FRAGMENTAÇÃO (BRITAGEM ) rev

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
FRAGMENTAÇÃO & COMINUIÇÃO 
(Britagem) 
Prof.: Manoel Robério Ferreira Fernandes, Dr. 
2013 - 2º sem 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 Fases distintas e interdependentes do Tratamento de Minérios: 
 
Fase 1: Preparação, inclui a fragmentação (britagem e 
moagem) e o controle de tamanho (peneiramento e 
classificação); 
 
Fase 2: Concentração, inclui tanto os métodos físicos de 
separação (densitários, magnéticos e elétricos) como os 
métodos físico - químicos (flotação e floculação seletiva); 
 
Fase 3: Acabamento, inclui as técnicas de separação sólido - 
líquido (espessamento, filtragem e secagem). 
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 1) Cite e comente sucintamente sobre as três fases distintas e interdependentes do Tratamento de Minérios 
 2) Cite e comente sobre os três estágios da fragmentação e qual deles gasta mais energia de transformação 
 3) Defina cominuição e cite os seus principais objetivos e cite três fatores determinantes do grau de cominuição 
de um dado minério 
 4) Cite e comente sobre os tipos de mecanismos presentes no processo de cominuição de partículas 
 5) Descreva sucintamente as diferenças entre os britadores de mandíbulas, cônicos e de rolos quais suas 
aplicações e respectivos grau de redução esperado para um determinado minério. 
 6) A re-britagem de um minério em um britador de mandíbula é recomendada? Por que? 
 7) Correlacione no gráfico ao lado o perfil dos os mecanismos presentes na cominuição em relação ao produto 
da fragementação 
 
 
 
 
 
 
 Um britador de mandíbula é alimentado com o minério itabirítico compacto cujo tamanho médio das partículas é 
D80= 0,8m. Após a operação de fragmentação gera um produto para o mercado com tamanho médio de 
D80=18mm. Pergunta-se qual é o grau de redução deste equipamento? Ele está adequado para realizar a 
operação? Justifique sua resposta. 
 Sabendo-se que o britador de mandíbula é alimentado a uma taxa de 56 m3/h, e que este possui abertura de 
saída na posição fechada – APF = 1/2¨”. Considerando as curvas fragmentrizes indicadas pelo fabricante do 
britador, pergunta-se qual é a quantidade de material produzido (m3/h) nas seguintes faixas granulométricas: > 
1”, < 1” > ½”. Se o fosse alterada a abertura APF para 2½” o que acontecerá com a quantidade de material 
produzida? 
 
 
 
 
 
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 DEFINIÇÃO: Cominuição é a operação da fragmentação que abrange o 
conjunto de operações responsáveis pela redução do tamanho das 
partículas minerais através da ruptura da coesão interna dos mesmos. 
 
 OBJETIVOS: 
 
 Obter parte ou todo o minério dentro das especificações 
granulométricas para seu uso posterior ( mercado ou operações 
subseqüentes) ; 
 
 Atingir o de grau de liberação necessário para se efetuar uma operação 
de concentração; 
 
 Aumentar a área superficial específica dos minerais de um minério 
expondo-os mais facilmente ao ataque por reagentes químicos. 
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 Grau de liberação exigido pelos processos subseqüentes de concentração; 
 Adequação granulométrica exigidas pelos processos subseqüentes; 
 Adequação granulométrica exigidas pelos processos de transportes 
subseqüentes; 
 Adequação granulométrica exigidas para comercialização imediata. 
Fatores determinantes da cominuição 
FRAGMENTAÇÃO: 
 i) É uma operação cara com de custos elevados. 
 ii) Exige investimentos elevados 
 iii) Necessita-se de uma grande superfície específica de contato com as 
partículas 
21,4Total
1,5ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
1,2ELIMINAÇÃO DE REJEITO 
3,5CONCENTRAÇÃO 
15,2 FRAGMENTAÇÃO 
KWH/TOPERAÇÃO
Ex>: DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA EM UMA MINERAÇÃO DE NIQUEL
21,4Total
1,5ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
1,2ELIMINAÇÃO DE REJEITO 
3,5CONCENTRAÇÃO 
15,2 FRAGMENTAÇÃO 
KWH/TOPERAÇÃO
Ex>: DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA EM UMA MINERAÇÃO DE NIQUEL
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Mecanismos utilizados para fragmentar partículas 
 COMPRESSÃO. 
 
 IMPACTO. 
 CISALHAMENTO (Força de Atrito ou Abrasão). 
 
