Aula 3 Cominui+º+úo Industrial Parte 2

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BENEFICIAMENTO DE 
MINÉRIOS I - COMINUIÇÃO 
INDUSTRIAL – PARTE 6
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
 Tipos de moinhos rotativos – Moinho de barras
• Uma das características principais dos moinhos de 
barras é que a razão entre o comprimento e o diâmetro 
(C/D) é de 1,25 a 2,5. 
• Esta razão é importante uma vez que as barras, que são 
apenas alguns centímetros menores que o comprimento 
da carcaça, devem ser impedidas de se atravessarem 
dentro da mesma. 
• Esta razão deve ser limitada para que não seja 
necessário o uso de barras excessivamente longas, as 
quais se tornam mais susceptíveis à quebra e 
deformação. 
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• O comprimento das barras deve ser 6” menor que o 
comprimento do moinho internamente aos revestimentos.
• São fabricados até o diâmetro máximo de 4,5 m.
• São utilizados em circuito aberto na moagem grosseira e
também na moagem mais fina (menor que 0,5 mm).
• Suportam alimentações de até 50 mm.
• Apresentam razões de redução entre 15 e 20. Produtos de
até 0,3 mm.
• A maior aplicação dos moinhos de barras é como um
primeiro estágio de moagem em circuito aberto de
instalações de moagem de barras/bolas que conta com a
operação de moinho de bolas em circuito fechado no
segundo estágio.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Dentre os vários circuitos existentes, moinhos de barras em
circuitos com moinhos de bolas são os mais eficientes
energeticamente, mas tem o maior investimento de capital.
• O peso unitário das barras, usados como corpos moedores
de moinhos de barras é significativamente maior que o peso
de bolas.
• Considerando-se que a energia de impacto (cinética) dos
corpos moedores é proporcional ao peso dos mesmos,
moinhos de barras devem operar a velocidades (50 a 65%
da velocidade crítica) inferiores a moinhos de bolas, de
modo a evitar a destruição de revestimentos.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Usados para substituir britagem fina de materiais
argilosos.
• % sólidos: 65 a 85%.
• Operam a 50-65% da velocidade crítica.
• Diâmetro máximo: 4,5 m (devido ao comprimento
máximo do moinho de 6 m: deformação das barras)
• Diâmetros das barras (aço alto carbono): 25 a 150 mm.
• Desgaste: 0,1 a 1 kg aço/tonelada minério.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Moinhos de barras
possuem uma
importante vantagem
em relação aos outros
tipos de moinhos, uma
vez que ação moedora
das barras tende a evitar
a sobremoagem de
partículas fina. Por esse
motivo, moinhos de
barras podem ser
operados em circuito
aberto.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Em moinhos de barras usam-se três tipos principais de 
descarga: 
 Descarga periférica central – para moagem grosseira, usada 
em via seca ou úmida.
 Descarga periférica terminal – usada quase sempre em via 
seca. 
 Descarga “overflow” (transbordamento através do furo do 
munhão da tampa da descarga), usada apenas para via 
úmida. O nível da descarga da polpa situa-se normalmente 
2” a 4” abaixo do nível da abertura da alimentação, o que 
permite um leve gradiente no escoamento da polpa.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
 Tipos de moinhos rotativos – Moinho de bolas
• Esta é a designação genérica dos moinhos rotativos 
que usam esferas de aço fundido ou forjado ou 
ainda ferro fundido como corpos moedores, embora 
também caibam nesta designação os que empregam 
pequenos cilindros (“cylpebs”), ou outros corpos de 
forma especial. 
• São chamados “moinhos de bolas”, mais 
especificamente, aqueles que possuem uma só 
câmara de moagem e em que o comprimento útil 
dessa câmara é menor que o dobro do seu diâmetro.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Moinhos de bolas são o tipo mais importante dos moinhos 
tubulares.
• São construídos em diversos tamanhos, desde unidades de
laboratório (com 15 cm de diâmetro) até moinhos industriais
de grande capacidade (um moinho de 6,5 m de diâmetro
encontra-se em operação na Noruega: Sydvaranger).
• Têm razões C/D na ordem de 1,5 a 1. Para moinho longos,
com maiores relações C/D, (3 a 5) os mesmos são usados
em múltiplos compartimentos.
• Moinhos compartimentados são usados na indústria do
cimento e possuem separações entre os vários
compartimentos e bolas com tamanhos distintos.
• Podem ser usados para via úmida ou via seca e a maioria 
das suas aplicações envolve o uso de circuito fechado.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Considerando que bolas possuem uma maior área
superficial por unidade de peso que barras, moinhos
de bolas são mais adequados à moagem fina.
• São capazes de atingir elevadas razões de redução,
mas possuem baixa eficiência energética.
• Os tamanhos das bolas são selecionados a partir do 
tamanho da alimentação e do “work index” do 
material. 
• Como regra grosseira pode-se adotar a seguinte: o 
maior tamanho de bola deve ser 4 a 5 vezes o 
tamanho da alimentação. 
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• O moinho de bolas deve iniciar a sua operação 
como uma carga de bolas escalonada, isto é, com 
vários tamanhos de bolas abaixo do tamanho 
máximo de bola obtido pelo cálculo. 
