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BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Cominuição e Classificação Prof. Eliseu Romero Campêlo Correia Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios DIVISÃO DO BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS -Cominuição: Britagem e Moagem -Peneiramento e classificação -Concentração mineral -Espessamento e filtragem -Secagem -Disposição de rejeito Fluxograma de beneficiamento de minério BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios DIVISÃO DO BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS -Cominuição: Britagem e Moagem Fluxograma de beneficiamento de minério COMINUIÇÃO É um conjunto de técnicas que tem por finalidade reduzir o tamanho do minério por ação mecânica. Cominuir: - quebrar -triturar -fragmentar BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios DIVISÃO DO BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS -Cominuição: Britagem e Moagem Fluxograma de beneficiamento de minério O QUE É MOAGEM? É a última etapa da cominuição que permite obter partículas de minério abaixo de alguns milímetros por ação mecânica. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios PARA QUE REALIZAR A MOAGEM? Resposta nº 1 – R: Para liberar o mineral de valor econômico e tornar possível a separação do mesmo do mineral sem valor econômico (ganga). Visa a concentração. Na natureza, em sua maioria, os minerais de valor econômico, dificilmente se encontram 100% puros, ou seja, sempre vem agregado um ou mais minerais que não tem interesse econômico (ganga). ITABIRITO (MINÉRIO) MINERAL- MINÉRIO (HEMATITA) QUARTZO (GANGA) BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios ITABIRITO (MINÉRIO) MINERAL- MINÉRIO (HEMATITA) QUARTZO (GANGA) Quanto menor o tamanho dos grãos, maior a chance de liberar o mineral de interesse, porém, fica sujeito a custos elevados e maior geração de finos. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios CONSUMO DE ENERGIA DE FRAGMENTAÇÃO O consumo de energia de fragmentação representa a maior parte de todo o processo, cerca de 80%. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios PARA QUE REALIZAR A MOAGEM? Resposta nº2 – Para adequar o minério às exigências granulométricas estabelecidas pelo mercado. Exemplo nº1: mercado de fabricação de tintas exige calcário em granulometria fina. Exemplo nº2: Transporte em minerodutos. Exemplo nº3: Aumento da área de superfície para facilitar a reação química. Calcário (0,074mm) BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MECANISMO DE FRAGMENTAÇÃO As partículas são reduzidas pela combinação de: 1. Abrasão 2. Compressão 3. Impacto BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MÉTODOS DE MOAGEM BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios DIVISÃO DA MOAGEM - Segundo o tamanho das maiores partículas obtidas no produto: Moagem grossa: 6 a 20#; Moagem média: 20 a 100#; Moagem fina: <100# -Segundo as etapas de moagem: Primária Secundária BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios PROCESSOS DE MOAGEM A moagem pode ser realizada a Úmido ou a Seco. Moagem a úmido: quando é misturado água no minério na entrada do moinho formando uma polpa. Vantagens: -Menor consumo de energia; -Torna possível de peneiramento e classificação no controle do produto; -Elimina o problema de poeira; -Torna possível o uso de meio de transporte simples, como calhas, bombas e canos; -Maior capacidade por unidade de volume do moinho. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios PROCESSOS DE MOAGEM Moagem a úmido Desvantagem: -Maior desgaste dos corpos moedores e do revestimento interno do moinho, devido principalmente à corrosão. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios PROCESSOS DE MOAGEM Moagem a seco: quando não é misturado água no minério na entrada do moinho. -É aplicada a moagem a seco quando processos subsequentes são a seco e o produto final deve ser fornecido a seco(talco, caulim, calcário, etc.) BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios CIRCUITOS DE MOAGEM A moagem pode ser realizada em circuitos Aberto ou Fechado. CIRCUITO ABERTO: o moinho recebe somente a nova alimentação, havendo uma só passagem deste material pelo moinho. Não há rigor no controle da granulometria do produto. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios CIRCUITOS DE MOAGEM CIRCUITO FECHADO: a descarga do moinho passa por um sistema de classificação e o underflow retorna ao moinho constituindo a carga circulante. O material pode passar várias vezes pelo moinho até alcançar o tamanho desejado. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios CARGA CIRCULANTE É expressa em porcentagem da nova alimentantação do moinho, ou seja: %CC=(CCx100)/NA onde: %CC - taxa de carga circulante; CC- massa de carga circulante (t/h); NA – nova alimentação do moinho (t/h). BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios TIPOS DE MOINHOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios TIPOS DE MOINHOS Produto: 65 – 100 mesh Fino (via seca) Produto: Fino 200 mesh BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios TIPOS DE MOINHOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios TIPOS DE MOINHOS Pés Obs.: O diâmetro D não conta o revestimento. Maior desgaste BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios VELOCIDADE CRÍTICA DO MOINHO CILÍNDRICO BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS Fatores Que Afetam a Taxa de Desgaste - Tamanho da alimentação - Forma e dureza do material - Corpos moedores - Velocidade - Volume de carga - Tamanho do moinho - Densidade da polpa BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios Revestimento BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios Revestimento BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios Revestimento BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS Revestimentos magnéticos (Orebed™) O sistema de revestimento consiste em ímãs permanentes inseridos num molde de borracha. Os potentes ímãs manterão o revestimento em seu lugar, sem a necessidade de parafusos para o revestimento e atraia o material suscetível à imantação existente nointerior do moinho. Camada de desgaste é muito