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 Mecanismos de Fragmentação 
 
 Impacto: é o mais eficiente em termos de utilização da 
energia. Ocorre quando as forças de fragmentação são 
aplicadas de forma rápida e em intensidade muito superior 
à resistência das partículas. Faz uso, em geral, da energia 
cinética de corpos em movimentos cadentes. 
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 Mecanismos de Fragmentação 
 
 Compressão: é a mais comum, desde blocos da ordem de 
metros até partículas micrométricas. Ocorre quando forças 
de compressão são aplicadas de maneira lenta e progressiva, 
permitindo-se que, com o aparecimento da fratura, o esforço 
seja aliviado. Em geral, as forças de compressão aplicadas 
são pouco superiores à resistência dos blocos rochosos ou 
partículas. Gera um número reduzido de fragmentos 
homogêneos de tamanho intermediário. 
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 Mecanismos de Fragmentação 
 
 Cisalhamento: leva a um consumo alto de energia e a uma 
produção alta de superfinos. As forças aplicadas são 
insuficientes para provocar fraturas ao longo de toda a 
partícula. Prevalece uma concentração de esforços na área 
periférica que leva ao aparecimento de pequenas fraturas. 
Partículas muito pequenas convivem com partículas de 
tamanho próximo ao original. 
 
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Cisalhamento 
Impacto 
Compressão 
Tamanho 
original 
Distribuição de tamanhos 
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 Mecanismos de Fragmentação 
 
• Choque ou impacto: britadores de impacto e nas áreas de impacto dos 
corpos moedores cadentes no interior dos moinhos revolventes. 
• Compressão ou esmagamento: britadores de mandíbulas, britadores 
giratórios e cônicos. Nos moinhos revolventes ele está associado à 
compressão das partículas entre corpos moedores ou à compressão entre 
as partículas. 
• Abrasão por Cisalhamento: partículas maiores são aprisionadas 
entre superfícies dotadas de movimento, aparece com maior ou menor 
intensidade em todos os equipamentos de fragmentação, mesmo quanto 
tenta-se evitá-lo. Na maioria das vezes, o movimento entre as superfícies 
é contrário ao das próprias partículas. É freqüentemente observado nos 
produtos de moagem autógena, onde acontece as interações partícula-
partícula. 
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Impacto Abrasão Cisalhamento Compressão 
Tipos de Forças presentes nestes mecanismos 
TRAÇÃO 
 Trata-se do desmonte por explosivos 
 O rendimento energético é grande quando comparado aos 
processos de fragmentação em máquinas. 
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A britagem é o segundo estágio de um processo de cominuição onde as 
partículas são reduzidas de tamanho (indo do m ao cm), através de uma 
combinação de mecanismos de abrasão, impacto e compressão, em 
ambiente a seco ou a úmido. 
 
Abrasão 
 
Compressão 
 
Impacto 
 
Mecanismos de quebra/fratura 
BRITAGEM - Introdução 
 Divisão básica em primária e secundária. 
• Britagem primária - alimentação é o ROM, localização próxima ou dentro 
da cava, operação a seco e circuito aberto com ou sem grelha para escalpar 
alimentação. 
 Britagem secundária - alimentação é o produto da britagem primária ( < 15 a 
30 cm) operaçãonormalmente via seco com circuito fechado ou aberto. 
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Características gerais dos britadores: 
 Dimensão dos britadores - dimensão da abertura de entrada (largura x 
comprimento), 
 Equipamento pesado e robusto com carcaça fabricada em ferro fundido ou 
aço. Mandíbulas de aço recobertas com aço manganês ou níquel duro. 
Capacidade reduzida quando se usa chapas corrugadas. 
 Velocidade de 100 a 350rpm 
 Exige dispositivo de regulagem de alimentação. 
 Aplicação: instalações de pequeno e médio porte especialmente com pequena 
relação de redução. 
 
Utiliza-se grelha para escalpar a alimentação. Minas subterrâneas e instalações 
móveis 
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 Britadores Primários 
 
 Britadores de Mandíbulas - britagem realizada entre uma superfície fixa e 
outra móvel, material escoado por gravidade. 
 Grau de redução de 5/1. 
 O tipo Blake é o mais usado e tem uma abertura de alimentação fixa e 
abertura de saída móvel. 
Alimentação nominal = 0,5 a 1,5 m 
 
Velocidade = 200 a 350 rpm 
Constituição Básica: 
Boca – É a superfície retangular por onde penetra a alimentação. A largura da boca do 
Britador é chamada de Gape ( G). Os britadores de mandíbulas são normalmente 
identificados pelas dimensões de sua boca largura e comprimento (GxL). 
 
 
 
Ex>: Britador de mandíbulas tipo blake com biela 30” x 45”. 
 
