Processos e Equipamentos de Moagem

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TRATAMENTO DE MINÉRIOS I
Prof. José Gedael Fagundes Júnior
João Monlevade
1° Semestre de 2022
MOAGEM: EQUIPAMENTOS E 
PROCESSOS
CONCEITOS GERAIS
2Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Processo de cominuição no qual o material é fragmentado ou reduzido de tamanho
entre duas superfícies móveis que não possuem qualquer sujeição mecânica
(movimentos livres) entre si.
➢ Corpos moedores;
➢ Superfície interna do moinho (revestimento);
A fragmentação efetiva ocorre pela combinação de dois mecanismos:
i. Queda dos corpos moedores sobre o revestimento;
ii. Escorregamento dos corpos sobre o revestimento do moinho.
TIPOS DE PROCESSOS DE MOAGEM
3Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
➢ Moagem em via úmida;➢ Moagem em via seca.
Adição de quantidades
consideráveis de água durante o
processo de moagem;
Umidade natural do material ou não
requer uma operação de secagem
forçada.
TIPOS DE PROCESSOS DE MOAGEM
4Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moagem em via seca;
Este processo é aplicado quando existe alguma razão impeditiva para o
processamento via úmida:
➢ Possibilidade de reação do material com água:
▪ Cal virgem;
▪ Elementos solúveis em água (sal);
➢ Processos subsequentes exigem o estado seco do material;
➢ Menor índice de desgaste do que via úmida.
TIPOS DE PROCESSOS DE MOAGEM
5Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moagem em via úmida;
A adição de água forma uma mistura em que o
sólido permanece em suspensão no líquido,
formando uma polpa.
Todas as operações sequentes se fará em 
função do beneficiamento da polpa até as 
operações finais onde ocorre a separação 
sólido líquido, formando o produto final.
TIPOS DE PROCESSOS DE MOAGEM
6Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moagem em via úmida;
São processos mais vantajosos comparados aos processo em via seca:
✓ Requer 77% da potência necessária aos processos em
via seca – ação de redução do atrito e transporte da
água – pot/t;
✓ Facilidade de controle da granulometria em função da
densidade da polpa e nível da descarga do moinho;
✓ Não necessita de equipamentos e acessórios para
controle da emissão de poeiras.
✓ Baixos níveis de calor devido o atrito.
TIPOS DE PROCESSOS DE MOAGEM
7Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moagem em via úmida;
A polpa é caracterizada pela porcentagem de sólidos ou pela umidade (base seca):
❑ A descarga de um moinho apresenta vazão da polpa de 380 t/h com 75% de
sólidos;
❑ A descarga de um moinho apresenta vazão da polpa de 380 t/h com umidade de
33%;
Exemplos:
MOINHOS DE BARRAS
8Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
UMIDADE BASE SECA (US) → massa de água dividida pela massa de sólido 
presente na polpa!
100
m ó
m
l
ág
d
s
s
ua
i o
U
Q
Q
= 
Moagem em via úmida;
% DE SÓLIDOS (Rsol) → massa do sólido dividida pela massa da polpa!
100
m sólido
sol
m polpa
R
Q
Q
= 
am só im pol ál dpa uo m gQQ Q= +
TIPOS DE CIRCUITOS
9Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Podem operar em circuito aberto e ou circuito fechado.
Há modelos de moinhos que são mais indicados para cada tipo de circuito.
Circuito fechado: presença de carga circulante na alimentação do moinho.
Cargas circulantes faz com que uma mesma partícula (maiores tamanhos) possa
passar várias vezes pelo moinho.
TIPOS DE MOINHOS
10Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinhos de barras
TIPOS DE MOINHOS
11Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinhos de barras
São modelos de moinhos indicados para circuito aberto (sem carga circulante).
