Processamento do carvao

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UNIVERSIDADE WUTIVI
Faculdade de Engenharias, Arquitectura e Planeamento Físico 
Curso: Engenharia de Minas
 Cadeira: Processamento Mineral.
Ano: 4º
Laboral 
TEMA: Sistema e Métodos de Processamento de Carvão Mineral
 
Discentes:
Arcénio Artur Munguambe
 
 				Docente: Cornelio Guiveni, 
Boane, Marco de 2019
UNIVERSIDADE WUTIVI
Faculdade de Engenharias, Arquitectura e Planeamento Físico
Processamento Mineral
Autores: 
Arcénio Artur Munguambe
Trabalho Elaborado e apresentado á Universidade Wutivi (UNITIVA), precisamente á cadeira de Processamento Mineral , no âmbito da abordagem relativamente a elaboração um Trabalho de pesquisa, Ministrado pelo Eng. Cornélio Guivane
Índice de Figuras 
Figura: 1. Britador de Rolo (britador primário)	5
Figura: 2. Hidroclones	7
Figura: 3. Espiral ( separam carvão coque do metalúrgico)	8
Ilustração 4. Flotação	9
Figura: 5.Empilhamento de minério	9
Figura: 6. Fluxograma de processamento de Carvão Mineral	10
 
INTRODUÇÃO
O presente trabalho de pesquisa é de carácter académico, com o tema sistemas e métodos de Processamento de carvão Mineral, enquadra-se na cadeira de Processamento mineral, elaborado por estudantes do quarto ano do Curso de Engenharia de Mineral. 
 A mineração do carvão joga um papel histórico no desenvolvimento econômico e sustentável dumpaís dado que traz grandes contribuições do ponto de vista socioeconômico pela sua
participação na matriz energética mundial.  O objectivo do tratamento do carvão é Reduzir o tamanho do carvão do ROM com vista a Produção de carvão de acordo com as exigências do mercado em relação ao tamanho. 
Os Métodos de processamentos usados na mina de carvão são: 
_ Cominuição: onde os Sistema usados são britadores de rolos para cominuir o material;
_ Classificação: onde os Sistema usados são espirais e hidrociclones para separar o carvão térmico do metalúrgico que constitui a fracção grossa.
_ Concentração: onde o Sistema usado é a flotação, na qual o material constitui a fracção fina. 
_ Desaguamento: onde o Sistema usado é a sedimentação.
Objectivos 
 Geral 
Abordar sobre sistemas e métodos de processamento do Carvão Mineral.
Especifico 
Falar dos sistemas de processamento do Carvão mineral;
Descrever cada método de processamento do Carvão Mineral;
Conhecer o funcionamento de processo em cada fase processamento.
Definições 
Fragmentação
A fragmentação de um material heterogêneo, que constitui geralmente uma rocha, visa liberar os minerais valiosos dos minerais de ganga, ou no caso de um mineral homogêneo, reduzir até à dimensão requerida pela utilização (Almeida, 2014).
Britagem
Genericamente, britagem pode ser definida como conjunto de operações que objetiva a fragmentação de blocos de minérios vindos da mina, levando-os a granulometria compatíveis para utilização direta ou para posterior processamento (Almeida, 2014).
hidrofilicidade
Hidrofilicidade: é a propriedade de determinadas espécies minerais de serem colectados ou molhados pela água. 
Coleta
A propriedade de um determinado reagente tornar seletivamente hidrofóbicos determinados minerais é devida à concentração desse reagente na superfície desses minerais.
Espessamento
Tem a função de elimina a maior parte da água de uma polpa.
Desenvolvimento histórico da mineração do carvão
A mineração de carvão durante décadas foi intermitente e primitiva, somente passando a adquirir estatura de uma indústria moderna a partir da Segunda Guerra Mundial, ainda que em ritmo lento e cheios de altos e baixos. Apenas recentemente ocorreu alguma recuperação, com a elevação dos preços e o maior consumo de carvão nos complexos termoeléctricos, foi uma das primeiras fontes de energia utilizadas em larga escala pelo homem. Sua aplicação na geração de vapor para movimentar as máquinas foi um dos pilares da Primeira Revolução Industrial, iniciada na Inglaterra no século XVIII. Já no fim do século XIX, o vapor foi aproveitado na produção de energia eléctrica. O interesse reacendeu-se na década de 70, em consequência, sobretudo, do choque do petróleo, e se mantém em alta até hoje. Além da oferta farta e, o comportamento dos preços é outra vantagem competitiva. 