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....Constituição Básica: 
Descarga – É a superfície retangular por onde saem as partículas componentes 
do britado. 
A largura da saída do britador é normalmente chamada por SET ( S ). 
 Tamanho máximo da partícula admissível em um britador – A 
maior partícula admissível em um britador é aquela cuja espessura é menor que o 
GAPE do britador. 
Ângulo de mordedura – É o ângulo formado pelas tangentes às superfícies de 
Fragmentação nos pontos de contato com o bloco mineral. 
 Mandíbulas – São as placas metálicas que entrarão em contato com o corpo do 
minério para promover a sua quebra. Podem ser classificadas quanto a FORMA em 
planas ou curvas e em relação à SUPERFÍCIE em Lisa, Ondulada e Dentada. 
Curso do Britador – É a distância percorrida, em cada sentido pela mandíbula 
móvel em uma volta do eixo do motor ou em um ciclo. 
Geometricamente Curso ( C ) = Situação Aberta (SA) – situação fechada (SF) 
Para rochas duras C deve ser pequeno enquanto para rochas plásticas deve ser longo 
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Estágios da Britagem 
 Na britagem primária empregam-se os seguintes britadores; 
 britador de mandíbulas; 
 britador giratório ou cônicos; 
 britador de impacto e de rolo. 
Tabela I: Classificação de Estágios de Britagem. 
Estágios de 
britagem 
Tamanho max. 
Alim. (mm) 
Tamanho max. 
produto (mm) 
Relação de 
redução 
Primário 1000 100 8:1 
Secundário 100 10 6:1 8:1 
Terciário 10 1 4:1 6:1 
Quaternário 5 0,8 Em geral é substituída pela 
moagem 
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 De um eixo: movimento elíptico da biela; 
material é fragmentado por impacto, força de 
compressão e um parcela significativa de 
cisalhamento. 
Britadores de Mandíbula: 
Tipo Blake 
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Britadores de Mandíbula: 
Blake dois eixos 
 Movimento da mandíbula móvel afetado pelo movimento 
da biela; 
 A parte superior da mandíbula móvel executa movimento 
circular 
 A força é menor no início do ciclo, quando o ângulo entre 
os eixos é mais agudo e mais forte no topo, quando a 
força máxima é liberada no trajeto reduzido da 
mandíbula; 
 Não existe componente de cisalhamento. 
Comparação Britador Blake de 2 eixos x 1 eixo 
 britador de dois eixos mais pesado e tem capacidade pouco menor; 
 britador de um eixo maiores solicitações nos rolamentos do excêntrico, maior 
desgaste nas mandíbulas, maior proporção de superfinos e menor rendimento de 
energia consumida; 
 dois eixos é 50% mais caro que o anterior; 
 materiais brandos e pequena escala de produção normalmente é mais econômico 
o de um eixo. Para maior escala de produção, material mais tenaz e abrasivo o de 
dois eixos. 
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 De um eixo: movimento elíptico da biela; 
material é fragmentado por impacto, força de 
compressão e um parcela significativa de 
cisalhamento. 
Britadores de Mandíbula: 
Tipo Dodge 
 De um eixo: movimento elíptico da biela; 
material é fragmentado por impacto, força de 
compressão e um parcela significativa de 
cisalhamento. 
Tipo Universal 
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Britadores Impacto 
 Velocidade das barras de 500 a 3000 rpm; 
 Martelos pesam até 100 kg; 
 Tamanho das partículas alimentadas ~20 cm; 
 Desvantagem: elevado custo de manutenção. 
 Vantagem: menor custo de instalação, relação redução muito maior. 
 Aplicação: 
Materiais como carvão e calcário para britagem primária; 
Material com umidade elevada. 
Características 
 O rotor que gira a grande velocidade, preso a barras (martelos) 
que se chocam com o material alimentado a uma velocidade de 
500 a 3000 rpm. 
Parte da energia cinética é transferida para ao mesmo 
arremessando-o contra placas fixas de impacto onde ocorre a 
fragmentação. 
Limitação→ materiais abrasivos (sílica + óxidos metálicos <15 %). 
 
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Britadores de Rolos 
 Fragmentação por compressão e cisalhamento; 
 Requer grandes rolos para alcançar a relação de redução 
desejada; 
 Custo de capital mais alto dos britadores; 
 Requer alimentador contínuo com taxas de alimentação fixas. 
 Aplicação: britagem móvel e material úmido. 
 
