Introdução ao Beneficiamento II(concentração)

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HISTÓRICO 
 400 a. C. egípicios recuperavam ouro de depósitos aluvionares, usando 
processos gravíticos; 
 De Re Metalica – Georges Agrícola – 1556 publica o primeiro texto sobre 
bens minerais e registra moinho tipo pilão movido a água. Concentração 
gravítica através de calha em leito pulsante com auxílio de peneira em 
forma de cesta (jigue primitivo); 
 A partir do século XVIII, invenção da máquina a vapor, início da revolução 
industrial, ocorreram inovações mais significativas; 
 Pela metade do século XIX, em 1864, o tratamento se limitava 
praticamente àqueles minérios de ouro, cobre nativo e chumbo. 
 Grandes desenvolvimentos na área de beneficiamento ocorreram no final 
do século XIX e início do século XX. Flotação na Austrália em 1905, a 
inovação mais impactante; 
 Os avanços que seguiram se orientam, do ponto de vista tecnológico, mais 
ao desenvolvimento do design de equipamentos maiores e mais 
produtivos ou eficientes (anos 40-70), à otimização de processos (anos 70-
90), racionalização do uso de energia (anos 70) com a crise do petróleo; 
 
 
BENEFICIAMENTO II (CONCENTRAÇÃO) 
FINALIDADE ECONÔMICA E SOCIAL 
 Deve-se ter em mente, sempre, que os custos decorrentes de uma etapa 
adicional de tratamento de um determinado bem mineral não devem ser 
maiores do que a agregação de valor ao produto assim obtido, salvo em 
situações especiais, (em caso de guerra), por exemplo; 
 
 O beneficiamento, como toda atividade industrial, está dirigida para o 
lucro. Há porém um conceito social que não pode ser desprezado, qual 
seja, o princípio da conservação dos bens minerais, por se tratar de bens 
não renováveis. Reservas são limitadas e não se deve permitir o seu 
aproveitamento predatório, pois o maior lucro obtido, em menor prazo 
possível, dificilmente estará subordinado aos interesses sociais. 
 
 “Minério só dá uma safra.” 
 
 
BENEFICIAMENTO II (CONCENTRAÇÃO) 
CONCEITOS BÁSICOS 
 *Beneficiamento ou Tratamento de Minérios – Consiste de 
operações – aplicadas aos bens minerais – visando modificar a granulometria, 
a concentração relativa das espécies minerais presentes ou a forma, sem 
contudo modificar a identidade química ou física dos minerais. 
 Há autores que defendem um conceito mais amplo para o 
tratamento de minérios, como sendo um processamento no qual os minerais 
podem sofrer até alterações de ordem química, resultantes de simples 
decomposição térmica ou mesmo reações típicas geradas pela presença de 
calor (operações pirometalúrgicas). A aglomeração de finos de minérios 
(briquetagem, sinterização e pelotização), a ustulação e a calcinação são 
consideradas, dentre desse conceito mais abrangente, como tratamento de 
minérios. 
 
Na língua inglesa:*ORE/MINERAL DRESSING, ORE/MINERAL BENEFICIATION E 
MINERAL PROCESSING 
BENEFICIAMENTO II (CONCENTRAÇÃO) 
CONCEITOS BÁSICOS 
 Mineral ou substância mineral - Todo corpo inorgânico de 
composição química e de propriedades físicas definidas, encontrado na crosta 
terrestre. 
CONCENTRAÇÃO 
 Minério - Toda rocha constituída de um mineral ou agregado de 
minerais contendo um ou mais minerais valiosos, que podem ser 
aproveitados economicamente. Esses minerais valiosos que podem ser 
aproveitados como bens úteis, são chamados de minerais-minério. 
 Mineral-minério – Mineral valioso, aproveitável com bem útil. 
 Ganga - Mineral ou conjunto de minerais não aproveitados de um 
minério. 
CONCEITOS BÁSICOS 
 Concentração – Remover a maior parte da ganga presente em 
grande proporção no minério. 
CONCENTRAÇÃO 
 Purificação – Remover do minério (ou pré-concentrado) os minerais 
contaminantes que ocorrem em pequena proporção. 
CONCEITOS BÁSICOS 
 As operações de concentração - separação seletiva de minerais - 
baseiam-se nas diferenças de propriedades entre o mineral-minério (o 
mineral de interesse) e os minerais de ganga. 
Propriedades 
 
• Massa específica (densidade); 
• Suscetibilidade magnética; 
• Condutividade elétrica; 
• Propriedades de química de superfície; 
• Cor; 
• Radioatividade; 
• Forma. 
Obs.: Em muitos casos se requer a separação seletiva entre dois o mais 
minerais-minério. 
 
