Métodos físicos de concentração Mineral
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Métodos físicos de concentração Mineral


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UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ 
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA MINAS E MEIO AMBIENTE 
 
 
 
Amanda Sayuri de Sousa Nakata 
Ester de Oliveira Silva 
João Pedro Júnior Miranda dos Reis 
Raiany Rodrigues Rosa 
 
 
 
 
 
 
MÉTODOS FÍSICOS DE CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Marabá 
Outubro/2017 
 
 
Amanda Sayuri de Sousa Nakata 
Ester de Oliveira Silva 
João Pedro Júnior Miranda dos Reis 
Raiany Rodrigues Rosa 
 
 
 
 
MÉTODOS FÍSICOS DE CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
 
 
Trabalho apresentado à Faculdade de 
Engenharia de Minas e Meio Ambiente, Instituto 
de Geociências e Engenharias, Universidade 
Federal do Sul e Sudeste do Pará, como parte da 
Avaliação na disciplina \u2013 Tratamento de Minérios II 
Docente: Prof. Dr. Denilson Costa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Marabá 
Outubro/2017 
 
 
Sumário 
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 4 
2. MÉTODOS FÍSICOS DE CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS .............................................. 5 
2.1. Métodos Gravíticos ou Densitários ........................................................................ 5 
2.2. Separação Magnética .............................................................................................. 9 
2.3. Separação Eletrostática ........................................................................................ 14 
2.4. Flotação ................................................................................................................... 17 
3. CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 19 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................ 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Um dos princípios do tratamento de minérios é a separação de partículas 
minerais, baseando-se nas variações relativas de tamanho e composição. Essa 
separação é obtida pela passagem do fluxo de partículas através de um mecanismo 
ou peça de um equipamento, denominado separador. Nesse processo, é aplicada 
uma determinada força nas partículas minerais e, devido às diferentes propriedades 
que cada partícula possui, (tamanho, formato, densidade, etc...) elas são afetadas 
de forma e intensidade diferentes, resultando na separação pretendida. 
Os processos de separação procuram tirar o máximo proveito das diferenças 
existentes nas propriedades das partículas minerais presentes. Porém, nenhum 
fenômeno isolado comanda o comportamento das partículas no interior de um 
separador. Portanto, é importante um conjunto de métodos para que esses 
processos de separação se tenham sucesso. 
Esses métodos de separação, também chamados de operações de 
concentração, consistem em separar minerais através das diferenças de 
propriedades entre o mineral de interesse (pode ser mais de um) e os minerais de 
ganga. Dentre estas propriedades, tem-se a densidade, suscetibilidade magnética, 
condutividade elétrica, propriedades da química de superfície, cor, radioatividade, 
forma, entre outros. 
Dado o exposto, esse trabalho irá abordar sobre os principais métodos físicos 
de concentração: separação densitária, separação magnética, separação 
eletrostática e a flotação. Esses métodos se baseiam nas diferenças de 
propriedades físicas dos minerais para efetivar a separação. 
 
 
 
 
 
 
 
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2. MÉTODOS FÍSICOS DE CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS 
2.1. Métodos Gravíticos ou Densitários 
 
Neste método, abordam-se as diferenças de densidade, tamanho e forma das 
partículas que são separadas devido à forca de gravidade ou forças centrífugas. 
Esta é uma das formas mais antigas de tratamento de minérios utilizadas pelo 
homem e continua sendo um importante método de concentração física, sendo de 
grande importância seu estudo dentro da atividade extrativa mineral. Diversos 
equipamentos são utilizados, entretanto, neste trabalho serão abordados os mais 
importantes, sendo eles: jigues, mesas oscilatórias e espirais concentradoras. (LUZ, 
SAMPAIO E FRANÇA, 2010) 
Os principais mecanismos atuantes na concentração gravítica são: 
i. Aceleração diferencial; 
ii. Sedimentação retardada; 
iii. Consolidação intersticial; 
iv. Velocidade diferencial em escoamento laminar; 
v. Ação de forças cisalhantes. 
 
A Figura 1 apresenta um esquema ilustrativo da influência dos mecanismos 
na concentração gravítica. 
 
 
Figura 1: Efeito dos mecanismos na concentração gravítica. 
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Aceleração Diferencial 
Devido à interferência de outras partículas e das paredes do concentrador, na 
maioria dos concentradores gravíticos uma partícula pode mover-se apenas por um 
curto espaço e curto tempo antes que esta seja desviada ou pare. 
Dessa forma, as partículas estão sujeitas a repetidas acelerações e 
desacelerações. Em determinados momentos, essas acelerações podem 
desencadear proporções significantes dentro do movimento das partículas. Desde 
que a partícula e o fluido deslocado tenham o mesmo volume, tem-se: 
 
 
 ( 
 
 
) Eq.01 
Onde é a densidade da partícula. Desta forma é possível concluir que a 
aceleração inicial dos minerais não depende do tamanho, mas apenas das 
densidades do sólido e do fluido (ou polpa). (LUZ, SAMPAIO E FRANÇA, 2010). 
 
Sedimentação Retardada 
Para Silva (2012), \u201cA diferença de densidade entre partículas minerais tem um 
efeito mais pronunciado nas faixas grossas, ou ainda, por outro lado, nas faixas 
granulométricas mais finas, a separação por este mecanismo é menos efetiva\u201d. 
Segundo Luz, Sampaio e França (2010), \u201dSe ao invés de água houver a 
sedimentação em uma polpa (água e minerais), o sistema se comporta como um 
líquido pesado, e a densidade da polpa é mais importante que a da água. A 
condição de sedimentação retardada, ou com interferência, agora prevalece\u201d. 
 
Consolidação Intersticial 
Este mecanismo se dá quando há a formação de espaços (interstícios) entre 
partículas de grossa granulometria de um ou mais minerais, facilitando a 
movimentação das partículas finas através dos interstícios. 
 
Velocidade diferencial em escoamento laminar 
O princípio em que se baseia a concentração em escoamento laminar é o fato 
que quando uma película de água flui sobre uma superfície inclinada e lisa, em 
condições de fluxo laminar (Re < 500), a distribuição de velocidade é parabólica, 
nula na superfície e alcança seu máximo na interface do fluido com o ar. Este 
princípio se aplica à concentração em lâmina de água de pequena espessura, até 
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aproximadamente dez vezes o diâmetro da partícula. (LUZ, SAMPAIO E FRANÇA, 
2010). 
 
Ação de Forças Cisalhantes 
Segundo Carriso e Chaves (2002), \u201cQuando uma polpa concentrada está 
sujeita a esforços de cisalhamento, uma força de dispersão atua entre as partículas 
como resultado da colisão entre elas, gerando pressões no plano de cisalhamento e 
no plano perpendicular a ele\u201d. 
Este fenômeno foi estudado primeiramente por BAGNOLD (1954), onde o 
esforço de cisalhamento pode surgir devido a uma força fluindo sobre uma superfície 
inclinada, pelo movimento da superfície ou ambos. 
Para partículas de mesmo raio, quanto maior a densidade, menor a força 
resultante. Assim, temos partículas grossas leves mais próximas