 
Consistem de dois rolos lisos que giram um 
contra o outro fragmentando o material 
alimentado entre os rolos. 
Baixa capacidade e aplicação restrita a 
materiais friáveis. 
Características 
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Britadores de Rolo Dentado 
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Britador de rolos 
 Aplicação: minérios friáveis, úmidos e menos abrasivos tais como 
calcário, carvão, gipso, calcário, caulim, fosfatos e minérios de ferro 
friáveis (materiais friáveis e pouco abrasivos 
 
 Operação consiste dois cilindros horizontais girando em direções 
contrárias, o processo de britagem é por simples pressão. São 
produzidos também com um cilindro móvel pressionando o material 
de encontro a uma chapa fixa. 
 Equipamentos com multirolos pode usar rolos em pares ou em 
conjuntos de 3 , porém equipamentos com mais de dois rolos são 
raros. A grande desvantagem do britador de rolos é de necessitar 
de grandes rolos para alcançar uma relação de redução razoável. 
Têm um mais elevado custo de capital em relação aos outros 
britadores. 
 
 Britadores de mandíbulas e giratórios, quando o minério é friável 
com a grande proporção de tamanhos máximos na alimentação 
tendem a estrangular na descarga 
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Principais aspectos que são levados em conta na seleção de britadores A taxa de redução que se pretende obter 
 Dureza e o tipo de minério/rocha 
 Tamanho máximo de alimentação 
 Produção almejada 
 Área ocupada pelo equipamento 
 Custo de investimento e operação 
 Outro item a ser observado seria a robustez do equipamento, por se 
tratar de uma operação severa. 
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Britadores Giratórios 
 Diâmetro da base do cone/ abertura da boca bem 
maior que nos primários. 
 Sensível a umidade; Alimentação nominal 1 a 1,6m3; 
Grau de redução = 8/1 
 Britagem por compressão. 
 Movimento circular de 85 a 150 rpm, fazendo com 
que toda a área da carcaça seja utilizada na britagem; 
 Pode ser fornecido com várias excentricidades, 
quanto maior a excentricidade e velocidade de 
rotação maior a capacidade e energia consumida; 
 Tamanho dos britadores é dado pela largura do anel e 
pelo diâmetro inferior do cone em polegadas; 
 Dispensa uso de alimentadores e escalpe; 
 Consumo de energia alta em relação aos outros 
britadores; 
 Apresenta maior desgaste e custo de manutenção; 
 
 Aplicação: instalações de grande porte ou 
quando o produto do primário é grosso. 
Características: 
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Britadores Cônicos 
 Características: 
 Cone e o manto apresentam longas superfícies 
paralelas, para garantir um tempo de residência mais 
longo; 
 Descarga condicionada ao movimento do cone, a 
descarga é condicionada ao movimento do cone, a 
abertura da saída é controlada através do 
abaixamento e elevação do cone, realizados através 
de dispositivos hidráulicos; 
 O tamanho de partícula na alimentação 559 mm, 
capacidade de 1100 t/h com descarga do produto de 
19 mm; 
 O curso do cone pode ser 5 vezes maior que do b. 
primário; 
 Relação de redução 3 a 7:1, podendo ser mais alta 
 
Giratório modificado onde o cone não é suspenso, mas suportado. Diferenciando - 
se deste também pela superfície externa, alta capacidade. 
 
 
Alimentação nominal = 0,2 a 0,5 m 
Grau de redução = 3/1 a 7/1 
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Desenvolvido na Nova Zelândia no fina de 1960, emprega o 
sistema de alimentação por cascata devidamente dosado na 
turbulência da câmara de cominuição, causando impacto de uma 
superpopulação de partículas dentro da mesma. 
Esta característica melhora a transferência de energia entre 
partículas, resultando maior eficiência Hp/kW. 
 
Características: 
  Adequado para britagem terciária, produtos na faixa de 
0,06 a 12 mm. 
 Duopactor pode ser alimentado com tamanho máximo 
de 50 mm cominuição baseia-se na aceleração de 
partículas por um rotor, trabalhando em alta 
velocidade. 
 Partícula pode atingir até 150 m/s na saída do rotor; 
 Rotor descarrega continuamente dentro da nuvem de 
partículas em movimento turbulento; 
 Redução ocorre pelo impacto da rocha contra rocha, 
atrição e abrasão; 
 Preço do duopactor 20.000 a 120.000 libras, do 
rotopactor 15.000 libras. 
Britador Barmac 
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Características de Britagem 
 Normalmente, a primeira etapa de britagem é composta por britadores de 
mandíbulas, giratórios, de impacto ou de rolos dentados. 
O britador de mandíbulas é o mais comum por aceitar grandes tamanhos em sua 
alimentação e possuir um custo de investimento menor. 
 Os britadores de mandíbulas operam com produções em torno de 800 t/h. 
 Britadores giratórios operam com produções a partir de 800 t/h, porém possuem 
uma limitação do tamanho máximo de alimentação 
 Outro britador seria o de impacto ou de martelos, que quando usados como 
primário aceitam tamanhos maiores de alimentação (1.830 mm) e consegue 
processar até 1800 t/h. Estes tipos de britadores produzem muitos finos e são 
geralmente aplicados a minérios não abrasivos. 
 Os britadores de rolos dentados têm grande aplicabilidade quando seguidos de 
moinho SAG, pois este tipo de britador possui uma melhor distribuição 
granulométrica do produto, o que é desejável para alimentação do SAG. 
Além disso, este equipamento ocupa uma menor área se comparado aos demais 
britadores. 
 É comum utilizar britador de rolos dentados (sizers) nos casos em que o minério 
seja meio argiloso e possua alto teor de umidade. 
 
