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Introdução ao Beneficiamento de Minérios Slides da Primeira Aula Introdução ao Beneficiamento de Minérios CURSO TÉCNICO EM MINERAÇÃO ANDORINHA- BA Orientador: Fernando Luiz B. de Lima Téc. Meio Ambiente Agosto/2011 Beneficiamento ou Tratamento de Minério Definição ? Objetivo ? Como Funciona ? Mineral É todo corpo inorgânico de composição química e de propiedades físicas definidas, encontradas na crosta terrestre. Minério É toda rocha constituída de um mineral ou agregado de minerais contendo um ou mais minerais valiosos, possíveis de serem aproveitados economicamente. Nem sempre esses minerais apresentam-se na natureza na forma em que serão consumidos pela indústria, quer seja por suas granulometrias (tamanhos) quer por estarem associados a outros minerais, que não têm interesse ou são indesejáveis para o processo industrial a que se destinam. Problema ... Exceções conhecidas: Calcários, dolomitos, hematita e adubos naturais. Pureza relativa : Petróleo, cloreto de sódio e argilas. Beneficiamento ou Tratamento de Minério É exatamente para a adequação dos minerais aos processos industriais que se utiliza o beneficiamento dos minérios. Objetivo ? Exemplos Diamantes em cascalheiras : teor de 5 K/m3 As industrias exigem que separem as gemas do cascalho. 1m3 = 1.600Kg de areia = 1g de diamante. Esta adequação pode ser a máxima possível ou a máxima concentração econômica. Ouro encontrando em leito de rios com teor de 0,2g / t requer sua separação da areia e demais minerais. Minérios de cobre são lavrados até teores de 0,4% Cu, entretanto a metalurgia só é economica a partir de teores de 36% Beneficiamento ou Tratamento de Minério Definição ? Tratamento ou Beneficiamento de minérios consiste de operações, aplicadas aos bens minerais, visando modificar a granulometria e / ou a concentração das espécies minerais, sem contudo modificar a identidade química ou física dos minerais. 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. Beneficiamento ou Tratamento de Minério NRM- Normas Regulamentadoras da Mineração Norma : É um documento que contém uma especificação técnica ou outros critérios precisos desenvolvidos para serem utilizados consistentemente como uma regra, diretriz, ou definição. As normas são criadas formando um conjunto de experiência e conhecimento de todas as partes interessadas tais como os produtores, vendedores, compradores, usuários e regulamentadores de material, produto, processo ou serviço em particular. Normas Reguladoras de Mineração – NRM Índice Geral 01 - Normas Gerais 02 - Lavra a Céu Aberto 03 - Lavras Especiais 04 - Aberturas Subterrâneas 05 - Sistemas de Suporte e Tratamentos 06 - Ventilação 07 - Vias e Saídas de Emergência 08 - Prevenção contra Incêndios, Explosões e Inundações 09 - Prevenção contra Poeiras 10 - Sistemas de Comunicação 11 – Iluminação 12 - Sinalização de Áreas de Trabalho e de Circulação 13 - Circulação e Transporte de Pessoas e Materiais 14 - Máquinas, Equipamentos e Ferramentas 15 - Instalações 16 - Operações com Explosivos e Acessórios 17 - Topografia de Minas 18 - Beneficiamento 19 - Disposição de Estéril, Rejeitos e Produtos 20 - Suspensão, Fechamento de Mina e Retomada das Operações Mineiras 21 - Reabilitação de Áreas Pesquisadas, Mineradas e Impactadas 22 - Proteção ao Trabalhador Termos e Conceitos Teor : Define-se como teor a massa de um elemento ou substância pura, referido à massa total em consideração. Em tratamento de minérios, teor significa sempre a quantidade das substâncias que nos interessam, referida à quantidade total da amostra. Termos e Conceitos Ganga : É o mineral ou conjunto de minerais não aproveitáveis de um minério. Minerais de minérios É o mineral de interesse O beneficiamento de minérios pode ser dividido nas seguintes etapas: PREPARAÇÃO CONCENTRAÇÃO DESAGUAMENTO PREPARAÇÃO Para um minério ser concentrado, é necessário que os minerais estejam fisicamente liberados. Isto implica que