• Dependendo dos desgastes e características de 
moagem, a reposição das bolas deve ser feita 
apenas com o maior tamanho de bola usado para a 
carga inicial, ou no máximo incluir um ou dois 
tamanhos abaixo deste.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Moinho 
COMPEB
 São moinhos de 
várias câmaras 
com grelhas 
entre elas e 
empregando 
sempre 
diafragmas de 
descarga.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Moinho 
RODPEB
 São moinhos 
combinados de 
barras (no 1º 
compartimento) e 
de bolas (no 2º 
compartimento).
 Trabalham em via 
úmida ou seca e em 
circuito aberto.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Moinho BALLPEB
 Também conhecidos por “tube mills”.
 São moinhos de bolas longos com C/D = 2 ou mais, 
recebendo alimentação já fina (80% passante em malha 
de 14 ou 20 mesh) e fornecendo produtos muito finos 
(80% passante em malha de 200 mesh ou mais finos).
 Usam bolas pequenas, e podem ter 1 ou 2 
compartimentos, no último caso quando C/D = 2,5 ou 3.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
 Tipos de moinhos rotativos – Moinho 
Autógenos e Semi-autógenos
• Baseiam-se no princípio muito antigo de moer 
empregando o próprio material como corpo moedor, 
usando para isso alguns blocos de grandes dimensões e 
eliminando, tanto quanto possível , a maior parte dos 
corpos moedores de aço ou ferro fundido. 
• Os materiais mais granulares são os mais aptos para a 
moagem autógena, reduzindo também a produção de 
material extremamente fino.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• A falta de blocos grandes conjugada, por vezes, com a 
presença de tamanhos intermediários duros, pode conduzir a 
uma situação crítica que se poderá descrever como “material 
muito fino para ele próprio moer e muito grosso para ser 
moído”. 
• Em determinadas circunstâncias, torna- se necessário 
adicionar algumas bolas de 5” e 6” a um moinho autógeno 
primário (variando a adição entre 5% e 20% do volume do 
moinho) para suplantar a falta da quantidade suficiente de 
blocos maiores. O moinho é chamado de SEMI-
AUTÓGENO, nesse caso.
• Modernamente, usa-se também uma britagem (intercalada 
no circuito do moinho) para quebra de corpos críticos, 
denominados “pebbles”.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Moinhos autógenos e semi-autógenos são usados em
diâmetros de até 12 metros de diâmetro.
• Sua aplicabilidade a um determinado minério é determinada
por meio de ensaio em plantapiloto.
• Moinhos autógenos e semi-autógenos têm seu uso principal
no primeiro estágio da moagem em instalações que usam
moinhos de bolas ou de seixos no segundo estágio.
• Existem moinhos autógenos e semi-autógenos com
diversas relações comprimento/diâmetro. Os mais
tradicionais, de baixa relação comprimento/diâmetro e
são chamados de moinhos “panqueca”, com C/D entre
0,3 e 0,6.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Circuitos com moagem autógena ou semi-autógena e 
moagem em bolas são aqueles que apresentam o menor 
nível de investimento por dispensar a britagem fina.
• O consumo energético é maior que nos tipos anteriores 
em cerca de 20 a 30 %; para alguns minérios esse 
aumento de consumo de energia em relação aos 
circuitos convencionais pode ser muito maior.
• O consumo de metal, por outro lado, é ausente ou 
menor que na moagem convencional. Em geral, 
considera-se que a moagem autógena torna-se 
vantajosa, quando o preço da energia elétrica é menor 
que cinco centavos de dólar por kWh. 
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Atualmente, moinhos semi-autógenos competem
diretamente com britadores na tarefa de realizar a
britagem fina (que também poderia ser chamada de
moagem grosseira) do minério.
• Algumas das vantagens da moagem SAG em
comparação com britadores são: menos poeira, baixa
intervenção de pessoal devido à automação, elevada
capacidade unitária, mínimo de paradas não planejadas,
menor custo de instalação (economia de escala).
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
Moinho SAG 36’ x 17’, 16000 hp, motor Gearless
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
 Consumo energético na moagem
• A energia suprida ao moinho é usada
primordialmente para erguer a carga (corpos ou
meios moedores e minério).
• Potência adicional é necessária para manter o
moinho girando.
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Efeito do grau de enchimento
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• Efeito da velocidade de rotação
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
 Dimensionamento de moinhos
• O principal método de dimensionamento de moinhos é 
o baseado na Equação de Bond e na definição do 
Índice de Trabalho (Wi), 
• Valores de Wi variam tipicamente de 5 a 25 kWh/t 
para diferentes materiais. 








−= 2/12/1
1110
Irr dd
WiW
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
• A energia determinada pela equação anterior já inclui as
perdas nos mancais e nas engrenagens do pinhão, mas não
inclui as perdas do motor ou em qualquer outro
componente, tais como redutor e embreagens.
• Qualquer condição de moagem que seja distinta àquela
padrão usada por Bond, exige ajuste da equação da energia
específica através de fatores de correção.
• A energia específica obtida após o uso das correções
adequadas, multiplicada pela taxa de alimentação nova, dá a
potência requerida do motor. As dimensões do moinho
devem ser escolhidas a partir da escolha das condições de
moagem (freqüência e grau de enchimento).
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	BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS I
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