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BRITADORES PRIMÁRIOS 
Característica 
 
Mandíbula 
 
Giratório 
 
Impacto 
 
Rolo dentado 
 
Capacidade 
 
Baixa a média 
 
Média a alta 
 
Baixa 
 
Baixa 
 
Potência (kW) 
 
2,25 a 225 
 
5 a 750 
 
11 a 450 
 
15 a 300 
 
Abrasividade 
do material 
 
sem restrição 
 
Sem restrição 
 
sílica + óxidos 
metálicos 
<15% 
Restrição 
 
Granulometria 
do produto 
 
top size alto 
para lamelares 
 
Top size 
menor que 
mandíbula 
 
alta produção 
de finos 
 
Produz menos 
finos 
 
Grau de 
redução 
 
5/1 
 
8/1 
 
até 40/1 
 
até 4/1 
 
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CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ) 
As curvas fragmentatrizes representam graficamente a distribuição por tamanho das 
partículas que compõem o produto da britagem. 
Qualquer que seja a ordem de tamanho do produto da britagem, sua distribuição 
granulométrica obedece a uma curva mais ou menos característica, levando-se em 
consideração o tipo de máquina e o tipo de material britado. 
Estas curvas são referidas a abertura de descarga ( SET) dos britadores. 
Os gráficos de distribuição granulométrica representam na ordenada as porcentagens 
retidas acumuladas ( ou %passante), e na abscissa a abertura de uma malha 
quadrada em percentagem do SET na posição aberta. 
Certos fabricantes fornecem gráficos de distribuição granulométrica em que, na 
abscissa está representado o tamanho das partículas, e em cada gráfico, várias 
curvas. O tamanho das partículas do produto de um britador, quando se conhece a 
abertura de saída, é definido como sendo o tamanho 80%( P80), ou seja , é a malha 
quadrada que deixa passar 80% do produto desse britador. 
As figuras a seguir mostrarão, com exemplos, como utilizar as curvas granulométricas 
dos britadores de mandíbulas ( circuito aberto) . 
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EXEMPLO 1 
Um britador realiza uma operação de fragmentação com os seguintes dados: 
- Granulometria da alimentação: 80% < 75mm 
- Granulometria do produto: 80% < 25mm 
Qual é o grau de redução deste equipamento? 
 
Supondo-se que as curvas representem adequadamente os produtos de britagem, 
responda as questões abaixo. 
 - Estime as quantidades de material produzido (m3/h) nas seguintes faixas 
granulométricas: > 1”, < 1” > ½”, < ½” > ¼”, < ¼”, considerando-se uma alimentação 
de 50 m3/h, e abertura de saída na posição fechada A de 1” e B1/2¨”. 
 - Explique a influência da variação da abertura de saída sobre a operação 
de britagem. 
 - Qual deve ser o grau de redução deste britador se a granulometria da 
alimentação é 80% < 6”. 
EXEMPLO 2 
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CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ) 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ) 
< 1” > ½ “ 
70 - 37 = 33% 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ) 
< ½ “ > ¼ “ 
37 - 21 = 16% 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADECATÓLICA DE MINAS GERAIS 
tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximada
do produto de britagem conforme a aber-
tura de saída na posição fechada (APF).
 
 CIRCUITO ABERTO 
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"
8 16
3"
4
1"
16
5"
8
3"
2
1"
8
5"
4
3"
1"
4
1"
1
2
1
1"
4
3"
1
2
1"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass
ant
e
% passante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ) 
%
 P
a
a
s
a
n
te
 A
c
u
m
u
la
d
a
 < ¼ “ 
21% 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
APF 1 
granulometria % m3/h 
> 1 30 15.0 
< 1" > 1/2" 33 16.5 
< 1/2" > 1/4" 16 8.0 
< 1/4" 21 10.5 
100 50.0 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
tamanho de pedra
98,8
90
80
70
60
50
40
30
20
10
8
6
abertura de saída - lado fechado
Distribuição granulométrica aproximada
do produto de britagem conforme a aber-
tura de saída na posição fechada (APF).
 
