Relatorio Amostragem 1

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
RELATÓRIO DE MINÉRIOS
AMOSTRAGEM
Professor: Manoel Robério Ferreira Fernandes
Alunos:
Lucas Henrique de Oliveira
Marcelo Santos de Araújo
Pedro Henrique Gomes Vieira Rosa
Belo Horizonte – MG
Fevereiro 2017
1 INTRODUÇÃO
O processo de amostragem consiste na retirada de quantidades moduladas de material (incrementos) de um todo que se deseja amostrar, para a composição da amostra primária ou global, de tal forma que essa seja representativa do todo amostrado. Em seguida, a amostra primária é submetida a uma série de etapas de preparação que envolvem operações de redução de granulometria, homogeneização e quarteamento, até a obtenção da amostra final, com massa e granulometria adequadas para a realização de testes e/ou análises química e instrumental. 
Cabe ressaltar que a representatividade dada é válida para parâmetros de interesse (densidade, teor, umidade, distribuição granulométrica, constituintes minerais) definidos inicialmente. E, ainda, que cuidados devem ser tomados para que essa representatividade não se perca, durante a preparação da amostra primária.
A amostragem é um processo aleatório, e sua teoria envolve o estudo dos diferentes erros passíveis de ocorrer, tanto na etapa de amostragem propriamente dita como na etapa de preparação.
A importância da amostragem é enfatizada, quando entram em jogo a avaliação de depósitos minerais, o controle de processos em laboratório e indústria, e a comercialização de produtos.
2 OBJETIVO
Demonstrar os principais processos para uma amostragem representativa de minérios. Técnicas de quarteamento sucessivos pelos métodos de cone, pilhas quarteador Jones (divisor de rifles) e amostragem de polpas.
Obter duas amostras a partir de um dado lote inicial de minério, uma para análise granulométrica e (Aproximadamente 5Kg) e outra para análise química (aproximadamente 100g).
3 REVISÃO DA LITERATURA
A diferença de propriedades de determinados minérios faz com que os mesmos não apresentem propriedades idênticas em toda sua extensão, diferenças como o teor, forma, tamanho da partícula e densidade são alguns tipos de diferenças que podemos encontrar quando fazemos uma amostragem mal planejada ou mal executada.
3.1 Amostragem
Pode-se definir amostragem como sendo uma sequência de operações com o objetivo de retirar uma parte representativa (teor, distribuição granulométrica, constituintes minerais) de seu universo. Uma vez coletada, essa amostra segue uma sequência de estágios de preparação (britagem, moagem, secagem, homogeneização, transferência, etc.) e estágios de amostragem propriamente dita (redução de massa do material). Desta, pode-se retirar fração ou frações destinadas a análise ou ensaios de laboratório. Esta fração é chamada amostragem final ou reduzida, que deve ser representativa da amostra global e, portanto, do todo amostrado.
Ao se executar uma amostragem, é improvável que seja obtida uma amostra com as mesmas características do material de onde foi retirada. Isto se prende ao fato de, no decorrer das operações, haver erros de amostragem, tais como:
De operação: Está ligado ao operador. Exemplo: falta de atenção, contaminação, etc.
De segregação: Quando a amostra é constituída por minerais com significativas diferenças de densidade. Exemplo: os minerais pesados tendem a separar-se dos menos densos.
De integração de incrementos: Devido à coleta de incrementos em fluxos variáveis. 
3.2 Homogeneização e Quarteamento
Todas as etapas de preparação devem ser feitas observando-se técnicas de homogeneização e quarteamento. A homogeneização tem por objetivo obter uma distribuição mais uniforme dos constituintes, permitindo assim o quarteamento em frações de menor massa. Para isso utilizam-se pilhas e/ou equipamentos auxiliares.
O quarteamento é feito formando-se duas pilhas cônicas, tomando-se para uma, as porções de índices ímpares e para outra, as de índices pares. Caso seja necessário, repete-se a operação com uma das pilhas cônicas.
Pilhas
As pilhas mais empregadas são as dos tipos cônicas e alongada (tronco de pirâmide). 
Na própria preparação de uma pilha cônica, obtém-se uma boa homogeneização do material. A seguir, divide-se a mesma em quatro setores iguais (A), o quarteamento é feito formando-se duas novas pilhas (B) (figura 01). Caso seja necessário dividir ainda mais a amostra, toma-se uma destas pilhas e repete-se a operação.