 
CONCENTRAÇÃO 
CONCEITOS BÁSICOS 
QUAL É A CONDIÇÃO PARA REALIZAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO? 
 
MINERAL- MINÉRIO (HEMATITA) 
QUARTZO (GANGA) 
MINÉRIO 
(ITABIRITO) 
MINERAL- MINÉRIO (HEMATITA) 
GANGA (QUARTZO) 
RESPOSTA: Os minerais devem estar fisicamente liberados. Implica que uma 
partícula deve apresentar, idealmente, uma única espécie mineralógica. 
+ 
CONCENTRAÇÃO 
CONCEITOS BÁSICOS 
 Para isso o minério é submetido a uma operação de redução de 
tamanho – cominuição, isto é, britagem e/ou moagem -, que pode variar de 
cm até μm. 
CONCENTRAÇÃO 
 Operação de redução são caras (consumo de energia, meio moedor, 
revestimento, etc), deve-se fragmentar só o estritamente necessário a 
operação seguinte. 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
 Visando evitar cominuição excessiva, são realizadas operações de separação 
por tamanho (peneiramento) ou classificação (ciclonagem, espiral AKINS, etc...) nos 
circuitos de cominuição. 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
 As operações de 
concentração são realizadas a 
úmido. Antes de se ter um produto 
para ser transportado, adequado 
para a indústria química ou obtenção 
do metal por métodos hidro-
pirometalúrgicos (área da metalurgia 
extrativa) é necessário eliminar parte 
da água do concentrado. Essa 
operações são: desaguamento 
(espessamento e filtragem) e 
secagem, nesta ordem. 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
ETAPAS DA CONCENTRAÇÃO MINERAL 
Em toda a operação de concentração é difícil de obter o 
teor e a recuperação desejados em uma única etapa. 
 
Genericamente executa-se a concentração em etapas: 
 
 “Rougher” (Desbastadora): É a primeira etapa da 
concentração, recebe a Nova Alimentação e se obtém um 
concentrado pobre e um rejeito que ainda contém teores 
significativos dos minerais úteis. 
 
 
 “Cleaner” (Limpadora): recebe o concentrado da etapa 
“rougher” onde é efetuado uma limpeza obtendo um 
concentrado final (com teor compatível com o desejado) e 
um rejeito de teor elevado que retorna à etapa “rougher” 
(constituindo carga circulante). 
 
 
 “Scavenger” (Recuperadora): recebe o rejeito “rougher” 
e recupera os minerais úteis obtendo um rejeito muito 
pobre (rejeito final) e um concentrado que reúne os 
minerais úteis que estavam no rejeito “rougher”, mas que 
é pobre para ser considerado produto final, que retorna à 
etapa “rougher” (também é carga circulante). 
N .A .
C O N C EN TR A D O
R EJEITO
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
ETAPAS DA CONCENTRAÇÃO MINERAL 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
 Concentrado: produto de maior valor constituído preferencialmente 
 de espécies úteis; 
 
 
 Misto (Médio): produto de valor intermediário (espécies úteis e 
inúteis). 
 
 
 Rejeito: produto de menor valor constituído preferencialmente de 
 espécies inúteis; 
 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
QUAIS OS PRINCIPAIS MÉTODOS DE CONCENTRAÇÃO? 
1- Concentração gravítica, gravimétrica ou densitária; 
 
2- Concentração magnética; 
 
3- Concentração eletrostática; 
 
4- Concentração por flotação. 
 