 CIRCUITO ABERTO 
98,8
90
80
70
60
50
30
40
20
10
1"
8 16
3"
4
1"
16
5"
8
3"
2
1"
8
5"
4
3"
1"
4
1"
1
2
1
1"
4
3"
1
2
1"
22" 3" 4" 5" 6"
% p
ass
ant
e
% passante
10 mesh20 mesh
CURVAS GRANULOMÉTRICAS DE BRITAGEM (CURVA FRAGMENTATRIZ) 
%
 P
a
a
s
a
n
te
 A
c
u
m
u
la
d
a
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
R = 10 - 100 
 EY 
6 
1 
Circuitos de Britagem 
 Britagem primária na mina ou local próximo, circuito aberto. 
 
 Britagem secundária ou terciária em geral circuito fechado 
 com peneira 
• Circuito fechado normal 
 
• Circuito fechado reverso 
R = 1 10 - 100 Z 
 Y E 
6 
2 
Z= % passante na peneira presente na alimentação nova 
Quando o sistema alcançar o equilíbrio, o valor da carga 
circulante será constante e a alimentação nova será 
igual ao produto obtido no undersize da peneira. A 
formulação abaixo pode ser utilizada tanto para o cálculo 
da carga circulante quanto para a avaliação da eficiência 
da peneira, caso não seja conhecida. 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
FRAGMENTAÇÃO 
Circuitos de Britagem 
 Britagem primária na mina ou local próximo, circuito aberto. 
 
 Britagem secundária ou terciária em geral circuito fechado 
 com peneira → granulometria homogênea. 
 
• Circuito fechado normal 
• Circuito fechado reverso 
Britagem Primária 
Britagem Secundária 
Peneira Vibratória 
 Produto 
US 
OS 
C
ar
g
a 
C
ir
cu
la
n
te
 
Fechado Reverso 
Britagem Primária 
Britagem Secundária 
Peneira Vibratória 
Produto 
US 
OS C
ar
g
a 
C
ir
cu
la
n
te
 
Fechado Normal 
O
b
s
e
rv
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o
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b
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ta
g
e
m
 s
e
c
u
n
d
á
ri
a
. 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 Minério/rocha tem características únicas, particulares que os diferenciam 
entre si. 
 Processo responder de maneira diferente a cada tipo de equipamento. 
 Na própria jazida tem-se uma variação significativa de tipos diferentes de 
minérios nas frentes de lavra. 
 Uma dificuldade é saber de forma mais precisa qual será a granulometria 
de alimentação do britador, uma vez que isso depende das diferentes 
características do maciço rochoso e do desmonte de rochas executado 
 
Há um britador adequado para cada tipo de minério? 
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Empastamento, ou seja, adesão de finos e materiais argilosos à carcaça 
e cabeça de britagem reduzindo a área e o escoamento do material; 
 
Entupimento decorrente da entrada de blocos grandes, de tamanho 
maior que a capacidade do britador. Esse problema ocorre freqüentemente 
em britadores primários que operam sem a proteção da grelha; 
 
Atolamento decorrente do arranjo das partículas formando um arco que 
as sustenta acarretando a parada de escoamento do material; 
 