A pilha alongada é a mais indicada tanto em laboratório, como para grandes quantidades de minério. A preparação desse tipo de pilha é feita dividindo-se o lote inicial em quatro regiões aproximadamente iguais. Em seguida, atribui-se a uma pessoa ou grupo de pessoas (A) a responsabilidade da retirada do minério, alternadamente, de quartos opostos (1 e 3); outra pessoa ou grupo de pessoas (B) serão responsáveis pelos outros quartos (2 e 4) (figura 01).
Figura 01: Procedimentos para homogeneização e quarteamento
3.3 Densidade
No processo de amostragem, a densidade é uma propriedade muito importante, pois diversos minerais diferem entre si por essa característica, esta determinação de densidade é feita principalmente em relação a duas definições, que é a densidade absoluta e densidade relativa.
3.3.1 Densidade absoluta
A definição de densidade ou densidade absoluta (ρ) é a relação entre massa (m) e volume do corpo (V), desta forma, pode-se afirmar que quanto maior o empacotamento dos átomos de um corpo, maior será sua densidade absoluta. A densidade absoluta é também uma propriedade específica, isto é, cada substância pura tem uma densidade própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias. Levando em consideração esta relação, propôs-se o equacionamento a seguir, sendo que a unidade estabelecida no SI para a densidade é quilograma (kg) por metro cúbico (m³).
 (kg/m³)
Equação 01: Densidade absoluta
3.3.2 Densidade relativa
Outra definição para densidade é a densidade relativa (d), na qual é a relação entre a densidade absoluta de um determinado material (ρ) e a densidade absoluta de uma substância estabelecida como padrão (). Na maioria dos cálculos de densidade relativa, a substância comumente estabelecida como padrão é a água, no qual tem uma densidade absoluta de kg/dm³ a temperatura ambiente, 24°C, e pressão de 1 atm. Devido esta relação de densidades absolutas, a densidade relativa é adimensional.
Equação 02: Densidade relativa
3.3.3 Densidade real e aparente
Duas nomenclaturas são bastante utilizadas em cálculos de densidades, que é a densidade real e a densidade aparente. A densidade real ou massa específica real, é o volume real que determinado corpo ocupa sem levar em consideração as porosidades e rugosidades do mesmo, por exemplo, ao calcular a densidade relativa de um solo, despreza-se os espaçamentos intragranulares e sua porosidade. A densidade aparente ou massa especifica aparente, já leva em conta as porosidades no cálculo do volume de um determinado corpo. Ambas as nomenclaturas são definidas de acordo com a formulação da densidade absoluta (equação 01).
3.3.4 Densidade relativa de sólidos ()
Neste caso, a determinação da densidade passa pela determinação da massa de uma amostra do sólido e pelo seu volume. Se o sólido for compacto e irregular, pode utilizar-se a medição do seu volume pelo deslocamento de água quando introduzido num instrumento de medição de volume (por exemplo, uma proveta com água) (figura 02).
Figura 02: Determinação de ds utilizando a proveta
3.3.5 Densidade da polpa () e porcentagem de sólidos em polpa
Quando se realizam operações de tratamento de minérios nas escalas de laboratório e industrial, há a necessidade de se conhecer a densidade da polpa (), desde que essas operações sejam conduzidas a úmido. Para a sua determinação, deve-se antes determinar, por picnometria, a densidade () dos sólidos que compõem a polpa.
Aequação que expressa a densidade da polpa em função da massa da polpa () e do volume total () da polpa é: 
Equação 03: Densidade da polpa
Para o cálculo da percentagem de sólidos () na polpa em função da densidade dos sólidos () e da densidade da polpa () na qual estão contidos esses sólidos, com a densidade da água igual a 1.000 kg/m3, tem-se:
Equação 04: Porcentagem De sólido na polpa
3.4 Picnômetro 	
O instrumento utilizado para determinar a densidade, no presente relatório, foi o picnômetro (figura 03). O picnômetro é uma vidraria utilizada na determinação de densidade, no qual é composto por um pequeno frasco de vidro, geralmente com volume de 50 ml, e uma tampa com um vazamento no centro para o transbordamento do material analisado. Devido apresentar baixo coeficiente de dilatação, não é recomendada a secagem do picnômetro a altas temperaturas, pois levaria a uma modificação de seu volume.
Figura 03 : Picnômetro
O processo de picnometria é uma técnica laboratorial utilizada para fazer a determinação da massa específica e da densidade de líquidos e também determinar massa especifica e densidade de sólidos, devendo estes antes ser dissolvido.
4 MATERIAIS E MÉTODOS
Os materiais utilizados para fazer a amostragem do minério de cobre fora: 
I. Saco de nylon;
II. Régua (figura 04);
III. Béquer (figura 05);
IV. Espátula (figura 06);
V. Proveta (figura 07),
VI. Picnômetro (figura 08);
 