menor Diâmetro efetivo maior BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Material dos Corpos Moedores A eficiência de moagem depende da área superficial dos corpos moedores. Portanto, as bolas devem ter o menor tamanho possível e a carga deve ser graduada de modo que as bolas maiores sejam pesadas o suficiente para moer as partículas mais duras e com maiores tamanhos da alimentação. Uma carga sazonada consiste de uma ampla faixa de tamanhos de bolas, sendo que as novas bolas a serem adicionadas para recompor a carga do moinho serão aquelas de maior tamanho. As bolas gastas de menor tamanho saem do moinho juntamente com o produto, e podem ser removidas do processo através de peneiras(Wills, et al., 2006). BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Material dos Corpos Moedores Os tamanhos corretos para as bolas que compõem a carga do moinho são determinadas através de tentativa e erro. Normalmente, para moagem primária, utilizam-se bolas com tamanhos que variam entre 10 e 5 cm de diâmetro, enquanto para moagem secundária, utilizam-se bolas de 5 a 2 cm de diâmetro. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Material dos Corpos Moedores Bond (1958) B = diâmetro da bola, em in. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Material dos Corpos Moedores Bond (1958) Carga Inicial de Equilíbrio, porcentagem em peso (Bond, 1958) BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS Os Moinhos SRR (Solid Rubber Roller) empregam componentes padrão e utilizam barras ou bolas como corpos moedores. Roletes de borracha apóiam o moinho e servem também para transmitir potência ao mesmo. Constituem uma alternativa econômica para ampla gama de aplicações minério de ferro, areia quartzítica, carboneto de tungstênio, cal e zinco, em configurações para moagem via úmida ou via seca. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS Os Moinhos SRR BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS Os Moinhos SRR (Solid Rubber Roller) empregam componentes padrão e utilizam barras ou bolas como corpos moedores. Roletes de borracha apóiam o moinho e servem também para transmitir potência ao mesmo. Constituem uma alternativa econômica para ampla gama de aplicações minério de ferro, areia quartzítica, carboneto de tungstênio, cal e zinco, em configurações para moagem via úmida ou via seca. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS BI-CÔNICOS Os moinhos bi-cônicos apresentam maior eficiência quando o tamanho máximo de alimentação é inferior a 1” e a contaminação por ferro não representa fator preponderante. Quando partículas de diferentes tamanhos e densidades se revolvem num cone, elas se auto-classificam e as maiores se alojam no ponto de maior diâmetro, resultando em maior eficiência e menor consumo de energia. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS AUTÓGENOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS CILÍNDRICOS SEMI- AUTÓGENOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS DE MARTELOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS DE MARTELOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS DE MARTELOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS DE MARTELOS Empregados em moagem de minérios de média dureza; Para minérios de alta dureza, a porcentagem de sílica associada á sua composição química é o fator limitante quanto ao desgaste. São recomendados para moagem de material cerâmico, refratário, carvão mineral ou vegetal e outros BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHOS DE MARTELOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO DE DISCOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO DE DISCO ORBITAL Moinho pulverizador para produtos com alta dureza. Movimento orbital com duas cubas, discos e tampas de cerâmica de alumina sinterizada (AL2O3 96%) com dureza 9,2 na escala de mohs (78 na escala de Rockwell) com resistência à abrasão. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO DE ROLO MOINHOS DE ROLOS DE ALTA PRESSÃO - Prensa de rolos ou em inglês High Pressure Grinding Rolls (HPGR) BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO DE ROLO MOINHOS DE ROLOS DE ALTA PRESSÃO - Prensa de rolos ou em inglês High Pressure Grinding Rolls (HPGR) BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL DE ROLOS BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL DE ROLOS TIPO RAYMOND BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL DE ROLOS TIPO RAYMOND BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL DE ROLOS TIPO RAYMOND BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL Vertimills BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL Vertimills BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL Vertimills PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO Os corpos moedores, tais como bolas de aço e seixos cerâmicos ou naturais, são agitados por uma espira de rosca dupla suspensa (ou agitador de carga). O material de alimentação e água são introduzidos por uma abertura na parte superior do VERTIMILL®. Uma bomba centrífuga externa de reciclagem cria uma aceleração ascendente, prédeterminada, que provoca a classificação de partículas na parte superior do corpo do moinho. Aplicação: Alumina hidratada, Argila Barita, Bauxita calcinada, Cal (hidratação), Calcário, Caulina, Concentrado de cobre, entre outros. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL Vertimills BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VERTICAL Vertimills Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO VIBRATÓRIO BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios MOINHO DE JARRO BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS Moagem de minérios BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS INTERATIVIDADE Montando uma unidade de moagem de calcário agrícola BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA PARA LEITURA LUZ, Adão Benvindo da; LINZ, Fernando A. Freitas – Introdução ao Tratamento de Minérios – 4ª Edição do Livro de Tratamento de Minérios . Rio de Janero, 2004. CETEM. CHAVES, A. P. Teoria e Prática do Tratamento de Minérios, 2.ed. vol. 3. São Paulo: editora Signus, 2004.
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