RelatórioOP1 moagem (1)

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PONTÍFICA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
 
Engenharia Química - 7° Período
Relatório de Operações Unitárias I
Processo de Moagem
 
Professora: Carolina Maria
 Alunos: Fabiana Kraft 
 Henrique Lara
Larissa Gomes Coelho
Belo Horizonte
05 de setembro de 2015
1.INTRODUÇÃO
Após a britagem, a moagem é o último estágio do processo da redução granulométrica na cominuição de minérios, sendo chamada de fragmentação fina. Neste processo, as partículas são reduzidas pela combinação de impacto, compressão, abrasão e atrito, a um tamanho adequado, que geralmente é concentrado nos processos seguintes.
Por ser responsável pela fragmentação mais fina do minério, a moagem é o processo com custo mais elevado dentro da cominuição e é considerada uma operação importante para o bom desempenho de uma instalação de tratamento de minérios, já que na maioria das vezes é através dela que se consegue uma boa liberação das partículas.
 Para realizar a moagem são necessários os equipamentos chamados moinhos. Existem vários tipos como: moinho cilíndrico (barras, bolas ou seixos), moinho de martelos entre outros. E o que determina sua escolha são as características próprias dos minérios e o tamanho que o material deve chegar.
De modo geral, o rendimento da moagem é influenciado pelas características da própria matéria-prima: dimensão e forma das partículas, dureza, homogênea ou heterogênea, umidade, sensibilidade à variação de temperatura, entre outros. 
Para esta pratica utiliza-se o moinho de discos, que é o moinho com dois discos com ressaltos internos, sendo um fixo e outro móvel, dotado de movimento excêntrico. O material sofre impacto e o atrito do disco móvel, que com seu movimento excêntrico fragmenta e força o material para a periferia, caindo depois em uma câmara coletora. A granulometria da descarga é dada pelo ajuste da abertura entre os discos na parte periférica. E normalmente é empregado para pulverizar amostras, sem que haja a contaminação com ferro devido ao desgaste dos discos. (CETEM, 2010)
2.OBJETIVOS
A partir do processo de moagem circuito aberto com moinho de disco, obter o grau de redução de duas amostras.
Calculo do rendimento e eficiência da moagem.
3. DESENVOLVIMENTO
O moinho de discos surgiu baseado na estrutura usada em moinhos de farinha, onde uma pedra circular se movimenta sobre a outra, fragmentando o material. O moinho de discos reduz o tamanho da partícula pelo cisalhamento, a partir do movimento de rotação entre duas superfícies a altas velocidades e a distância ajustável uma da outra. O equipamento é constituído de calha de alimentação, discos moedores e descarga. O material é alimentado para o centro do disco estacionário, direto para a câmara de fragmentação. O disco giratório quebra o material por força de atrito até que fique fino o suficiente para sair pela fenda nas extremidades dos discos. O material fragmentado é então alimentado em uma câmara coletora. O moinho de disco pode ser de disco simples ( onde um disco gira em uma base), disco duplo (dois discos interconectados giram em direções opostas) e disco vibratório (vibração a alta velocidade para separar os materiais). As aplicações do moinho de discos estão na área de agricultura para moer milho e grãos; processos de mineração para liberar o minério de interesse; processos químicos para facilitar contato entre reagentes; plantas de reciclagem para fragmentar papel, plásticos e outros.
FIGURA 1 – Moinhos de disco
Fonte: elaborado pelos autores com base em Moodle UFSC
O grau de redução da partícula após cominuição é calculado por meio da equação abaixo, identificando, assim, a proporção de redução de tamanho:
	
	(1)
4.PARTE EXPERIMENTAL 
4.1 Equipamentos e materiais utilizados
Material utilizado:
Minério (magnesita)
Equipamentos utilizados:
Balança semi-analítica;
Peneiras
Moinho de disco
Agitador de peneiras
 4.2 Procedimento Experimental
Formaram-se dois grupos, cada um responsável pela moagem de uma amostra, sendo uma de magnesita e a outra de talco, geradas pelos grupos anteriormente, no processo de britagem. Primeiramente, levou-se a amostra para o moinho de disco.
FIGURA 2 – Moinho de disco
Fonte: elaborado pelos autores (2015)
Em seguida, organizaram-se as peneiras em ordem de maior para menor abertura até o fundo e as pesou. O material produzido na moagem foi então depositado na peneira superior. O conjunto foi tampado e colocado no agitador de peneiras que promoveu a movimentação do material. Após cerca de quatro minutos, o conjunto de peneiras foi retirado e cada parte foi pesada individualmente.
FIGURA 3 – Sequenciamento de peneiras
Fonte: elaborado pelos autores (2015)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Apresenta-se abaixo na tabela 1 e 2 os dados dos experimentos realizados pelos grupos e os gráficos 1 e 2 referente à esses dados.
 TABELA 1: Dados experimentais da moagem do grupo (Magnesita)
	Massa
Inicial Total (g)
	Peneira
	#Tyler
	Abertura mm/μm
	Massa peneira (g)
	Massa retida (g)
	Retida simples
(%)
	Retida acumulada
(%)
	Passante Acumulada
(%)
	
