Moagem Relatorio

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Faculdade Pitágoras 
Engenharia de Minas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Roteiro para Prática de Moagem de 
Amostras de Minério de Ferro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte – Outubro de 2017 
 
 
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Sumário 
 
1. Introdução 3 
 
2. Procedimentos 4 
 
3. Resultados 6 
 
4. Anexos 7 
 
5. Referências Bibliográficas 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
1. INTRODUÇÃO 
 
Este roteiro tem o objetivo de descrever os procedimentos para se determinar o índice de 
trabalho (WI) para minérios ou materiais sujeitos a processos de moagem em moinhos de 
bolas, segundo a terceira lei da cominuição, formulada por Bond. 
O índice de trabalho (WI) corresponde, numericamente, à energia total, expressa em kWh 
por tonelada curta (907 kg), necessária para reduzir o minério, desde um tamanho 
teoricamente infinito até 80% passante em 106 µm (Figueira et al., 2004). 
O WI corresponde à resistência do minério à moagem e, com esse parâmetro, torna-se 
possível calcular a energia (kWh/t) necessária para moer o minério a uma determinada 
granulometria, além de ser um parâmetro importante para o dimensionamento de moinhos 
de bolas (Herbst et al., 2003). 
A lei de Bond estabelece que a energia necessária para fragmentar uma 
massa unitária de um minério homogêneo é inversamente proporcional à raiz quadrada 
do diâmetro das partículas (Barrat e Sherman, 2002). A Equação 1 é a expressão 
matemática da lei de Bond: 
 [ 1 ] 
 
onde: 
 
W energia em kWh para moer uma tonelada curta do minério; 
WI índice de trabalho (work index); 
 
P abertura da peneira, em micrômetros (µm), através da qual passam 80% da 
massa do produto; 
 
F abertura da peneira, em micrômetros (µm), através da qual passam 80% da 
massa da alimentação. 
Os ensaios para determinar o WI, em laboratório, são conduzidos em um moinho padrão, 
usado para essa finalidade, cujo desenho esquemático, bem como o diagrama do circuito 
fechado encontra-se na Figura 1 (ABNT – NBR 11376). O moinho possui diâmetro e 
comprimento iguais a 12 polegadas e opera com 70 rpm. A sua carga moedora consiste 
de 285 bolas de aço, pesando 20,125 kg e massa específica de 7,83 g/cm3, conforme 
distribuição da Tabela 1. A moagem é conduzida, a seco, em circuito fechado, com a 
carga circulante de 250%, quando a operação atinge o seu estado de equilíbrio 
Quando o circuito atinge o estado de equilíbrio, isto é, a carga circulante 
torna-se constante e igual a 250%, pode-se escrever as relações abaixo, com 
base no diagrama esquemático da Figura 1. 
 
M = X + CC [2] 
M = Y + CC [3] 
 
No regime, tem-se: X = Y 
Como a carga circulante é de 250%, tem-se: CC/X = 2,5 → CC= 2,5X 
Substituindo o valor de CC em (3): 
M = Y + 2,5X, como: X = Y, quando o circuito entra em regime [4] 
Vem: M = 2,5Y + Y ou Y = M/3,5 [5] 
O valor de Y é a massa que deve ser adicionada ao sistema (AAR), a 
cada ciclo, durante a realização do teste. 
 4 
A determinação do WI pode ser feita pelo método direto ou comparativo. O método direto 
é utilizado para minério in natura e com a granulometria entre 3,327 mm e a malha teste, 
seguindo as normas estabelecidas por Bond. O método comparativo é utilizado para 
determinar o WI de minérios ou pré-concentrados que devem ser remoídos. Esse método 
se baseia no WI de um minério conhecido, denominado material de referência 
(Mosher e Bigg, 2002). 
 
 
Figura 1: Esquema de carga circulante no experimento de Bond 
 
 
 
2. PROCEDIMENTOS 
 
O procedimento para a execução do ensaio, com a alimentação previamente britada e 
100% passante em 3,35 mm, consiste das seguintes etapas: 
 
1) Peneirar o minério de modo a obter uma porçao de ensaio que seja 100 % passante 
em 3,35 mm. 
 
2) Montar pilha longitudinal com a amostra de minério 100 % passante em 3,35 mm. 
 
2) Proceder à análise granulométrica da alimentação. Representar em gráfico a 
porcentagem passante acumulada na ordenada e a abertura das peneiras na abscissa, 
 Determinar, por interpolação, A, ou seja, a abertura da peneira através da qual 
80% da massa da alimentação é passante. 
 
3) Retirar uma alíquota de material da pilha montada e colocá- la em proveta graduada de 
1000 ml. Compactar levemente o material, vibrando-o. Completar o volume até 700 ml. 
Pesar este material. Este valor é a massa da alimentação do ensaio (M), sendo dado em 
gramas. 
 