Descoberta do Carvão 
A primeira descoberta de Carvão Mineral, provavelmente ocorreu na idade da pedra lascada. Um “homo sappiens” tentou queimar arbustos, folhas secas, e para proteger o fogo, cercou de + pedras pretas, que se achavam soltas no chão da caverna. Durante a queima dos arbustos, as
pequenas pedras pretas mais próximas do fogo, começaram a derreter, soltando fumaça
esbranquiçada e depois rolos de fumos marrons alaranjados. Em poucos minutos, começaram as longas labaredas, desprendendo muito calor, mais forte do
que o dos arbustos e por período bastante prolongado. Para surpresa do “homem”, após tanta
chama desprendida da pedra, ela própria começou a se tornar incandescente, sem pegar fogo,
porem desprendida mais calor do que os arbustos, e por muito mais tempo.
 Carvão Mineral
É um combustível fóssil sólido formado a partir da matéria orgânica de vegetais depositados em bacias sedimentares. Por acção de pressão e temperatura em ambiente sem contacto com o ar, em decorrência de soterramento e actividade orgânica, os restos vegetais ao longo do tempo geológico se solidificam, perdem oxigénio e hidrogénio se enriquecendo em carbono por um pocesso denominado carnificação. 
Constituintes  Os principais constituintes elementos dos carvões são chamados por macerais e eles podem ser classificados em três grupos fundamentais: 
_ Exinita;	 _ Vitrinita; 		_ Inertinitastituentes.
 Processamento Mineral
O processamento mineral ou tratamento de minérios, consiste de uma série de processos que têm em vista a separação física dos minerais úteis da ganga (a parte do minério que não tem interesse económico e que é rejeitada) e a obtenção final de um concentrado, com um teor elevado de minerais úteis. Os métodos utilizados podem ser físicos ou químicos e podem ser divididos de forma aproximadamente sequencial em:
_ Cominuição; 	_ Classificação; 	_ Concentração; 
O produto obtido na fase final de concentração é o produto final da actividade de uma mina, sendo vendido por um preço estabelecido de acordo, sobretudo mas não só, com o teor de metal que contem.
Cominuição 
Britagem 
É o primeiro estágio do beneficiamento mineral, onde o material é submetido ao processo de fragmentação para redução das partículas de modo: 
_ Obtenção de uma parte ou de todo o minério dentro das especificações granulométricas para seu uso posterior;
_ Obtenção do grau de separação necessário para efectuar-se uma operação de concentração subsequente;
_ Aumentar a área superficial específica dos minerais de um minério expondo-ás mais facilmente ao ataque por reagentes químicos.
Onde Na britagem primária, são empregues britadores de relo dentado, trata-se de um britador de grande porte e sempre operam em circuito aberto e sem o descarte (escalpe) da fracção fina contida na alimentação figura 1. 
	 
Figura: 1. Britador de Rolo (britador primário)
O britador tem como tamanho máximo de alimentação – (1000 a -350) mm, Como é de Rolos material de carvão é ideal para o britador, uma vez que tem emprego limitado devido ao grande desgaste dos dentes, por ser sensível à abrasão. 
O britador Brita qualquer bloco que caiba na boca do britador. Todavia, a presença de blocos grandes limita bastante a capacidade.
Tendo como exemplo os britadores da VALE têm a capacidade de britar 10 mil tonelagens. O minério que sai dos britadores é transportado por coreias transportadoras com capacidade de transportar 4 mil toneladas de material, com 2.20 m largura e 2.8 k de comprimento. 
Para transportar o material que sai dos dois britadores, são usados as duas correias transportadoras, sendo que cada bandatransportadora transportando 2 mil tonelada, sendo que as duas totaliza 4 mil tonelada. O material transportado, das correias transportadoras vindo dos britadores primários, passa por dois funis. 
 
