SEPARAÇÃO MAGNÉTICA DE MINERAIS

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SEPARAÇÃO 
MAGNÉTICA DE MINERAIS 
Prof. Marcônio Pereira de Magalhães 
MÉTODOS DE CONCENTRAÇÃO 
DE MINÉRIOS 
2 
Para que ocorra a 
concentração mineral é 
necessário que os minerais 
se encontrem liberados. 
 
Concentrar é separar as 
espécies minerais úteis das 
espécies minerais não úteis 
do minério, com base numa 
propriedade diferenciadora 
existente entre as espécies 
a serem separadas. 
 
MINERAL- 
MINÉRIO 
(HEMATITA) 
QUARTZO 
(GANGA) 
ITABIRITO 
(MINÉRIO) 
Só lembrando! 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
Exemplos de propriedades 
diferenciadoras 
-cor; 
-brilho; 
-densidade; 
-susceptibilidade 
magnética; 
-condutividade elétrica; 
- entre outras. 
 
 
 
 
Turmalina 
Scheelita 
Magnetita 
Só lembrando! 
CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS 
4 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
INTRODUÇÃO 
A separação magnética é um processo que se baseia na 
diferença de propriedade magnética dos minerais. 
 
5 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
HISTÓRICO 
No entanto, até os fins do século XIX, poucos minerais eram 
considerados magnéticos. 
Magnetita(Fe3O4) e Pirrotita(FeS) 
Estes minerais poderiam ser atraídos por ímãs (0,03 T). 
6 
Os fenômenos magnéticos são conhecidos desde as épocas 
mais remotas. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
HISTÓRICO 
Nesta mesma época, fins século XIX, alguns minerais, que 
não eram considerados magnéticos, poderiam ser 
transformados em magnéticos, por ustulação 
magnetizante. 
7 
Pirita (FeS2) 
Siderita (FeCO3) 
Hematita (Fe2O3) 
A ustulação magnetizante é um processo que consiste em 
transformar a superfície de um sulfeto em magnetita, 
mediante aquecimento em ambiente oxidante. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
HISTÓRICO 
O exemplo da ustulação magnetizante da pirita (FeS2): 
 
3FeS2 + 8O2 Fe3O4 + 6SO2 
 
 (pirita) (magnetita) (gás sufrídico) 
8 Pirita não ustulada Pirita ustulada 
 
A reação é apenas na superfície do mineral: 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
HISTÓRICO 
O avanço mais recente, tecnologia dos supercondutores, 
com geração de campos de até 6,0 T, vem possibilitando 
a concentração de minerais fracamente magnéticos e 
fortemente magnéticos com tamanho até 1μm. 
 
9 
O número de minerais considerados magnéticos foram se 
ampliando ao longo do tempo, com a evolução da 
intensidade dos campos magnéticos. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
FUNDAMENTOS DO PROCESSO 
No processo os minerais são submetidos a um campo 
magnético, uma parte dos minerais transformam-se em 
ímãs e são removidos pelo próprio campo magnético. Os 
demais minerais seguem a sua trajetória normal. 
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CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
ÍMÃS NATURAIS 
Tales de Mileto ao viajar para Magnésia percebeu que 
algumas fragmentos eram atraídos pela ponta de ferro 
do seu cajado. Após alguns estudos percebeu que eram 
imãs naturais. 
O nome magnetita (Fe3O4), é uma referência a cidade de 
Magnésia. 
 
11 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CAMPO DE FORÇAS MAGNÉTICAS DO ÍMÃ 
Um ímã tem a propriedade de gerar ao seu redor um campo 
de forças, que é denominado de campo de forças 
magnéticas. 
12 
É fácil observar que as forças magnéticas ao redor dos ímãs 
são mais intensas nas suas extremidades. Por isto, as 
extremidades são chamadas de pólos. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
INTERAÇÃO ENTRE OS PÓLOS 
Na aproximação de dois ímãs, é fácil observar que os pólos 
se atraem ou se repelem. Isto indica que os pólos dos 
ímãs não são iguais. 
 
 
 
 
 
 
 A interação entre os pólos dos ímãs. 
13 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
LIMALHAS DE FERRO 
Uma forma de visualizar um campo de forças magnéticas é 
colocando limalhas de ferro sobre uma superfície e o ímã 
por baixo dela. 
 
 
14 
A visualização de um campo de forças magnéticas de um ímã com o uso 
de limalhas de ferro. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
VISUALIZAÇÃO COM A BÚSSULA 
15 
A visualização de um campo de forças magnéticas com o uso de uma bússola. 
É possível, também, com o uso de uma bússola visualizar o 
campo de forças magnéticas de um ímã. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CONCEITOS 
Corpo neutro é àquele que não tem propriedade magnética; 
corpo imantado é àquele que se tornou um ímã; e 
imantação é ao processo pelo qual um corpo neutro se 
transforma num ímã. 
 