4) Calcular Aar, que é a massa da alimentação que deveria ser acrescentada quando em 
regime estacionário, a qual é igual a M/3,5, com o objetivo de se atingir uma carga 
circulante de 250%. 
 [6] 
 
5) O professor definirá a abertura da malha de classificação do ensaio (Am). 
 5 
 
6) Carregar o moinho com a carga de bolas e o material contido na proveta. Para o 1ª 
ciclo, moer o material por um número definido de 100 rotações, dependendo das 
características do material quanto à moagem. 
 
7) Determinar por peneiramento a massa passante em Am. Para o primeiro ciclo esse 
valor denomina-se Ma1 (coluna 3 na Tabela 1) e pode ser estimado diretamente da 
análise granulométrica do material inicial. 
 
8) Descarregar o moinho e peneirar o material em Am, recomendando-se a utilização de 
peneiras de alívio. Determinar a massa retida (coluna 4). A massa do material passante 
(Mpi) é calculada por diferença, evitando-se a introdução de erros por perda de ultrafinos. 
Esta é a alimentação nova a acrescentar para o próximo ciclo (coluna 5). 
 
9) Descartar o material passante (exceto no último ciclo). 
 
10) Subtrair Mai (coluna 3) de Mpi (coluna 5). Este valor é passante líquido gerado no 
ciclo i (coluna 6). 
 
11) Recompor a alimentação nova igual a Mpi, à massa retida. Utiliza-se para isto de 
incremento tirado da amostra inicial. 
 
12) Calcular a massa passante em Am contida no material que será introduzido no 
moinho a partir da análise granulométrica. Este é o valor de M ai+1 (coluna 3). 
 
13) Subtrair o valor da alimentação nova a acrescentar (Mpi) de Aar determinada no item 
d. A diferença é o desvio correspondente ao ciclo i (coluna 7) 
 
14) Dividir a quantidade líquida passante, determinada no item j (coluna 6) pelo respectivo 
número de rotações aplicado (coluna 2). Este valor é denominado mobilidade (Mobi - 
coluna 8), e corresponde à massa em gramas passante em Am gerada em 
cada rotação do moinho. 
 
15) Carregar novamente o moinho. Calcular o número de rotações para o ciclo seguinte 
(Ni+1), (coluna 2) por meio da seguinte fórmula: 
 [7] 
16) Proceder à moagem com o número de rotações calculado. 
 
17) Repetir as operações descritas nos itens de g a p. 
 
18) Prosseguir o número de ciclos até que os valores de Mobi (coluna 8) atinjam o 
equilíbrio ou invertam a tendência de crescimento ou decréscimo, em três ciclos. A 
verificação desse equilíbrio é feita extraindo-se a média aritmética dos três últimos 
valores de Mob i, não devendo a diferença entre o maior e o menor valor ser superior a 
5% em relação ao valor médio 
 
19) Determinar o wi pela equação seguinte 
 6 
 
Onde: 
Am abertura da malha de classificação do ensaio (µm); 
 
WI índice de trabalho para moagem (kWh/t); 
 
P abertura da peneira pela qual passam 80% da massa dos produtos em µm; 
 
F abertura da peneira pela qual passam 80% da massa da alimentação em µm; 
 
Mob média dos três últimos valores do índice de moabilidade no estado de equilíbrio,2,17 
no presente caso; 
 
1,1 fator de conversão de tonelada curta para tonelada métrica. 
 
 
3. Resultados 
 
Obter a tabela seguinte preenchida e o wi do minério calculado e criticado conforme 
valores de referência no anexo deste roteiro. 
 
Tabela 1: Tabela de cálculo de Wi 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
4. Anexo 
 
5. Referências Bibliográficas 
 
SAMPAIO, J. A.(Ed.) ; FRANÇA, S. C. A.(Ed.); BRAGA, P. F. A. (Ed). Tratamento de minérios: práticas 
laboratoriais. Rio de Janeiro: CETEM, 2007. 570p. 
 
Barratt, D. J. e Sochocky, M. A. Wakeman, J. S. Factors which influence selection of comminuition 
circuits. In: Mullar, A. L. e Jergensen, II; G. V. (Ed.). Design and installation of comminuition circuits. 
SME, 1982, p.1-26. 
Dor, A. A.; Bassarear Primary grinding mills: selection, sizing and current practices. In: Mular, A. L. and 
Jergensen, G.V. (Ed.). Design and installation of comminution circuits. SME/AIME, 1982, p.439-473. 
Herbst, J. A.; Lo, Y. C. E Flintoff, B. Size reduction and liberation. In: Fuerstenau, M. C. E Han, K. N. 
(Ed.). Principles of mineral processing.SME, 2003, p.61-118. 
Kelly, E. G. e Spottiswood, D. J. Introduction to mineral processing. New York: John Wiley & Sons, 
1982, p.127-168.