É importante salientar que, no caso de avaria de uma linha, a outra é capas de suprimir, que aumenta a sua capacidade, passando a operar na sua capacidade máxima para totalizar as 4 mil toneladas. 
CLASSIFICAÇÃO
A classificação consiste na separação de partículas com base nas dimensões físicas das mesmas. Pode ser a seco ou a húmido e dividi-se em: 
_ peneiramento; 			_ Classificação no sentido real da palavra.
Os equipamentos mais usados no processo de beneficiamento do carvão são: Peneiros, hidrociclones (Hidrociclones, espirais). 
Peneiramento 
No processo de peneiramento o minério é separado em função da sua granulometria, onde termos a fração fina que tem um diâmetro de -1 mm, e a fracção grossa que tem -5 mm. 
Hidroclone (Processamento da fracção fina)
É o processo empregado no carvão fino, após a introdução em um cilo pelas coreias
transportadoras, que por sua vez introduzem o material em uma plataforma cilíndrica, na qual é
bombeado água por baixo e ar por cima, ao mesmo tempo que é lá introduzido o carvão, esse
encontro da água e criam uma linha de equilíbrio onde que por intermédio da diferença
densidade o mais denso descende diferentemente do menos denso que flutua e é expelido para
fora da estrutura carvão, e esse carvão expelido é o que tem maior valor comercial.
	
Figura: 2. Hidroclones 
Espirais (Processamento da fracção grossa)
Nos grossos usa-se a densidade como meio separador, que separa o coque do térmico. Em virtude da densidade do carvão térmico é maior que do cavão coque.
Tem-se como densidade padrão usada para separar o mineral que e de 1,5 t/m3 ou kg/dm3.
 Usa-se como meio separador a magnetite, que se acrescenta a densidade na separação usando a densidade do térmico como referencia. Separa a água e a magnetite, agua volta para o seu circuito Magnetite volta para o seu circuito.
As espirais produzem uma força centrífuga, nos espirais são introduzidas tanto o carvão coque assim como o carvão térmico, junto com uma determinada quantidade de água á qual deixará mais precisa a diferença de densidade ente o carvão Coque e o carvão Térmico. Submetido o dois tipos de carvão a forca centrifuga, a diferença de densidade fará com que o carvão mais denso no caso o carvão coque adeira a parte central da espiral enquanto o carvão menos denso é expelido para as partes mais distantes da região central da espiral, no caso o carvão térmico.
Posteriormente a esse processo, sob uma orientação do sistema de coreias o carvão Coque e Térmico é transportado em separado para lugares distintos. 
	