 QUAIS OS PRINCIPAIS MÉTODOS DE CONCENTRAÇÃO? 
1- Concentração gravítica, gravimétrica ou densitária - baseia-se na 
diferença de densidade entre as espécies minerais a serem separadas; 
 
 
 
 
ITABIRITO 
(MINÉRIO) 
HEMATITA (MINERAL- MINÉRIO) 
QUARTZO (GANGA) 
d=m/v(densidade) 
d=2,65t/m3
quartzo 
d=5,01t/m3 
hematita 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
Tabela – Peso específico de alguns minerais em t/m3. 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
1- Concentração gravítica, gravimétrica ou densitária - baseia-se na 
diferença de densidade entre as espécies minerais a serem separadas; 
 
 
 
 
 
 
 
t = 0 t = muito curto 
leve 
pesado 
HEMATITA 
d = 5,01 
QUARTZO 
d = 2,65 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
 QUAIS OS PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS? 
1- Concentração gravítica, gravimétrica ou densitária; 
 
 
 
 
 
 
• Calha simples (sluice box) 
• Calha estrangulada (pinched sluice) 
• Concentrador Reichert 
• Calha mecanizada 
• Mesa plana (plane table) 
• Jigue (jig) 
• Mesa oscilatória 
• Espiral 
• Hidrociclones 
• Concentradores centrífugos 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
 ONDE SE APLICA? 
1- Concentração gravítica, gravimétrica ou densitária; 
 
 
 
 
 
 QUAIS SÃO AS VANTAGENS? 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
2- Concentração magnética – baseia-se na susceptibilidade magnética 
específica dos minerais; 
 
 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
2- Concentração magnética 
 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
 QUAIS OS PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS? 
2- Concentração magnética 
 
 
 
 
 
 
• Separador de rolo induzido 
• Polia magnética 
• Tambor 
• Correias cruzadas 
• Separador magnético Jones 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
2- Concentração magnética 
 
 
 
 
 
 ONDE SE APLICA? 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
3- Concentração eletrostática – baseia-se nas diferenças de algumas de 
suas propriedades, tais como: condutibilidade elétrica, susceptibilidade em 
adquirir cargas elétricas superficiais, entre outras. 
 
 
 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
3- Concentração eletrostática 
 
Para promover a separação é necessária a existência de dois fatores 
elétricos: 
-um campo elétrico de intensidade suficiente para desviar uma partícula 
eletricamente carregada, quando em movimento na região do campo; 
 
-carga elétrica superficial das partículas, ou polarização induzida, que lhes 
permitam sofrer a influência do campo elétrico. 
 
 
 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
3- Concentração eletrostática 
 
São usadas eletrizações por contato ou atrito, por indução e por 
bombardeamento iônico. Cada processo proporciona, certo aumento na 
carga superficial das partículas; 
 
 
 
 
Equipamento: separador 
eletrostático de tambor 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
3- Concentração eletrostática 
 
 
 
 
 
 ONDE SE APLICA? 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
4- Concentração por flotação 
 
 
 
 
 
 
A palavra flotação é um anglicismo (palavra inglesa introduzida na nossa 
língua) que já está consagrado pela falta de um termo melhor em 
português. 
Flotação difere de “flutuação”, para que não ocorra uma confusão quanto 
a separação por meio denso onde a espécie mineral mais leve flutua. 
 
 
 
 
O que é flotação? 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
4- Concentração por flotação - baseia-se nas propriedades físico-
químicas de superfície dos minerais. 
 
 
 
 
-É o método mais complexo em relação aos outros métodos, porém é 
o método mais seletivo, trabalha com finos (10µm), pode-se trabalhar 
com reagentes e assim modificar a superfície do mineral. 
 
 
 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
BALTAR, C. A. M. Flotação no tratamento de minérios. 2ª ed. – Recife: Ed. Universitária da 
UFPE, 2010. 
 
CHAVES, A. P. e Filho, L. S. L. Flotação. In: Luz, A. B., Sampaio, J. A. e Almeida, S. L. M. (Ed.) 
Tratamento de minérios. 4ª ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2004, p.411-458. 
 
OLIVEIRA, E. R. Beneficiamento e preparação de minérios, apostila. Cachoeiro de 
Itapemirim, IFES 2010. 
 
 
SILVA, ANDRÉ CARLOS. Notas de aulas – Universidade Federal de Goiás – UFG. 
 
CONCEITOS BÁSICOS 
CONCENTRAÇÃO