Afogamento devido a redução de espaço disponível para o material 
britado em função do fenômeno de empolamento. 
As falhas mais comuns encontrados em plantas de britagem: 
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Curiosidade... Britagem por microondas 
“Microondas substituirão britadores e moinhos na mineração.” 
As rochas são feitas de diferentes minerais, as ondas as afetam de forma 
variada ao longo de sua extensão. Como alguns minerais se aquecem mais 
rapidamente do que outros, quando a rocha é submetida ao aquecimento 
começam a aparecer rachaduras ao longo das interfaces entre os grânulos 
dos diferentes minerais, o que faz com que essas rochas possam ser 
quebradas mais facilmente. 
Pode-se realmente aumentar a velocidade de todo o processo diminuindo o 
tempo de exposição do material, de alguns minutos para apenas alguns 
milisegundos, utilizando potências muito altas em períodos curtos de tempo.“ 
Cada rocha reage de forma diferente às microondas, de forma que o 
processo deve passar por uma sintonia fina para cada tipo de minério. os 
primeiros resultados mostram que, uma vez configurada a fonte de 
microondas para um minério específico. 
 Uma empresa de mineração poderá economizar entre 50 e 60% em sua 
conta de energia. 
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Definição de circuito de Britagem depende alguns fatores, como: 
 Da capacidade da instalação 
 Características granulométricas e físicas da alimentação; 
 Características granulométricas desejadas para o produto; 
 Características dos equipamentos; 
Procedimentos que devem ser seguidos na escolha do circuito: 
 Não é aconselhável, por motivos econômicos manter estoques de minério 
entre a frente de lavra e a britagem primaria ; 
 A britagem primária deve atender as exigências de operação da mina, o que 
implica em alimentação descontínua e irregular e consequentemente um 
super dimensionamento do britador; 
 Britador primário é definido pelo tamanho do maior bloco de minério da mina, 
sendo compatível com equipamentos de carregamento; 
 Estágios de britagem subseqüentes devem atender as especificações 
desejadas para o produto(estoques reguladores entre britagem primaria e 
outras etapas de cominuição); 
 Geralmente o último estágio de britagem é feito com circuito fechado com 
peneiras para garantir a uniformidade aos produtos . 
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No dimensionamento dos britadores é fundamental conhecer: 
 O volume de minério a ser processado(taxa de alimentação); 
 A distribuição granulométrica da alimentação; 
 A distribuição granulométrica desejada do produto; 
 A densidade aparente do minério; 
 O modo de operação(circuito aberto ou fechado); 
 O balanço de massas (carga circulante) 
 O peso específico do minério; 
 A britabilidade do minério(Wi); 
 A % umidade e 
 As características mineralógicas (teor de argilas,morfologia) 
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TEORIAS SOBRE O PROCESSO DE COMINUIÇÃO 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
TEORIAS SOBRE O PROCESSO DE COMINUIÇÃO 
 LEI DE RITTINGER – É a mais antiga das teorias data de 1867 O Trabalho 
Necessário para criar uma nova superfície através da fragmentação é diretamente 
proporcional à superfície nova gerada ( Trabalho útil consumido) a qual é 
inversamente proporcional ao diâmetro. 
 E  ENERGIA CONSUMIDA 
 X1  ABERTURA DA MALHA QUE DEIXA PASSAR 80% DA ALIMENTAÇÃO 
 X2  ABERTURA DA MALHA QUE DEIXA PASSAR 80% DO PRODUTO 
 K  CONSTANTE - DEPENDE DO MATERIAL 
E K
X X
 






1
2
1
1
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
TEORIAS SOBRE O PROCESSO DE COMINUIÇÃO 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
LEI DE KICK - 1885 
 O TRABALHO NECESSÁRIO NA FRAGMENTAÇÃO É PROPORCIONAL À 
RELAÇÃO DE REDUÇÃO. 
ONDE: 
 E  ENERGIA CONSUMIDA 
 X1  ABERTURA DA MALHA QUE DEIXA PASSAR 80% DA ALIMENTAÇÃO (Di) 
 X2  ABERTURA DA MALHA QUE DEIXA PASSAR 80% DO PRODUTO (Df) 
 K  CONSTANTE - DEPENDE DO MATERIAL 
2
1
ln
X
X
KE 
A relação de redução mais comum é denominada R80 e informa quantas vezes o 
minério foi reduzido pelo equipamento de fragmentação: 
R80=F80/P80, 
Onde: 
F80 é a abertura da malha que deixa passar 80% do minério a alimentar o 
equipamento de fragmentação e P80 é a malha que deixa passar 80 do material 
cominuido. 
A relação de redução total é igual a 80% da malha que deixa passar o ROM 
dividido pela abertura da malha que deixa passar 80% do material desejado 
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Lei de Bond 
 
ONDE: 
 W ou E  Consumo de ENERGIA (kwh/st) 
 Wi= Work Index, trabalho necessário para produzir 1ton curta ( 908Kg), desde tamanho 
inicial F=∞ (m), até um tamanho final P (m). 
 Fou X1= Abertura da malha que deixa passar 80% da Alimentação tamanho inicial “F” m 
 P ou X2= Abertura da malha que deixa passar 80% do Produto – Tamanhp final “P” (m) 
 Wi  WORK INDEX (kwh/st) - Constante moabilidade de cada material 
LIMITAÇÕES DA LEI DE BOND: 
 Não considera o Wi como função das variáveis de processo. 
 Não considera as características mineralógicas do material, como morfologia, friabilidade. 
W WI
X X
 






10
2
10
1
ou 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Work index 
 O Wi é obtido em laboratório através do teste de moabilidade. A metodologia envolve o ensaio 
com um moinho de bolas com dimensões padrões de (12x12)pol2 ou (30x30)cm2 e uma malha 
de teste. O ensaio simula um circuito fechado de moagem e com ele procura-se determinar o 
número de rotações necessário para produzir uma quantidade de produto predeterminado pela 
malha teste. 
 Wi= 44,5/{ Am0,23xMob 0,82[(10/√P) – 10/√F] }, 
Onde: 
Wi= Resultado expresso em kWh/t, ou para converter para kWh/st divida por 1,1 
Am= abertura da malha teste em μm; 
Mob= Índice de Moabilidade; 
P= Abertura da peneira que deixa passar 80% do Produto; 
F= Abertura da peneira que deixa passar 80% da Alimentação 
 