 
Figura: 3. Espiral ( separam carvão coque do metalúrgico)
CONCENTRAÇÃO
O principal objectivo desse processo é a recuperação dos minerais úteis contidos no minério na forma mais concentrada possível. O metodo usado no processo de flotação e a flotação e a concentração gravimétrica.
Flotação
É um método de separação aplicado para os finos, mais precisamente o carvão ultrafino, ou seja pó que é carvão, onde em uma plataforma é adicionado um aderente e um espumante o qual produz bolhas, no decorrer do processo, o pó que é carvão adere ao espumante, que é transportado para uma secção da plataforma de flotação. 
O processo de flotação tem como produto químico: usando óleo diesel, e espumante. 
Nesta faze, os minerais hidrofobizados (Carvão Coque) dispersos, no meio aquoso, são coletados por bolhas de ar e arrastados à superfície, sendo removidos na camada de espumas por transbordo. Os minerais hidrofílicos (carvão térmico e Rejeito) permanecem na fase aquosa acompanhando o fluxo de água.
Ilustração 4. Flotação
Desaguamento 
A água desempenha um papel expressivo no processamento de minérios.
Esta em determinada etapa do processo é retirada visando obter-se produtos com baixa humidade. Tendo como metodo usado: Sedimentação.
A sedimentação remoção da água para concentração de partículas sólidas em suspensão.
Figura: 5.Empilhamento de minério
Fluxograma de processamento de Cavão Mineral
Figura: 6. Fluxograma de processamento de Carvão Mineral
Conclusão 
Em suma os minerais na crusta terrestre ocorre associados a outros tipos de minerais, po essa razão há necessidade de nos beneficiar de modo a separa-los dos demais. 
No sistema de Espirais que posteriormente o material vindo da mina ter passado por dois
sistemas de britagem, considerados por britador primário e britador secundário, sendoTrabalho de Campo
submetidos á uma orientação granulométrica, o material resultante é transportado por um sistema
de coreias transportadoras até uma plataforma que por intermedio da diferença de densidade,
ocorre uma separação entre o carvão e rejeito, sendo que esta diferença de densidade faz com
que oque é rejeito seja transportado á parte, para um espaço previamente orientado pelo sistema
de coreias transportadoras.
As espirais produzem uma força centrífuga, nas espirais são introduzidas tanto o carvão coque
assim como o carvão térmico, junto com uma determinada quantidade de água á qual deixará
mais precisa a diferença de densidade ente o carvão Coque e o carvão Térmico. Submetido o
dois tipos de carvão a forca centrifuga, a diferença de densidade fará com que o carvão mais
denso no caso o carvão coque adeira a parte central da espiral enquanto o carvão menos denso é
expelido para as partes mais distantes da região central da espiral, no caso o carvão térmico.
Posteriormente a esse processo, sob uma orientação do sistema de coreias o carvão Coque e
Térmico é transportado em separado para lugares distintos.
Figure 3- A planta de processamento da Jindal. (imagens do autor)
Hidroclones
É o processo empregado no carvão fino, após a introdução em um cilo pelas coreias
transportadoras, que por sua vez introduzem o material em uma plataforma cilíndrica, na qual é
bombeado água por baixo e ar por cima, ao mesmo tempo que é lá introduzido o carvão, esse
encontro da agua e criam uma linha de equilíbrio onde que por intermedio da diferença
densidade o mais denso descende diferentemente do menos denso que flutua e é expelido para
fora da estrutura carvão, e esse carvão expelido é o que tem maior valor comercial.Trabalho de Campo
2017 Página 19
Flotação
É um método de separação aplicado para os finos, mais precisamente o carvão ultrafino, ou seja
pó que é carvão, onde em uma plataforma é adicionado um aderente e um espumante o qual
produz bolhas, no decorrer do processo, o pó que é carvão adere ao espumante, que é
transportado para uma secção da plataforma de flotação a parte.
No final todo produto que constitui o carvão coque é depositado no mesmo lugar e todo produto
que constitui o carvão térmico é depositado também no seu devido local por intermedio de
coreias transportadoras.
Na Mina
Verificou-se que pelo facto de que a região onde encontra-se a Mina é atravessado por falhas
normais, sequencialmente, esse facto faz com que o carvão tende a encontrar-se em
profundidades que mostram uma razão mina estéril apontando para muito estéril, facto que faz
com que a operadora da mina perspetive mineral uma profundidade superior a que uma mina céu
aberto comumente atinge.
Referência bibliográfica 
PUC-Rio-certificação Digital No 0116493/CA
Almeida, S.L, 2014. Comunicação Técnica elaborada para a 4ª Edição do Livro de Tratramento de Minérios.
L. Vaconcelos. Geologia do carvão, 2005.
MAE. Perfil do Distrito de Moatize. Província de Tete. Ministério da Administração Estatal.
Série Perfis Distritais. Maputo, Moçambique, 2005.