P1 2018.2 prof eduardo

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 
 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÌMICA E MATERIAIS 
 
ENG 1301 – ICPOM, 2018.2, P1 
Turma: 3VC, Data: 19/10/2018 
 
 Nome: 
 
 N° de Matrícula: ___________________________ 
 
1) a) Durante o beneficiamento de um minério qualquer discuta se é ou não 
comum a geração de rejeitos, identificando, em caso positivo, as 
operações associadas à produção dos mesmos. b) Em seguida descreva 
o que você entende por análise mineralógica e do grau de liberação de 
um minério qualquer, destacando, em cada caso, o principal objetivo 
envolvido. c) Finalmente, compare os resultados esperados para as 
referidas análises no que se refere ao material ultrafino e ao material 
gerado durante a concentração do minério e que contém a maior parte da 
ganga inicialmente presente (2,5 pontos). 
 
a) (0,5) Sim. Nos processos de fragmentação (britagem e moagem) na 
forma de material ultrafino e no processo de concentração ao 
separarmos o MI da ganga. 
 
b) (1,0) A análise mineralógica consiste na quantificação de todos os 
minerais presentes no minério (MI e ganga), e, mediante a 
determinação do % de MI e impurezas existentes, tem por objetivo 
oferecer informações vitais para a avaliação da viabilidade física e 
econômica do empreendimento mineral (0,5). A análise do grau de 
liberação visa a quantificação do % de MI livre no minério fragmentado 
e permite determinar o número mínimo de operações de fragmentação 
antes de se concentrar o MI (0.5). 
 
c) (1,0) O material ultrafino apresenta grau de liberação de 100% e teor 
de MI idêntico ao ROM (0,5). O rejeito da concentração apresenta teor 
de MI inferior ao ROM e grau de liberação inferior a 100%, porém 
elevado. 
 
2) a) No que se refere às etapas de fragmentação e concentração em uma 
planta de beneficiamento é correto afirmar que a primeira sempre precede 
à segunda? Justifique. b) Em seguida, em sua opinião, o conhecimento 
da granulometria de um dado minério poderia ser uma informação 
relevante para a maximização da recuperação de MI alcançada na etapa 
de concentração? Justifique. c) Finalmente, compare suas expectativas 
relacionadas à referida recuperação na concentração de um minério de 
granulometria fina através de métodos gravíticos e flotação, justificando, 
com a clareza devida, seus argumentos. (2,5 pontos). 
 
a) (0,4) Sim, pois é sempre necessário elevar o grau de liberação antes 
de concentrar, dado que este no ROM é muito baixo. 
 
b) (0,5) Sim, fundamental. Cada método tem sua seletividade 
maximizada em certa faixa granulométrica, e partículas fora dessa 
faixa não poderão ser concentradas de forma eficiente dado que a 
diferença na propriedade física dominante passa a ser imperceptível 
para o comportamento físico observado. 
 
c) (1,6) Dado que o minério apresenta granulometria fina a recuperação 
via processos gravíticos deve ser tipicamente baixa, enquanto que na 
flotação elevada. Nos processos gravíticos, partículas muito finas terão 
seu movimento pouco influenciado pela densidade, que é a 
propriedade que gerencia o método (0,8). Tal dificuldade pode ser 
superada na flotação, uma vez que a propriedade de interesse 
(“molhabilidade”) pode ser maximizada mediante a adição de 
coletores, regulares, ativadores e depressores, elevando-se a 
seletividade final (0,8). 
 
3) a) No que se refere aos processos dedicados à extração de metais, 
descreva o que você entende por um precursor. b) Em seguida, no que 
tange os processos de produção do aço e zinco, você seria capaz de 
apontar a participação de precursores? Em caso negativo, justifique, em 
caso positivo, descreva a função do mesmo no processo. c) Finalmente, 
no que tange a obtenção do zinco, em sua opinião, a etapa 
eletrometalúrgica do processo poderia ser substituída por uma etapa 
hidrometalúrgica? Justifique (2,5 pontos). 
 
a) (0,5) Precursor consiste em uma substância química produzida 
durante a rota extrativa em etapas intermediárias à obtenção do metal 
de interesse. 
 
b) (1,0) No caso da produção do aço tem-se como precursor o ferro gusa, 
que contém impurezas a serem removidas quimicamente durante o 
refino primário (0,5). No caso do zinco, tem-se como precursor o ZnO, 
que segue para a etapa de lixiviação (0,5). 
 
c) (1,0) Sim. A eletrometalurgia no processo do zinco é conduzida em 
uma solução aquosa (0,5). Este processo poderia ser substituído por 
uma precipitação seletiva final. Espera-se, no entanto, que o teor de 
zinco no produto final seja inferior à rota eletrometalúrgica (0,5). 
 
4) Com base nas informações dadas e no fluxograma apresentado abaixo, 
 calcule o que se pede (2,5 pontos). 
 
- A recuperação em massa global da planta é igual a 3,99 %. 
- A recuperação local de MI no processo P2 é igual a 98 %. 
- A quantidade de MI no rejeito de P2 é igual a 2,64 t/d. 
- A quantidade de concentrado de P1 é equivalente a 82,71 % do valor 
associado ao total de concentrado produzido na planta. 
- O teor de MI no rejeito de P1 é igual a 0,18%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Faixa 
granulométrica 
Massa retida 
(%) 
Teor de 
MI(%) 
>1mm 10 4,5 
0,5 - 1mm 35 4,3 
0,1 - 0,5mm 30 4,1 
0,1 - 0,01mm 15 4,4 
<0,01mm 10 4,6 
Tabela 1. Análise granulométrica da alimentação (A). 
 
 
 
a) Recuperação local de MI no processo P1 e recuperação local no processo 
P2 (1,0 ponto). 
 RMI,1=95,95%, Rt,2=4,60% 
 
b) Quantidade de rejeito produzida em P2 e seu respectivo teor de MI (1,0 
ponto). 
 R2=2862,0 t/d, tR2=0,092% 
 
c) Recuperação global de MI da planta (0,5 ponto). 
 RMI,t=86,01% 
 
Enunciado 
rt=0,0399 
rmi2=0,98 
mmir2=2,64 t/d 
rc1=0,8271 
tr1=0,0018 
 
Resolução 
ta2=0,044 (tabela) 
a2=mmir2/(ta2*(1-rmi2))= 3000 t/d 
a=a2/0.15=20000 t/d 
a1=0.75*a=15000 t/d 
ta=(0.1*4.5+0.35*4.3+0.30*4.1+0.15*4.4+0.10*4.6)/100=0,0430 
ta1=(0.1*4.5+0.35*4.3+0.30*4.1)/75=0,0425 
cf=a*rt=798 t/d 
c1=rc1*cf=660,0258 t/d 
r1=a1-c1=14340 t/d 
tc1=(a1*ta1-r1*tr1)/c1=0,926 
rmi1=(c1*tc1)/(a1*ta1)= 0,9595 
c2=cf-c1=137,9742 t/d 
rt2=c2/a2=0,0460 
r2=a2-c2=2862 t/d 
tr2=mmir2/r2=0,00092242 
tc2=(a2*ta2-r2*tr2)/c2=0.9376 
cftcf=c1*tc1+c2*tc2=740,5480 t/d 
rmit=cftcf/(a*ta)= 0,8601