Relatório Operações Unitárias Análise Granulométrica

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
Instituto Politécnico da PUC Minas
Departamento de Engenharia Química
Laboratório de Operações Unitárias I
Curso de Engenharia Química
7º Período
Ana Júlia Porciúncula da Fonseca
Isadora Vinseiro Martins
Wilson Wallace
PRÁTICA 1: ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Profª.: Fernanda Palladino Pedroso
Belo Horizonte
2018
A aula prática: Análise Granulométrica teve como objetivo calcular a porcentagem de retenção, a fração acumulativa retida, a fração acumulativa passante e o diâmetro médio de partícula. A determinação de granulometria de um material pode ser feita por peneiramento ou por peneiramento e sedimentação, neste caso, o minério analisado foi o Verdete. Todos os dados obtidos no laboratório durante o procedimento encontram-se registrados na Tabela 1.
Tabela 1 – Dados coletados durante a prática
	Peneira
	Mesh
	Massa da Peneira (g)
	Diâmetro da Peneira Dp (mm)
	Diâmetro médio Di (mm)
	Massa da peneira + amostra (g)
	Massa de areia (g)
	1
	4
	408
	4,75
	4,75
	796
	388
	2
	8
	390
	2,36
	3,555
	430
	40
	3
	14
	318
	1,18
	1,77
	332
	14
	4
	18
	360
	1
	1,09
	362
	2
	5
	30
	342
	0,6
	0,8
	346
	4
	6
	35
	290
	0,425
	0,5125
	292
	2
	7
	50
	324
	0,3
	0,3625
	325
	1
	Coletor
	-
	448
	0
	0,15
	451
	3
	Soma
	-
	-
	-
	-
	-
	454
Fonte: Autoria Própria
A partir dos dados obtidos no experimento, registrados na Tabela 1, foram realizados os seguintes cálculos:
Cálculos para a Peneira 1:
 						 (1)
 						 (2)
						 (3)
						 (4)
	Todos os cálculos supracitados foram realizados para as outras peneiras e os resultados encontram-se na Tabela 2.
Tabela 2 – Dados calculados
	Peneira
	% Retida
	Fração retida (Xi)
	Fração retida acumulada (Xac)
	Fração passante acumulada
	Xi/Di
	Xi*Dp
	1
	85,4626
	0,8546
	0,8546
	0,1454
	0,1799
	4,0595
	2
	8,8106
	0,0881
	0,9427
	0,0573
	0,0248
	0,2079
	3
	3,0837
	0,0308
	0,9735
	0,0265
	0,0174
	0,0364
	4
	0,4405
	0,0044
	0,9779
	0,0221
	0,0040
	0,0044
	5
	0,8811
	0,0088
	0,9868
	0,0132
	0,0110
	0,0053
	6
	0,4405
	0,0044
	0,9912
	0,0088
	0,0086
	0,0019
	7
	0,2203
	0,0022
	0,9934
	0,0066
	0,0061
	0,0007
	Coleta
	0,6608
	0,0066
	1,0000
	0,0000
	0,0441
	0,0000
	Soma
	-
	-
	-
	-
	0,2959
	4,3160
Fonte: Autoria Própria
	Para calcular o diâmetro da amostra, a seguinte equação deve ser utilizada:
 			 (5)
	Além do diâmetro da amostra, a partir dos dados obtidos também é possível calcular o diâmetro médio das partículas de três formas: por meio do diâmetro médio (Equação 6), do diâmetro de Sauter (Equação 7) ou por meio da equação de diâmetro médio de partícula (Equação 8), conforme os cálculos representados a seguir:
 (6)
 (7)
Dmp (8)
	A Equação 8 é utilizada para o cálculo do diâmetro médio de partículas irregulares, uma vez que leva em consideração a esfericidade da partícula. Por meio do Excel, foram calculados os diâmetros médios de partículas para três valores diferentes de esfericidade: 0,50; 0,75 e 1,00. Os resultados obtidos estão representados na Tabela 3:
Tabela 3 – Diâmetro médio de partícula em função da esfericidade
	Esfericidade
	Dmp (µm)
	0,5
	3910,2
	0,75
	3571,4
	1
	3378,2
Fonte: Autoria própria
	A partir dos resultados obtidos, foi possível concluir que a maior parte das partículas (85,46%) ficaram retidas na primeira peneira. Isso indica que o minério ficou pouco tempo no processo de moagem, o que resultou em uma granulometria mais elevada. Além disso, foi possível notar que o diâmetro médio de partícula com esfericidade igual a 1,00 se assemelhou ao valor encontrado utilizando o diâmetro de Sauter.
	Uma vez que a maior parte das partículas ficou retida na primeira peneira, com diâmetro de 4,25 mm, pode-se dizer que o diâmetro médio calculado pela Equação 6 foi o que mais se aproximou da realidade. Ao mesmo tempo, nota-se que esse valor se afasta significativamente do diâmetro encontrado para partículas ideais, cuja esfericidade é igual a 1,00, indicando que as partículas trabalhadas apresentavam baixa esfericidade.