Os corpos que se imantam com mais facilidade são o ferro e 
certas ligas de ferro que, como visto, são usadas na 
fabricação de ímãs permanentes. 
16 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CONCEITOS 
17 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CONCEITOS 
18 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CONCEITOS 
19 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CONCEITOS 
20 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
Ex.: Hematita e ilmenita. 
CONCEITOS 
21 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
Ex.: Quartzo e calcita. 
Diamagnético 
CONCEITOS 
22 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
Ex.: Magnetita. 
Ferromagnético 
CONCEITOS 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
23 
CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS 
24 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
PROCESSOS DE IMANTAÇÃO 
Os principais processos de imantação são: 
 
a. Por indução magnética 
É o fenômeno pelo qual uma barra de ferro se imanta 
quando fica próxima de um ímã. 
 
b. Por contato 
Uma barra de ferro neutra imanta-se quando é atritada 
com um ímã. O atrito num sentido desfaz a imantação 
obtida no outro. 
25 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
PROCESSOS DE IMANTAÇÃO 
c. Por corrente elétrica 
 
Seja um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica 
enrolado numa barra de ferro. A barra de ferro se converte 
num ímã, que passamos a chamar de eletroímã. 
 
26 
Eletroímã - é um imã temporário obtido com o uso de núcleo 
de ferro colocado no interior de uma bobina percorrida 
por corrente elétrica. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
A BOBINA E O ÍMÃ 
27 
Os campos magnéticos de uma bobina e um ímã. 
O campo de forças magnéticas de uma bobina é muito 
semelhante ao de um ímã, conforme abaixo: 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
DIFERENÇAS ENTRE BOBINAS E ÍMÃS 
As principais diferenças entre os campos magnéticos de um 
ímã e uma bobina estão relacionados abaixo: 
 
 quando a corrente é desligada o campo magnético da 
bobina é interrompido; 
 
 o sentido do campo magnético da bobina varia com o 
sentido da corrente; 
 
 o campo magnético da bobina (máx. de 1,6 T) é bem 
maior que o de um ímã natural (máx. de 0,03 T); 
 
 a intensidade do campo magnético de uma bobina varia 
com a corrente elétrica, comprimento da bobina e o 
número de espiras (voltas). 
28 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CLASSIFICAÇÃO 
 
 
29 
Baixa Intensidade 
Alta Intensidade 
Alto Gradiente 
Em geral, os separadores magnéticos são enquadrados em 
três grandes grupos: 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CLASSIFICAÇÃO 
 
 
30 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CLASSIFICAÇÃO 
Separadores Magnéticos de Baixa Intensidade – são aqueles 
que geram campos magnéticos entre 0,06 a 0,1 T, comgradientes de até 0,05 T/cm. 
 
Separadores Magnéticos de Alta Intensidade – são aqueles 
que geram campos magnéticos entre 0,1 a 1,0 T, com 
gradientes de até 0,05 T/cm. 
 
Os Separadores Magnéticos de Alto Gradiente – são aqueles 
que geram campos magnéticos acima de 1,0 a 5,0 T, 
com gradientes entre 0,05 a 0,1 T/cm. 
31 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
APLICAÇÃO 
Baixa 
Intensidade 
Ferromagnéticos 
Produtos 
Ustulados 
Sucatas 
Alta 
Intensidade 
Paramagnéticos 
Wolframita 
Cromita 
Granada 
Alto Gradiente 
Paramagnéticos 
Caulim 
Carvão 
Tratamento 
de Água 
32 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
APLICAÇÃO 
33 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
 
APLICAÇÃO 
34 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
 
APLICAÇÃO 
35 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
 
CLASSIFICAÇÃO 
Baixa 
Intensidade 
Seco 
(105 µm) 
Extrator de Sucata 
Polia Magnética 
Tambor à Seco 
Úmido 
 (45 µm) 
Tambor à Úmido 
36 
Os principais equipamentos de separação magnética de 
baixa intensidade: 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
EXTRATOR DE SUCATA 
37 
Extrator de sucata de limpeza manual 
com imãs permanentes. É recomendado 
para operar sobre correias 
transportadoras com velocidades 
menores que 100 m⁄min. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
EXTRATOR DE SUCATA 
38 
Este é um extrator de 
sucata de limpeza 
automática dotado de ímã 
permanente. A sua 
instalação é recomendada 
na saída da correia com 
velocidade está acima de 
100 m⁄min. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
EXTRATOR DE SUCATA 
39 
Extrator de Sucata Manual com Refrigeração 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
EXTRATOR DE SUCATA 
40 
Vista de um extrator 
de sucata de limpeza 
automática instalado 
numa planta 
industrial. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
DETECTORES DE METAL 
41 
Os detectores de 
metais "não 
ferrosos" ou ECS 
(Eddie current 
separators) retiram 
do material tratado 
as impurezas 
metálicas que não 
são "atraídas" pelos 
separadores 
magnéticos, tais 
como: cobre, 
alumínio, latão, etc. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
POLIA MAGNÉTICA 
42 
Esta é uma polia magnética. O 
produto magnético, ao atingir 
o setor magnetizado do 
tambor, é por ele atraído e 
retido. Ao passar na parte não 
magnetizada é liberado, 
dirigindo-se para outro ponto. 
O setor magnetizado é 
regulável através de um dos 
eixos do tambor. 
 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
POLIA MAGNÉTICA 
43 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
TAMBOR MAGNÉTICO SECO 
44 
Tambor magnético 
à seco. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
TAMBOR MAGNÉTICO ÚMIDO 
45 
Tambor magnético concorrente. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
TAMBOR MAGNÉTICO ÚMIDO 
46 
Variáveis operacionais: 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
TAMBOR MAGNÉTICO ÚMIDO 
47 
Tambor magnético contra-rotação. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
TAMBOR MAGNÉTICO ÚMIDO 
48 
Tambor magnético contracorrente. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
TAMBOR MAGNÉTICO ÚMIDO 
49 
Alternativas de configurações dos ímãs. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
TAMBOR MAGNÉTICO ÚMIDO 
50 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CLASSIFICAÇÃO 
51 
Alta 
Intensidade 
Seco 
(75 µm) 
Correias Cruzadas 
Discos 
Rolos Induzidos 
 