OBS.: 
 A metodologia para determinação do Wi está disponível nas normas da ABNT. Para o 
dimensionamento de equipamentos de cominuição é necessárip determinar o Wi do minério em 
questão, seguidpo da aplicação da equação acima. Com o resultados faz-se necessário realizar 
a multiplicação pelos fatores de correção das condições em que se irá operar. 
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Tabela informativa Minério x Wi x PE 
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LEI GERAL (LEI DE CHARLES) - 1957 
 ONDE: 
 E  ENERGIA CONSUMIDA 
 X  ABERTURA DA MALHA 
 K  CONSTANTE - DEPENDE DO MATERIAL 
 n = 1  LEI DE KICK (GRANULOMETRIA GROSSA) 
 n = 2  LEI DE RITTINGER (GRANULOMETRIA FINA) 
 n = 1,5  LEI DE BOND (GRANULOMETRIA INTERMEDIÁRIA) 







nX
dx
KdE
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Leis da Fragmentação 
Autor Formulação Equação Resultante 
Rittinger, 
(1867) 
"O trabalho necessário para realizar a 
fragmentação é proporcional à superfície 
nova nela gerada" 
E K
d d0 1 1 0
1 1
 ( )
 Eq. 
(2.7) 
Kick, 
(1885) 
"O trabalho necessário para produzir 
mudanças análogas em corpos de mesma 
geometria e do mesmo estado tecnológico 
é proporcional ao volume ou peso dos 
corpos" 
 
E K
d
d0
1
0
2 ln( )
 Eq. 
(2.8) 
Bond, 
(1951) 
"O trabalho despendido por unidade de 
volume ou peso é inversamente 
proporcional à raiz quadrada do tamanho" 
E K
d d
0 3
1 80 0 80
1 1
 ( )
[ , ] [ , ]
 Eq. (2.9) 
Charles, 
(1957) 
"O trabalho (dE) necessário para realizar 
uma variação elementar (dd) numa 
dimensão (d) de um dado corpo é 
proporcional à variação (dd) e 
inversamente proporcional a uma potência 
(n) da dimensão (d)." 
dE K
dd
dn
0  
 
ou 
E K
d n d n
0
1 0
1
1
1
1




[
( ) ( )
]
 
Eq.(2.10) 
 
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 Aspectos Energéticos da Fragmentação 
 
 Diferentes tipos de relações matemáticas, empíricas, têm sido propostas para 
correlacionar a resistência que partículas de composição, tamanho e forma 
diferentes apresentam à fragmentação. 
 
 Entretanto, tais índices não têm apresentado nenhuma relação com a 
fragmentação industrial visto que esta se realiza em máquinas onde milhares 
de partículas estão presentes. Na fragmentação industrial a ruptura de 
partículas não é um fenômeno isolado. 
 
 No interior das máquinas de fragmentação ocorrem outros fenômenos que, 
num processo caótico, contribuem para a dissipação de energia de 
fragmentação. Podemos citar diversos tipos de dissipação de energia como, 
por exemplo, a deformação, o atrito e até mesmo o ruído 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 Aspectos Energéticos da Fragmentação 
 
 
Então em um circuito de fragmentação, o tipo de equipamento 
selecionado varia a medida em que o tamanho das partículas 
diminui. 
Na grande maioria dos equipamentos existentes, as forças 
associadas à quebra são aquelas que envolvem ou compressão 
ou impacto. 
As diferenças entre equipamentos estão associadas aos diferentes 
tipos de mecanismos que levam a aplicação dessas forças sobre 
as partículas minerais. 
Conseqüentemente, os equipamentos primários, referindo-se aos 
britadores, devem apresentar estruturas mecânicas maciças, 
concentradoras de energia. 
Na redução mais fina, no caso os moinhos, devem ser capazes de 
distribuir a energia de fragmentação sobre uma grande extensão 
de superfície. 
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 Estagiamento do Trabalho de Fragmentação 
 
A fragmentação de blocos ou maciços rochosos é um processo que é realizado 
em estágios. 
O desmonte de rochas, com explosivos, constitui a primeira etapa de 
fragmentação. Desmonte mecânico também pode ser utilizado em minérios friáveis. 
A britagem é aplicada na redução de blocos maiores - metros até centímetros. 
Caso seja necessária maior redução no tamanho das partículas, a moagem é 
processo mais adequado - centímetros até micrômetros. 
Em partículas maiores, é necessária uma grande quantidade de energia para a 
fragmentação. Por outro lado, a quantidade de energia necessária por unidade de 
massa (kWh/t) é pequena. 
Ao se reduzir o tamanho das partículas,reduz-se também energia necessária 
para a sua quebra, ao passo que a energia aplicada por unidade de massa 
aumenta.