uma partícula deve apresentar, idealmente, uma única espécie mineralógica. Para isso o minério é submetido a uma operação de redução de tamanho -- cominuição, isto é, britagem e/ou moagem --, que pode variar de centímetros até micrômetros. A etapa de preparação diz respeito às operações de cominuição e separação por tamanhos, que visam liberar os componentes minerais. PREPARAÇÃO Cominuição É um conjunto de técnicas que tem por finalidade reduzir, um sólido, de determinado tamanho em fragmentos de tamanho menor. Compreende atividades de: Britagem Moagem Como as operações de redução de tamanho são caras (consumo de energia, meio moedor, revestimento etc.), deve-se moer só o estritamente necessário para a operação seguinte. Para evitar uma moagem excessiva, faz-se uso de operações de separação por tamanho (peneiramento, ciclonagem etc.) PREPARAÇÃO Enquanto que no peneiramento a separação é feita apenas pelo tamanho geométrico das partículas na classificação ela é realizada tomando como base a velocidade com que os grãos atravessam um meio fluido Nos casos de minérios de alto teor esta etapa já é responsável pela geração do produto final vendável (minério de ferro de Carajás, agregado para a construção civil e rochas calcárias). CONCENTRAÇÃO O termo concentração significa, geralmente, remover a maior parte da ganga, presente em grande proporção no minério. Ou seja visa a separação seletiva de minerais. A razão de se dar ao processo de separação de minerais contidos em um minério o nome de CONCENTRAÇÃO pode ser bem entendido se tomarmos um exemplo prático: Ao se tomar os sedimentos de um rio numa bateia, digamos 1kg, ele pode conter apenas uma partícula de ouro de 0,5 grama. Neste caso diz-se que a concentração de ouro é de 0,5g/kg. Quando numa primeira operação da bateia essa massa inicial é reduzida para, por exemplo, 100 gramas, mantendo no produto a mesma partícula de ouro de 0,5g, a relação ouro/quartzo contida na bateia passa a ser de 0,5g/100g, ou seja: houve uma concentração do ouro na bateia. As operações de concentração -- separação seletiva de minerais -- baseiam-se nas diferenças de propriedades entre o mineral-minério (o mineral de interesse) e os minerais de ganga. Entre estas propriedades se destacam: peso específico (ou densidade), suscetibilidade magnética, condutividade elétrica, propriedades de química de superfície, cor, radioatividade, forma etc. É importante Saber Que : Duas propriedades físicas são as mais utilizadas na separação ou concentração de minerais: diferença de densidade e diferença susceptibilidade magnética. Principais Métodos de Concentração A escolha do método depende da natureza do minério, bem como das diferentes propriedades dos minerais a serem separados. O processo se baseia na diferença de densidade existente entre os minerais presentes, utilizando-se de um meio fluido (água ou ar) para efetivar a separação/concentração, os equipamentos tradicionalmente utilizados são os jigues, mesas vibratórias, espirais, entre outros. Separação magnética: A propriedade determinante nesse processo é a suscetibilidade magnética. Separação gravítica ou gravimétrica: Separação Eletrostática: A propiedade determinante é a condutividadeelétrica. Flotação: O processo se baseia no comportamento físico-químico das superfícies das partículas minerais presentes numa suspensão. Seleção Manual: É o método mais antigo de concentração. Através de uma inspeção visual, os minerais de interesse são manualmente resgatados do restante ou, apenas os minerais contaminantes são separados para purificar o minério original. Desaguamento Como as operações de concentração são realizadas a úmido, o processamento subseqüente dos produtos requer a remoção ou recuperação da água contida neles. O desaguamento, além de eliminar parte da água do concentrado, também tem por objetivo reciclar parte da água contida nos rejeitos para uso na usina de beneficiamento.
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