	1
	3/8
	9,5
	432,6
	1,2
	0,23
	0,23
	99,77
	
522,2
	2
	4
	4,75
	408,4
	75,4
	14,44
	14,67
	85,33
	
	3
	9
	2,00
	313,3
	174,3
	33,38
	48,05
	51,95
	
	4
	14
	1,18
	319,2
	36,4
	6,97
	55,02
	44,98
	
	5
	35
	425
	294,3
	68,2
	13,06
	68,08
	31,92
	
	6
	100
	150
	279,4
	110,9
	21,24
	89,32
	10,68
	
	7
	200
	75
	280,0
	23,8
	4,56
	93,88
	6,12
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Fundo
	-
	-
	408,2
	11,3
	2,16
	96,04
	3,96
GRÁFICO 1 - %passante acumulada vs. Aberturas (mm) para dados da tabela 1
TABELA 2: Dados experimentais da moagem do grupo (Talco)
	Massa
Inicial Total (g)
	Peneira
	#Tyler
	Abertura mm/μm
	Massa peneira (g)
	Massa retida (g)
	Retida simples
(%)
	Retida acumulada
(%)
	Passante Acumulada
(%)
	
	1
	3/8
	9,5
	406,0
	2,0
	0,40
	0,40
	99,60
	496,0
	2
	4
	4,75
	402,0
	160,0
	32,26
	32,66
	67,34
	
	3
	8
	2,36
	390,0
	140,0
	28,23
	60,89
	39,11
	
	4
	9
	2,00
	400,0
	18,0
	3,63
	64,52
	35,48
	
	5
	28
	600
	330,0
	66,0
	13,31
	77,83
	22,17
	
	6
	35
	425
	290,0
	6,0
	1,21
	79,04
	20,96
	
	7
	100
	150
	274,0
	38,0
	7,66
	86,70
	13,30
	
	
8
	200
	75
	300,0
	18,0
	3,63
	90,33
	9,67
	
	Fundo
	-
	-
	370,0
	12,0
	2,42
	92,75
	7,25
GRÁFICO 2 - %passante acumulada vs. Aberturas (mm) para dados da tabela 2
Na alimentação, o tamanho das partículas de Magnesita correspondente a 80% passante foi de 8,98 mm e para as partículas de Talco foi de 9,52 mm. 
 Para obter o d80 de cada gráfico, foram feitas interpolações. Obteve-se d80=4,31mm para a Magnesita e d80=6,62mm para o Talco. Isso significa que o diâmetro equivalente da malha deverá ser desse tamanho para que 80% dos materiais passem pela peneira e que a granulometria do talco é maior que a da Magnesita. 
Logo, segundo (1), para a Magnesita o grau de redução é:
.
E para o Talco:
.
Portanto, a Magnesita teve uma maior redução, sendo assim, mais eficiente.
A massa total retida para Magnesita foi de 501,5g e, ao comparar-se com a massa inicial de 522,2g, observa-se uma perda de 20,7g (4,0%). Para o talco, a massa total retida foi de 460,0g e, ao comparar-se com a massa inicial de 496,0g, observa-se uma perda de 30,0g (6,0%). Pôde-se observar que, após a moagem dos materiais, ocorreu uma grande perda de massa, pois durante o processo de moagem a abertura para depositar o material foi obstruída. Para reabrir a abertura foi necessário retirar grande parte do material e, durante essa operação, parte transbordou e caiu do equipamento e outra parte ficouretida no recipiente de contenção.
Essas perdas, além de ocorrerem principalmente devido a porções perdidas no processo de moagem, também são contabilizadas ao transferir o material para as peneiras.
Em relação ao grau de redução pode-se observar que foi próximo o que demonstra que talco e Magnesita são minérios com propriedades físicas semelhantes, por exemplo, a baixa dureza. A dureza do talco é 1 e a da Magnesita é entre 3,5 e 4,5 em escala de Mohs. (Machado, 2000)
CONCLUSÃO
O processo de moagem decorrente do uso do moinho de discos resultou na fragmentação de duas amostras, uma de Magnesita e outra de talco, com grau de redução 2,08 e 1,44, respectivamente. As perdas contabilizadas para cada material foram 4,0% para a Magnesita, o que equivale a 20,7g, e 6,0% para o talco, o que representa 30,0g. A principal causa das perdas foi a alimentação do moinho, que sofreu obstrução na calha. Além disso, perdas de transposição de recipientes e por peneiramento também podem ser citadas. As propriedades dos dois materiais utilizados revelam que ambos apresentam dureza baixa e que, dessa forma, são mais facilmente fragmentados pelo mecanismo de cisalhamento do moinho de discos.
REFERÊNCIAS
- Ferreira, Manoel Robério Fernandes. Apostila de Laboratório de Minérios, Agosto 2013;
- Cetem, Tratamento de Minérios, 5ª edição;
- MACHADO, F.B.; MOREIRA, C.A.; ZANARDO, A; ANDRE, A.C.;GODOY, A.M.; FERREIRA, J. A.; GALEMBECK, T.; NARDY, A.J.R.; ARTUR, A.C.; OLIVEIRA, M.A.F.de. Enciclopédia Multimídia de Minerais. [on-line].ISBN: 85-89082-11-3 Disponível na Internet via < http://www.rc.unesp.br/museudpm>. Arquivo capturado em 9 set. 2015.
- Depto De Eng. Química e de Eng. De Alimentos Fragmentação de sólidos . Disponível em: <https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/772362/mod_resource/content/0/OPERACOES/fragmentacao_de_solidos.pdf> Acesso em: 9 set. 2015.