Tabela Mesh
Geralmente utilizados para moagem grosseira (primária):
Aplicados para via úmida ou via seco;
-
ALIMENTAÇÃO
(80% PASSANTE)
DESCARGA
(100% PASSANTE)
GRANULOMETRIA
¾” – 3/8” 4 Mesh – 28 Mesh
19 mm – 10 mm 4,76 mm – 0,59 mm
Taxa de redução – se dá em função do tipo de descarga:
DESCARGA PERIFÉRICA CENTRAL PERIFÉRICA DE TOPO OVERFLOW
REDUÇÃO 4:1 e 8:1 15:1 e 20:1 15:1 e 20:1
../../TRATAMENTOS DE MINÉRIOS II/Lista de Exercícios/Tabela_de_peneiras_padrao.pdf
TIPOS DE MOINHOS
12Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinhos de barras
TIPOS DE MOINHOS
13Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinho de bolas
Os corpos moedores são esferas ao
invés de barras:
o Aço fundido ou forjado;
o Ferro fundido branco.
TIPOS DE MOINHOS
14Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinho de bolas
Também podem ser utilizados em via úmida ou seca;
Grande parte das aplicações se dão em circuito fechado – devido comprimento
reduzido e consequentemente baixo controle da granulometria:
Comprimento da câmara é menor que o dobro do diâmetro.
Se aplicam para moagem fina:
-
ALIMENTAÇÃO
(80% PASSANTE)
DESCARGA
(80% PASSANTE)
GRANULOMETRIA
¾” – 3/8” Abaixo de 35 Mesh
19 mm – 10 mm 0,50 mm
Alimentação ideal – 80% passante em malha de 14 Mesh a 20 Mesh;
TIPOS DE MOINHOS
15Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinho de bolas – Dimensionamento das bolas
As bolas do moinho são selecionadas em função do work index do material e da
granulometria da alimentação:
O diâmetro das bolas maiores deverá ser de 4 a 5 vezes o tamanho da 
alimentação
A carga de bolas deverá operar com carga escalonada
com vários diâmetros, abaixo do tamanho máximo.
A medida que as bolas vão se desgastando, a reposição
se fará sempre em função da esfera de maior diâmetro.
TIPOS DE MOINHOS
16Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinhos Autógenos - SAG
São moinhos que utilizam o próprio material como corpo moedor.
TIPOS DE MOINHOS
17Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinhos Autógenos - SAG
Mesclagem de blocos de grandes dimensões com fragmentos menores,
eliminando corpos moedores metálicos.
Determinadas circunstâncias, torna-se necessário adição de bolas de 5” e 6” (125
mm e 150 mm), para suprir a quantidade de blocos maiores suficientes:
Ausência de blocos maiores com a presença de tamanhos intermediários com
elevada resistência a cominuição levam a uma situação crítica:
Material muito fino para ele próprio moer e muito grosso para ser moído!
TIPOS DE MOINHOS
18Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Moinhos “Compeb” – Compartmente Mill – Moinho de várias câmaras
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
19Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Velocidade crítica
A medida em que aumenta a velocidade de rotação do moinho, acontece os seguintes
fenômenos:
i. Baixa velocidade: as bolas são arrastadas pela
carcaça até um certa altura, rolando umas sobre as
outras → rolamento.
As bolas apresentam movimento de 
rotação “própria”.
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
20Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Velocidade crítica
A medida em que aumenta a velocidade de rotação do moinho, acontece os seguintes
fenômenos:
ii. Média velocidade: conforme aumenta a velocidade de rotação do moinho, as
bolas são lançadas para cima e a percorrer uma trajetória parabólica, caindo
umas sobre as outras → cascatemento.
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
21Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Velocidade crítica
A medida em que aumenta a velocidade de rotação do moinho, acontece os seguintes
fenômenos:
iii. Elevadas velocidades: aumentando ainda mais a rotação, as bolas
ultrapassam o leito e começam a cair sobre o revestimento do lado oposto.
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
22Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Velocidade crítica
COMO DETERMINAR OS VALORES IDEAIS DA 
ROTAÇÃO DE UM MOINHO?
CALCULANDO A VELOCIDADE CRÍTICA, Cs.
42,305
sC
D
=
76,63
sC
D
=
Cs:velocidade crítica em rpm.
D: diâmetro do moinho em metros
Cs: velocidade crítica em rpm.
D: diâmetro do moinho em polegadas!
O moinho deverá operar sempre 
abaixo da velocidade crítica!