	 	 Figura 04: Régua
Figura 05: Béquer				 Figura 06: Espátula		 Figura 07: Provetas	
 
Figura 08: Picnômetro
A amostragem é o conjunto de operações destinadas a obtenção de uma amostra representativa de uma dada população ou universo. Tais operações serão descritas a seguir:
4.1 Homogeneização e quarteamento
Homogeneizou-se em bancada uma pequena quantidade de minério de verdeto com o auxilio de um saco de nylon formando uma pilha cônica. Achatou- se o vértice do cone para facilitar a divisão. Tal divisão foi realizada com o auxílio de uma régua, dividindo-se o material em quatro partes, operação descrita de quarteamento, seguindo dois planos verticais que se cruzam no eixo geométrico do cone.
	Material
	Massa (g)
	 Pá
	292,0
	Bacia
	524,0
	Verdeto
	1992,0
	1ª Divisão: 1002g
	2ª Divisão: 506g
	3ª Divisão: 256g
	4ª Divisão: 120g
	5ª Divisão: 66g
	6ª Divisão: 34g
	 Somando a 6ª e 7ª. 
44g
	7ª Divisão: 10g 
	
Erro(%) = (506/500)*100= 1,2%
Erro (%) = (44/50)*100 = 8,8%
4.2 Determinação das densidades
4.2.1 Procedimentos para a determinação da densidade relativa ou real (Compactada)
Pesou –se o picnômetro limpo e seco, encontrando- se o valor de A1. Posteriormente a amostra de minério foi adicionada ao picnômetro, pesado e obtido o valor de A2. Acrescentou-se água a esse conjunto, encontrando valor do A3. Por último esvaziou-se o picnômetro encheu-se novamente com água até transbordar. A superfície molhada foi devidamente enxuta, para não influenciar no valor, que foi de A4.
A1= 42,1g; A3 = 101,8g 
A2= 61,0g A4 = 90,9g
Com o auxílio da equação (06) da densidade relativa de sólidos, encontrou-se o resultado final.
Equação 06: Densidade relativa de sólidos
4.2.2 Procedimento para determinação da densidade aparente de sólidos (da)
O minério de verdeto, já na proveta foi pesado, encontrando-se a massa do mesmo, posteriormente mediu-se o volume aparente do minério na proveta. Utilizando a equação (01) da densidade descobriu-se o resultado final para a densidade aparente do sólido (da).
Densidade Aparente (da)
Massa do verdeto + proveta = 239,75g
Massa da proveta = 112,24g
Massa do verdeto = 127,51g
Volume = 100m 
Densidade Compactada (dc)
Massa do verdeto + proveta = 239,75g
Massa da proveta = 112,24g
Massa do verdeto = 127,51g
Volume = 87ml 
 g/cm³
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
O experimento teve início realizando-se a homogeneização e quarteamento (figura 11) do minério para que se pudesse retirar deste uma amostra que fosse significativa, realizando assim análises referente à densidades e porosidade do minério em análise. 
 
 
Figura 11: Procedimentos de homogeneização e quartamento
5.1 Determinação da densidade relativa ou real.
Realizou-se a pesagem do picnômetro de 100 ml, vazio em uma balança analítica, que registrou massa (A1) correspondente de 42,1 g, em seguida colocou-se no picnômetro a amostra de minério, onde todo o conjunto passou a apresentar massa (A2) de 61,0g, posteriormente adicionou-se água no picnômetro com a amostra, apresentando assim uma massa (A3) de 101,8g. Esvaziou-se o picnômetro, voltando a enchê-lo apenas com água, realizou-se a pesagem que apresentou massa (A4) de 90,9 g. 
Figura 12: Picnômetro com minério
A partir dos dados obtidos usando a equação 06, pode-se então calcular a densidade do sólido (ds):
5.2 Determinação da densidade aparente de sólidos (da)
	Colocou-se a amostra de minério em uma proveta graduada aferindo um volume de 100 ml, em seguida realizou-se a pesagem obtendo-se massa equivalente de minério de 112,24 g.
Figura 13: Proveta com a amostra de minério
A partir dos dados obtidos fazendo uso da equação 01, pode-se então realizar o cálculo para determinar a densidade aparente (da) e densidade compactada (dc).
6 CONCLUSÃO
	Ao finalizar o trabalho pode-se compreender a importância de se realizar uma amostragem, tomando as devidas precauções para que todos os passos para os procedimentos de amostragem sejam seguidos corretamente, como a homogeneização e o quarteamento adequados do minério em análise.
Após a homogeneização de um minério, qualquer experimento pode ser realizado apenas com uma pequena alíquota do material que vai representar o seu todo. Realizou-se em laboratório determinações de densidade real de sólidos por picnometro, determinação de densidade aparente, determinação da percentagem (Falta o Feijão e a densidade do Verdeto).
Os resultados encontrados, que foram demostrados no decorrer deste trabalho, estão na média com as informações reais que estão disponíveis em laboratório. 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GOES M. A. C., Possa M. V., LUZ A. B., Amostragem de minérios, Rio de Janeiro: CETEM/CNPq, 1991. Acessado em < http://www.cetem.gov.br/publicacao/series_stm/stm-49.pdf>
LUZ A.D, SAMPAIO J.A, FRANÇA C.A, Tratamento de minérios, Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. 960 p.