Concentração gravítica no beneficiamento mineral

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Concentração gravítica no beneficiamento mineral
O modelo de desenvolvimento da civilização moderna adota como insumo básico, para atender seus objetivos, os minerais disponíveis na Natureza, que são utilizados pelos diversos segmentos da Indústria de aço, cerâmica, cimento, cal e química, assim como na construção civil e no mercado de joias.
Porém, a forma como esses minerais são consumidos pelas indústrias, para a obtenção desses produtos, se vale de processos que possibilitam uma melhor aplicação possível, para um resultado de alto padrão de qualidade.
Beneficiamento de minérios
Os minerais apresentam-se in natura, nas mais diversas formas granulométricas (tamanhos), principalmente por estarem associados a diversos minerais que não serão utilizados no processo final de fabricação. Dessa forma, é necessário utilizar-se do recurso de beneficiamento dos minérios, visando extrair a matéria prima adequada, dentro das especificações necessárias à produção final, e retirando os materiais que não forem necessários ao processo.
De acordo com as Normas Reguladoras de Mineração (NRM), o beneficiamento de minérios deve preparar sua granulometria, bem como sua concentração ou pureza mineral por meios físicos ou químicos, não alterando sua formação química.
Etapas de beneficiamento de minérios
Fragmentação, onde são adotadas condições de permitir que o mineral seja preparado para sua utilização;
Classificação, nesta etapa o processo visa certificar-se de que o minério apresente uma separação de tamanho adequada;
Concentração, esta é a fase em que são avaliados aspectos que permitam separá-los por espécie.
Etapa de concentração de minérios
Visando o beneficiamento, a etapa de concentração de minérios ocorre quando é preciso separar os minerais de interesse dos que não o são. Para que essa separação ocorra, é preciso que os minerais de interesse não estejam fisicamente agregados àqueles que não serão utilizados no processo de fabricação final, desta forma a fase de concentração é precedida das etapas de fragmentação e classificação, responsáveis por monitorar e separar adequadamente os minerais.
Concentração gravítica de minérios
Visando melhorar os custos de produção e obter resultados satisfatórios a etapa de concentração, utiliza o método de concentração gravítica ou gravimétrica, cujo processo se baseia na separação entre os minerais presentes pela diferença de densidade, tamanho e forma existentes.
Este processo utiliza através da gravidade, forças centrífugas ou conjuntas, por meio fluido (água ou ar) visando efetivar a separação/concentração dos minerais existentes. Nesse processo são utilizados equipamentos como jigues, mesas vibratórias, espirais, cones e “sluices”.
Garimpeiros utilizam métodos de concentração gravítica.
A concentração gravítica é um dos processos mais tradicionais, utilizados para identificação da concentração de minérios. Sendo adotada desde os primórdios da mineração e é utilizada até os dias atuais.
Era um processo único, utilizado até o século XIX, quando foi desenvolvido o método de flotação, mais eficiente que a concentração gravítica, porém com mais riscos ambientais e, dessa forma, o método de concentração gravítica permaneceu sendo utilizado, até hoje.
Geralmente, a concentração gravítica é utilizada no tratamento de partículas grossas. O método de flotação vem sendo aplicado no beneficiamento de minérios com baixo teor e granulometria fina, tais como, areias quartzosas de elevada pureza, cloretos, fosfatos, magnesita etc.
O objetivo de um beneficiamento adequadamente realizado é que todos os minerais que possuam interesse econômico para sua comercialização sejam devidamente identificados e aproveitados, caso contrário o processo acarretará perdas financeiras e aumento de rejeitos que serão motivo de impacto ambiental da atividade.
O ideal na atividade mineral é que a produção da lavra seja totalmente aproveitada; contudo, normalmente pelo beneficiamento da produção da lavra, é gerado um rejeito, e esta situação é considerada perda ambiental e financeira, por não contribuir para gerar recursos na exploração mineral.
Definições das Normas Regulamentadoras de Mineração
NRM-18 – Beneficiamento
A NRM-18 – Beneficiamento indica que todo projeto de beneficiamento de minérios deve:
Atuar sobre o processo para obter o máximo aproveitamento do minério e dos insumos, observadas as condições econômicas e de mercado;
Manter a atividade com a observância dos aspectos de segurança, saúde ocupacional e proteção ao meio ambiente.
O projeto de beneficiamento de minério deve fazer parte do Plano de Aproveitamento Econômico (PAE), documentação exigida pelo Departamento Nacional de Produção Mineral – DNPM, devendo fazer constar as seguintes informações:
Caracterização do minério, onde constem:
Composição mineralógica;
Plano de amostragem adotado;
Forma de ocorrência dos minerais úteis;
Análise granulométrica com teores do minério, antes e após a fragmentação;
Descrição detalhada dos ensaios.
 Fluxograma de processos e de equipamentos, incluindo a localização dos pontos de amostragem;
Balanços de massa e metalúrgico;
Caracterização dos produtos, subprodutos e rejeitos;
Planta de situação e arranjo geral da usina em escala adequada, incluindo áreas de estoques, depósitos de rejeitos, bacias de decantação, canais de escoamento de efluentes e outros elementos de transporte de material;
Outros elementos notáveis do projeto.
Processo de beneficiamento
Escolha do método
A escolha do método físico adequado para a concentração de um minério depende, entre outros fatores, da granulometria de liberação e da propriedade física diferenciadora, através da qual é possível a separação.
Propriedades do beneficiamento
As principais propriedades utilizadas para um beneficiamento físico são: densidade, forma, tamanho, suscetibilidade magnética, propriedades elétricas e dureza.
Classificação do método de concentração
De acordo com a propriedade diferenciadora empregada, os métodos deconcentração podem ser classificados como: Densitários ou gravíticos; magnéticos; elétricos e secundários.
Mecanismos do processo de concentração gravítica
Os principais mecanismos atuantes no processo de concentração gravítica são os seguintes: Aceleração diferencial; sedimentação retardada; velocidade diferencial em escoamento laminar; consolidação intersticial e ação de forças cisalhantes.
Considerações finais sobre concentração gravítica de minérios
Cabe destacar que um beneficiamento realizado de forma adequada possibilita, além do aproveitamento correto de todos os minerais, a redução de poluição em solos, ar, rios e mares, respaldando a atividade de processos devidamente responsáveis e alinhados com a redução de impactos ambientais, o que gera retorno através da Imagem da Empresa junto autoridades e o mercado consumidor.
Atividades de mineração focam o desenvolvimento humano e por isso tem importância relevante, tanto econômica como social no mundo moderno, devendo ser objeto de busca constante de processos alinhados à produção com respeito ao meio ambiente. Dessa forma, a busca de métodos adequados e profissionais capacitados para conduzir todo o processo é de fundamental importância ao sucesso da atividade desenvolvida
Bibliografia básica:
 BERALDO, J.L,. Moagem de Minérios em Moinhos Tubulares. 1987 
CHAVES, A. P. "Teoria e Prática do Tratamento de Minérios", S. Paulo, Signus, 1996, 2V 
SAMPAIO, J. A. et alii (Ed.). Tratamento de Minérios: Práticas Laboratoriais. (1ª ed.). Rio de Janeiro: CETEM, 2007. 
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Tratamento de Minérios, Eds. Adão Benvindo da Luz et al., Rio de Janeiro, CETEM/CNPq, 1995. 
WILLS, B.A, Mineral Processing Technology, Editor Tim Napier-Munn, Burlington, USA, pg. 444. 2006.