COT760 Britagem2

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COT760
Processamento Mineral
Britagem
2 de maio de 2012
Luís Marcelo Tavares
Laboratório de Tecnologia Mineral – COPPE
Universidade Federal do Rio de Janeiro
1
Britadores por impacto
Eixo horizontal
Eixo vertical
Britadores de rolos de alta pressão
Moinhos de rolo e anel
Britagem
Britadores de impacto de eixo horizontal
Britagem por impacto
Britadores de impacto de eixo horizontal
Britagem por impacto
Britadores de impacto de eixo horizontal
Britagem por impacto
Britadores de impacto de eixo horizontal
Características
Alta razão de redução (>10)
Alta capacidade
Produto com formato cúbico
Elevada taxa de desgaste dos revestimentos
Britagem por impacto
Britadores de eixo vertical
Britagem por impacto
Britadores de impacto de eixo horizontal
Britagem por impacto
Britadores de eixo vertical
Disponíveis em diferentes configurações
Impacto diretamente contra a bigorna
Impacto contra leito autógeno
Impacto contra leito autógeno com cascata
Britagem por impacto
Britadores de eixo vertical
Britagem por impacto
Britadores de eixo vertical
Britagem por impacto
Britadores de eixo vertical
Britagem por impacto
Britadores de eixo vertical
Britagem por impacto
Britadores de impacto de eixo vertical
Características
Baixa taxa de desgaste
Baixa razão de redução (+/-2)
Produto com formato cúbico (isométrico)
Britagem por impacto
High Pressure Grinding Rolls (HPGR)
High Pressure Roller Mills (HPRM)
Roller press 
	(prensa de rolos)
Britador de rolos de alta pressão
Britador de rolos de alta pressão
Britador de rolos de alta pressão
Cilindros de nitrogênio
Aplicações:
Cimento e matérias-primas para cimento (mais de 500 HPGRs instalados)
Diamantes
Minério de ferro
Britador de rolos de alta pressão
Britador de rolos de alta pressão
Pneu (tire) em um única peça
Eixo de rolamento também em uma única peça
Resfriamento interno
Rolamentos
Britador de rolos de alta pressão
Tipos de rolos
Britador de rolos de alta pressão
Rolos lisos
Rolos com 
Revestimentos de solda
Studded rolls
Rolos Hexadur
Aplicações:
Rochas duras
2006: Cerro Verde (Phelps Dodge, Cu, Peru)
2007: PT Freeport (Freeport McMoran, Cu/Au/Mo, Indonesia)
2008: Mogalakwena (Anglo Platinum, Pt, Africa do Sul)
2009: Boddington Gold (Newmont, Au, Austrália)
...
2012: Cadia (Newcrest, Au, Austrália)
2012: Salobo (Vale, Cu/Au, Brasil)
Britador de rolos de alta pressão
Fabricantes
ThyssenKrupp Polysius
Köppern
KHD Humboldt Wedag
Britador de rolos de alta pressão
Princípio de funcionamento
Zona de pré-britagem
Zona de compressão
Nip angle
Aprox. 7º 
Determina tamanho máximo da alimentação
Britador de rolos de alta pressão
Compression Zone 
Particle bed 50-400 MPa
Working gap
A pressão é mais baixa nas extremidades dos rolos
Britador de rolos de alta pressão
Produto mais grosso nas extremidades (edges)
Vista superior
Grinding Pressure
 Cheek plates (placas de bochecha) previnem o transborde do material pelas extremidades
Comparação entre HPGR e britadores cônicos
Britador de rolos de alta pressão
Vantagens:
Alta capacidade (relativamente independente da resistência do minério)
Alta eficiência energética (comparada com moinhos)
Menos sensível à variabilidade na alimentação
Menor custo unitário (comparado com moinhos)
Baixo nível de ruído
Benefícios nos processo subsequentes (liberação, moagem, lixiaviação, preserva diamantes, etc)
Britador de rolos de alta pressão
Desvantagens:
Poeira
Desgaste (em alguns casos)
Deaglomeração talvez seja necessária
Tecnologia ainda nova na indústria mineral (embora ganhando popularidade rapidamente)
Britador de rolos de alta pressão
Desvantagens:
Poeira
Desgaste (em alguns casos)
Deaglomeração talvez seja necessária
Tecnologia ainda nova na indústria mineral (embora ganhando popularidade rapidamente)
Britador de rolos de alta pressão
Desvantagens:
Poeira
Desgaste (em alguns casos)
Deaglomeração talvez seja necessária
Tecnologia ainda nova na indústria mineral (embora ganhando popularidade rapidamente)
Britador de rolos de alta pressão
O produto tem a forma compactada (flakes)
% vazios:
Alimentação
35 a 40%
Produto
15 a 20%
Britador de rolos de alta pressão
A espessura dos flakes é igual ao gap operacional
Os flakes às vezes demandam deaglomeração antes do peneiramento
Britador de rolos de alta pressão
Partículas grossas ficam enfraquecidas devido à presença de trincas
Isso pode reduzir o consumo de energia no processo subsequente de moagem
Potencial liberação preferencial do mineral de interesse
Britador de rolos de alta pressão
Britador de rolos de alta pressão
A proporção de finos do produto aumenta com a pressão
Britador de rolos de alta pressão
Top-size does not decrease much
Fines increase
Increasing Pressure
A altas pressões ocorre o fenômeno da saturação:
Corresponde normalmente a 2-3 kWh/t para rochas frágeis
< 2 kWh/t para rochas dúteis
A energia específica em circuito aberto é mais alta que de britadores e mais baixa que de moinhos
Britador de rolos de alta pressão
Top-size does not decrease much
Fines increase
Increasing Pressure
Características
Principal avanço recente na britagem
Opera na britagem, moagem e moagem ultrafina
Alta razão de redução (>10)
Taxa de desgaste dos revestimentos moderada
Permite uma melhor liberação (produz fraturas intergranulares???)
Britador de rolos de alta pressão
Dureza
Britagem
Desgaste de revestimentos depende de:
Dureza das partes em contato
Regime de aplicação dos esforços
Presença de água
Britagem
Câmara cheia x câmara no nível mínimo:
Câmara cheia: produtos mais cúbicos, maior produção de finos, maior eficiência de cominuição
Câmara nível mínimo: produto mais lamelar, menor geração de finos
Britagem
0
20
40
60
80
100
1
10
100
1000
Size, mm
Percent Passing
Crusher #1
Crusher #2
New mantle
Worn mantle
Importância da operação com câmara cheia na performance de um britador cônico. Britador Hydrocone (Modelo H36M) britando gneisse/diabásio com tamanho médio (d50) de 3 a 9 mm (Svensson et al., 1996) 
Câmara cheia
Câmara no nível mínimo
APF (mm)
9,5
9,5
% < APF no produto
72
56
% < 6 mm no produto
50
34
Potência (kW)
90
45
Pressão (MPa)
3,9
1,8
Capacidade (t/h)
107
77
kWh/ton –6mm
1,67
1,73