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Neste item estão apresentados os cálculos relativos à operação de peneiramento; quais sejam: Balanço de massa total Balanço de grossos Balanço de finos Eficiências no peneiramento 1 Cálculos relativos ao peneiramento 1 Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 2 Considere uma peneira, como mostrado no próximo slide, operando em regime estacionário e produzindo a partir de uma certa alimentação A (t/h) duas correntes: a corrente dos grossos G(t/h) e a corrente dos finos (t/h). Sejam: - fA = a fração de material (retida acumulada) maior que o tamanho de corte Dc, na corrente A ; - fG = a fração de material (retida acumulada) maior que o tamanho de corte Dc, na corrente G ; - fF = a fração de material (retida acumulada) maior que o tamanho de corte Dc, na corrente F. Observe que os valores de fA, fG e fF podem ser obtidos ao submetermos amostras representativas das correntes A, G e F a ensaios granulométricos em laboratório. 2 Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 3 Figura 1- Correntes do processo de peneiramento. A t/h F t/h G t/h Dc = diâmetro de corte fA=fração de grossos em A fF=fração de grossos em F fG=fração de grossos em G 3 Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 4 O balanço material total na peneira é: A = F + G eq.[1] O balanço material de grossos é: A.fA = F.fF + G.fG eq.[2] O balanço material de finos é: A.(1 - fA) = F.(1 - fF) + G.(1 - fG) eq.[3] Combinado com balanço material total dado na eq.[1] , temos: F/A = [(fG – fA)/(fG – fF)] eq.[4] G/A = [(fA – fF)/(fG – fF)] eq.[5] Ou ainda: F/G = [(fG – fA)/(fA – fF)] eq. [6] 4 Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 5 A eficiência de recuperação de grossos, EG, é definida por: EG = G.fG/A.fA eq.[7] A eficiência de recuperação de finos, EF, é definida por: EF = [F.(1-fF)]/[A.(1-fA)] eq.[8] O produto destas duas eficiências é a eficiência do peneiramento, E = EG.EF: E = (F.G/A2). [fG.(1 - fF)]/[fA.(1 - fA)] eq.[9] Ou ainda, levando em conta a eq. [4] e a eq. [5], podemos escrever: E = [fG.(fG-fA).(fA-fF).(1-fF)]/[fA.(1-fA).(fG-fF)2] eq.[10] 5 Significado da eq.[7]: massa de “grosso” no produto G (oversize)/massa de “grosso” alimentada em A. Significado da eq.[8]: massa de “fino” no produto F (undersize)/massa de “fino” alimentada em A. Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 6 Entretanto, em peneiras com abertura da malha em bom estado ( ou seja as malas não podem estar quebradas e deformadas) a quantidade de material grosso na corrente de undersize é muito pequena (praticamente nula) e uma simplificação da ee.[10] pode ser obtida assumindo fF=0 (zero). Assim a eficiência, E, pode ser escrita como: E = [(fG-fA)]/[fG.(1-fA)] eq.[11] Notar que esta é a única eficiência dada em muitos catálogos de fabricantes e seu uso implica que estamos assumindo que a recuperação de grossos na corrente de oversize é de 100 % ! Ainda, estas fórmulas são consideradas aceitáveis para estimar a eficiência de uma peneira sob diferentes condições de operação mas com a mesma alimentação. Estas fórmulas não nos fornecem um valor absolto de eficiência visto que não levam em consideração a dificuldade da operação*. 6 * O que dificulta muito uma operação de peneiramento é presença de “Near mesh material” ou “near size material”, em português “material de tamanho crítico” na alimentação do peneiramento. Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 7 Para fixar estes conceitos vamos fazer o seguinte exercício. 200 t/h de mineral são peneiradas a seco em 2”dando 136,5 t/h no oversize e as distribuições granulométricas mostradas na Tabela 1, abaixo. Realizar o balanço de massas e calcular as eficiências da operação. Malha,pol. 8 4 2 1 1/2 1/4 -1/4 Total Malha, mm Alimentação, % 0 25,0 30,0 20,0 10,0 10,0 5,0 100 Oversize, % 0 36,6 44,0 14,6 4,4 0,0 0,4 100 Undersize, % 0 0 0 31,5 22,0 31,5 15,0 100 Tabela 1 - Análise granulométrica das correntes do peneiramento 7 Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 8 Coeficiente de partição A curva de partição é outro modo de expressarmos a eficiência de um peneiramento. Para tanto define-se o coeficiente de partição por faixa de tamanho como: CP = [massa de material em G/massa de material em A], por faixa. O coeficiente de partição também é chamado “imperfeição”. Pode ser expresso em base 1 ou percentual. A curva de partição de uma operação pode ser obtida ao desenharmos o gráfico de CP (eixo Y) versus o tamanho de material (eixo X). No próximo slide mostramos a curva de partição para um peneiramento ideal e para um peneiramento real. 8 Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 9 Figura 2- Curva de partição. Dc A eficiência de separação será avaliada pela inclinação da curva obtida. O tamanho de separação ou “tamanho de corte” é obtido com a probabilidade de 50%, isto é, o tamanho no qual uma partícula tem igual chance de ficar na corrente de grossos ou de passar para a corrente de finos. 9 Capítulo 8 – Cálculos relativos ao peneiramento 10 Agora: Para o problema dado anteriormente, calcule CP. Tarefa para casa: Desenhar a curva de partição e comentar. 10
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