa ou 
nenhuma resistência à tração. 
 
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PRESENÇA DE FALHAS/DESCONTINUIDADES 
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PRESENÇA DE FALHAS/DESCONTINUIDADES 
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COESÃO: Refere-se à força que une as partículas das rochas. 
Rochas Coerentes: gnaisses, granitos e basaltos (não decompostos). 
Rochas incoerentes: arenito, argilito. 
DUREZA: É a resistência oferecida pela rocha à penetração de uma ferramenta
mineira.
ELASTICIDADE: É a mudança de forma ou volume de uma rocha, quando
submetida a forças externas, retornando, em seguida, às condições iniciais,
quando retiradas as forças que causaram a deformação.
PLASTICIDADE: É a propriedade que tem a rocha de tomar qualquer forma,
quando submetida a forças externas, e conservar esta forma, mesmo depois de
removida a causa da deformação.
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EXTRAÇÃO MINERAL 
Tipos de Rocha 
 
 ROCHAS DURAS 
 Sãorochas que apresentam Resistência Uniaxial à 
Compressão de 100 – 250 MPa. 
 
 ROCHAS BRANDAS 
 São rochas que apresentam Resistência Uniaxial à 
Compressão de 25 – 50 MPa. 
 
SOLO OU ALTERAÇÃO 
Quando a Resistência Uniaxial à Compressão do 
material é menor do que 1 MPa. 
 
 
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DENSIDADE DA ROCHA INTACTA: É a massa por unidade de volume da
rocha.
.)/,/( 33 etcmtcmg
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Exemplos: Gnaisse: 2,9 t/m3 
 Granito: 2,7 t/m3 
 Quartzito: 2,6 t/m3 
 
Obs.: - as rochas de baixa densidade se deformam e rompem com facilidade, 
 requerendo um fator de energia relativamente baixo. 
 - as rochas densas precisam de um maior quantidade de energia para 
 lograr uma fragmentação satisfatória. 
RESISTÊNCIA DAS ROCHAS: as resistências estáticas à compressão e à tração
como parâmetros indicativos da aptidão da rocha ao desmonte.
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CARACTERIZAÇÃO 
TABELA DE ESPEFICIDADES MINERAIS X MÉTODO DE CONCENTRAÇÃO INDICADO 
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CAMPO DE ATUAÇÃO DO ENGENHEIRO 
METALÚRGICO 
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EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 
1) Enumere em ordem decrescente, segundo a média anual de consumo por habitante informada pelo DNPM, os seguintes 
bens minerais: Ferro, Zinco, Cobre, Alumínio, Manganês e Ouro. 
 
 
2) Correlacione com a abundancia destes na natureza e cite alguns dos principais Minérios onde estes possam ser 
encontrados. 
 
 
3) Engenharia de Minas atua em todos os estágios da mineração. O que vem a ser Prospecção Mineral e Lavra? Em que 
etapas estas atividades se subdividem?. 
 
 
4) O que você entende por tratamento de minérios? Que atividades podem ser consideradas pertencentes à esta subdivisão 
da Metalurgia/Mineração? 
 
 
5) Para se defender um projeto de engenharia em qualquer área é necessário uma profunda análise de fatores técnicos, 
econômicos,sociais, ambientais. Cite pelo menos 5 pontos de análises para um projeto de beneficiamento de um minério de 
ferro na região de Conceição do Mato Dentro, visando mitigar os impactos regionais causados pela atividade. 
 
 
6) Qual a diferença entre Maciço Rochoso e Material Rochoso e Rocha Compacta e Friável? 
 
 
7) O que vem a ser uma descontinuidade rochosa? 
 
 
8) Elabore uma representação esquemática das subdivisões da Tecnologia Mineral. ( use o verso da folha) 
 
9) Comente sobre o campo de atuação do engenheiro metalúrgico, cite exemplos de atuações em plantas e/ou processos 
e/ou operações que você conhece.