Úmido 
 
Não tem 
Os principais equipamentos de separação magnética de 
alta intensidade: 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR DE CORREIAS CRUZADAS 
52 
Separador magnético de correias cruzadas. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR DE CORREIAS CRUZADAS 
53 
Este é um Separador de 
Correias Cruzadas com dois 
pólos (bobinas). Ele possui de 
um pólo “scalper”, de imãs 
permanentes, de baixa 
intensidade, para remover do 
minério, antes dos pólos 
principais, magnetita e as 
contaminações ferrosas como 
pregos, parafusos, arames etc., 
além de correias transversais 
de limpeza. A largura da correia 
principal varia, em geral, de 3 a 
24 pol. 
Separador de correias 
cruzadas 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR DE CORREIAS CRUZADAS 
54 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR DE CORREIAS CRUZADAS 
As principais variáveis de um separador de correias cruzadas 
são: 
 
 Taxa de alimentação ou espessura do material sobre 
a correia 
 Velocidade da correia principal 
 Corrente de excitação da bobina 
 Altura do ímã e eletroímãs em relação a correia 
55 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
ROLO INDUZIDO 
56 
Separador de 
rolo induzido 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
ROLO INDUZIDO 
57 
Separador de 
rolo induzido 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
 
SEPARADOR DE ROLOS INDUZIDOS 
58 
Este é um separador magnético 
de rolo induzido, com 06 rolos de 
separação. A largura do rolo 
pode chegar até 30”. 
 
É recomendado para a separação 
de minerais fracamente 
magnéticos, em operações em 
via seca, como por exemplo 
separar a contaminação ferrosa 
contida no feldspato. 
Separador de rolo 
induzido 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR DE ROLOS INDUZIDOS 
As principais variáveis de um separador de rolos induzidos 
são: 
 
 Taxa de alimentação 
 Rotação dos rolos 
 Corrente de excitação da bobina 
 Posição das facas ou anteparos 
 GAP (conforme posição da cunha) 
 
59 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
CLASSIFICAÇÃO 
60 
Alto 
Gradiente 
Seco 
(45 µm) 
Rolos de Terras 
Raras 
Gradiente Aberto 
Úmido 
 (1,0 µm) 
Matrizes (móveis ou 
estacionárias) 
Tambor 
Supercondutor 
Os principais equipamentos de separação magnética de 
alto gradiente: 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR 
61 
Separador Jones-Humbolt 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR JONES 
62 
O Separador Jones é 
conhecido também 
pelos nomes: 
Separador WHIMS ou 
Separador de 
Carrossel. 
W = wet 
H = hight 
I = intensity 
M = magnetic 
S = separator 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR JONES 
As principais variáveis de um separador Jones são: 
 
 Rotação 
 Corrente da bobina 
 Gap 
 Tipo de matriz 
 Intensidade do jato d’água 
 Taxa alimentação 
 
63 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR DE GRADIENTE ABERTO 
64 
Este é um Separador de Alto 
Gradiente, que é recomendado 
para a separação magnética via 
úmida, como, por exemplo, o 
caulim. Ele opera tanto com matriz 
móveis e também com “gap 
aberto”, isto é sem matriz, gerando 
alto gradiente e intensidades 
magnéticas de até 2,5 T. 
Separador de 
gradiente aberto. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR FRANTZ 
65 
Separador Frantz 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
SEPARADOR FRANTZ 
66 
Separador magnético Frantz de laboratório. 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
SEPARAÇÃO MAGNÉTICA 
67 
68 
Anexo 
69 
Referências Bibliográfica 
Prof. JOSÉ CARLOS. Notas de aulas - UFPE. 
 
CHAVES, A. P. e Filho, L. S. L. In: Luz, A. B., Sampaio, J. A. e Almeida, S. L. M. 
(Ed.) Tratamentode minérios. 4ª ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2004. 
 
OLIVEIRA, E. R. Beneficiamento e preparação de minérios, apostila. Cachoeiro de 
Itapemirim, IFES 2010.