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
23Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Velocidade crítica
%
 o
f
v
o
lu
m
e
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
24Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Velocidade crítica
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
25Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Velocidade crítica
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
26Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Revestimentos
O perfil do revestimento interno dos moinhos afeta a trajetória dos corpos moedores;
A presença das saliências (lifters) na superfície
dos revestimentos servem para levantar as
barras e as bola.
Revestimentos lisos se aplica para moagem de 
finos e quando não há partículas grosseiras na 
alimentação.
Revestimentos metálicos
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
27Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Revestimentos
Revestimentos metálicos
Revestimentos de borracha ou PU
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
28Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Revestimentos
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
29Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Revestimentos de borracha
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
30Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
Cálculo do tamanho dos corpos moedores
Dois fatores são levados em consideração:
a) Para corpos moedores de diâmetros maiores, a pressão entre as superfícies em
contato aumenta, promovendo melhor cominuição das partículas maiores;
b) Para corpos moedores de diâmetros menores, a superfície disponível de atrito
entre corpos moedores para moagem de pequenas partículas aumenta,
estabelecendo uma melhor cominuição das partículas menores;
3
s
F SgWi
B
K fC D
= 
DESGASTES EM MOINHOS
31Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
MECANISMOS
São quatro mecanismos segundo a ASTM:
✓ Desgaste abrasivo;
✓ Desgaste por adesão;
✓ Desgaste por reações triboquímicas;
✓ Desgaste por fadiga;
EXERCÍCIOS MOINHOS
32Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
ASPECTOS DA POLPA
A descarga de um moinho apresenta uma polpa com vazão mássica de 180 t/h.
Sabendo-se que são adicionados 40 t/h de água na alimentação do moinho,
determine:
a) Qual a umidade (base seca) do material que sai do moinho?
b) Qual a porcentagem de sólidos da polpa?
c) Se o sólido (elemento de interesse e ganga) apresentam densidade de 2,3 t/m3,
qual a vazão volumétrica do sólido e da polpa?
EXERCÍCIOS MOINHOS
33Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
ASPECTOS DA POLPA
A descarga de um moinho apresenta uma polpa com vazão mássica de 180 t/h.
Sabendo-se que são adicionados 40 t/h de água na alimentação do moinho,
determine:
a) Qual a umidade (base seca) do material que sai do moinho?
b) Qual a porcentagem de sólidos da polpa?
c) Se o sólido (elemento de interesse e ganga) apresentam densidade de 2,3 t/m3,
qual a vazão volumétrica do sólido e da polpa?
EXERCÍCIOS MOINHOS
34Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
ASPECTOS DA POLPA
A descarga de um moinho apresenta um vazão mássica de sólidos igual a 180 t/h. Se
a porcentagem de sólidos é 77%, determine:
a) Qual a vazão mássica de água está sendo adicionada no moinho?
b) Qual a vazão mássica da polpa?
c) Se o sólido (elemento de interesse e ganga) apresentam densidade de 2,3 t/m3,
qual a vazão volumétrica do sólido e da polpa?
EXERCÍCIOS MOINHOS
35Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
ASPECTOS DA POLPA
A descarga de um moinho apresenta um vazão mássica de sólidos igual a 180 t/h.
Se a porcentagem de sólidos é 77%, determine:
a) Qual a vazão mássica de água está sendo adicionada no moinho?
b) Qual a vazão mássica da polpa?
c) Se o sólido (elemento de interesse e ganga) apresentam densidade de 2,3 t/m3,
qual a vazão volumétrica do sólido e da polpa?
EXERCÍCIOS MOINHOS
36Tratamento de Minérios I – Professor José Gedael Fagundes
MOINHOS
ASPECTOS DA POLPA
A vazão mássica que sai da britagem é de 870 t/h de sólidos, apresentando umidade
de 2,5%. Para melhorar a eficiência da moagem, são adicionadas 200 t/h de água na
moagem. Considerando que não haja perdas no processo e se trate de um circuito
aberto, para a descarga do moinho, determine:
a) Vazão mássica de água;
b) Vazão mássica da polpa;
c) Porcentagem de sólidos;
d) Umidade.
DISCUSSÕES FINAIS
37
DÚVIDAS???
COMENTÁRIOS???
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