diferenças entre moinhos (1)

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO AMAPÁ 
MINERAÇÃO – 3°ANO
ANA CRISTINA GOMES
ISAÍAS JUAN SENNA
RUAN CAIO DOS SANTOS
MOAGEM: TIPOS DE MOINHOS
MACAPÁ/AP
2020
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO AMAPÁ 
MINERAÇÃO – 3°ANO
ANA CRISTINA GOMES
ISAÍAS JUAN SENNA
RUAN CAIO DOS SANTOS
MOAGEM: TIPOS DE MOINHOS
 Trabalho de pesquisa referente a disciplina de Classificação e Cominuição como método de avaliação parcial, orientado pelo Professor João Paulo Pereira.
MACAPÁ/AP
2020
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO............................................................................................................02
2 MOAGEM.....................................................................................................................03
 3 MOINHO CILINDRÍCOS............................................................................................04
 3.1 MOINHO DE BOLAS.............................................................................................05
 3.2 MOINHO DE BARRAS..........................................................................................07
 3.3 DIFERENÇAS ENTRE MOINHO DE BARRAS E DE BOLAS..........................09
 3.3 MOINHO MARTELO.............................................................................................11
3 CONCLUSÃO...............................................................................................................14
4 REFERÊNCIAS............................................................................................................15
 
1 INTRODUÇÃO	
 A cadeia produtiva mineral é um processo que envolve múltiplos atores e inclui as atividades de extração, transporte, processamento, transformação mineral e comercialização do produto final. Dentro da mineração, para que haja a realização do produto, ele precisa antes passar por uma série de processos e etapas, e a redução do minério extraído. Sendo alguns destes, a classificação e cominuição e britagem e a moagem. O principal objetivo ao executar tais processos, é a redução do minério de interesse que ao final dessas etapas ele seja comercializado para outras indústrias. O seguinte trabalho de pesquisa visa mostrar acerca da última etapa de redução, a moagem, aprofundando-se especificamente nos moinhos de bola, barras e martelos.
2 MOAGEM
 
 A moagem é uma das mais importantes operações na indústria mineral, sendo o último estágio da fragmentação. Nessa fase, as partículas são diminuídas em outras menores, tendo ação do impacto, da compressão, abrasão e o atrito, até alcançarem a granulometria desejada. Sendo assim, a sua importância é diretamente proporcional ao seu alto gasto de energia para haver uma ótima execução, além de ter um elevado investimento. De um modo geral, a moagem sofre influência das características da matéria-prima do equipamento, são elas: dimensão e forma inicial das partículas, dureza da matéria-prima – resistência à compressão, à abrasão e ao choque -, umidade, sensibilidade à variação da temperatura, umidade do material, estrutura heterogênea ou homogênea, tendência à aglomeração e etc. Portanto, os equipamentos que fazem parte da moagem, são denominados de moinhos, sendo divididos em moinho de martelos, moinho de rolos, moinho de barras e moinho de bolas, no qual esses dois últimos serão tratados.
Figura 1: moinho cilíndrico, como representação dos moinhos.
 
Fonte: Slide Share.
3 MOINHOS CILÍNDRICOS
	 
 Os moinhos cilíndricos são utilizados na indústria mineral na moagem, a seco ou a úmido, de minérios ou minerais industriais com alta ou até média resistência a fragmentação. Tal moinho é formado de uma estrutura em forma de cilindro de ferro, no qual o revestimento é estruturado por aço ou borracha e, em sua parte interna, possui carga solta de bolas e de barras, sendo feitas de ferro ou aço. Nele, há roletas de borracha, nas quais possuem a função de, além de sustentar o equipamento, transmitir a potência do moinho. O moinho cilíndrico possui algumas utilidades importantes, como é o caso da moagem da areia quartzítica, carboneto de tungstênio, minério de ferro, zinco e cal. Dependendo do meio moedor, os moinhos podem processar material com granulometrias abaixo, 3 – 4 mm (moinhos de bolas) a 3 – 6 mm (moinhos de barras) e gerar produtos com granulometria entre 5 a 100 mm. Portanto, penie moinhos cilíndricos são divididos em: moinhos de bolas e moinhos de barras. 
 Figura 2: figura representativa de um moinho cilíndrico. Fonte: Slide Share.
Figura 3: Estrutura do moinho.
Fonte: Slide Share
3.1 MOINHO DE BOLAS
Figura 3: moinho de bolas.
Fonte: Viga Caldeiraria.
 O moinho de bolas, pode ser usado no processo de moagem a seco e a úmido, utiliza bolas para moer. As bolas podem ser de aço, fundidas ou forjadas, ou de ferro fundido. A dureza das bolas altera de acordo da fabricação, sendo as bolas que geram menor custo operacional e melhor desempenho são em sua maioria escolhidas. No entanto, nada impede que estas possam ser as mais baratas disponíveis e nem as que possuem menor taxa de desgaste, mas sim que esteja equilibrado entre os dois fatores. esse tipo de equipamento é utilizado para vidro, cimento, cerâmica, materiais que envolvem silicato e entre outros. Tal funcionamento, ocorre quando esses produtos entram em espiral na sala de armazenagem por meio do eixo. Nesse compartimento, há um padrão de escalas que possui especificações de bolas de metal. Ao moinho de bolas “girar”, ele produz uma força na direção externa –força centrífuga -, dessa maneira, as bolas irão operar o impacto, da compressão, abrasão e o atrito, moendo o material.
 A rotação da carcaça do moinho leva ao movimento da carga em seu interior, responsável pelo processo de fragmentação das partículas. À medida que moinho gira, a carga é levantada próximo à carcaça, devido à força centrífuga exercida sobre ela, até o ponto em que a força da gravidade passe a ser predominante. Neste ponto, a carga é arremessada da parede da carcaça, em trajetória parabólica, podendo apresentar dois tipos de movimento, dependendo da velocidade de rotação do moinho cascata ou catarata. 
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 A velocidade de operação do moinho é de fundamental importância para o processo de moagem, podendo-se reduzir o consumo de bolas, diminuir o desgaste dos revestimentos e determinar a Granulometria do produto, através da geração de partículas mais finas ou mais grosseiras. Em geral, essa velocidade varia entre 60 e 85% da velocidade crítica, podendo variar, em casos extremos, entre 50 e 90%. Luz, et al. (2010) alertam que velocidades altas aumentam a capacidade do moinho e realizam uma moagem mais grosseira, porém comprometem o seu desempenho. Ainda, velo cidades baixas são usadas quando não é possível atingir a plena capacidade do moinho. 
 
 Figura 4: movimento das cargas de bolas
A – Movimento da carga em catarata 
B – Movimento da carga em cascata 
T – “Pé” da carga, zona de impacto
 S – “Ombro” da carga, zona de queda
 LB – “Lifter”
 L – Revestimento
 M – Carcaça
Fonte: EducaçãoProfissional.seduc
3.2 MOINHO DE BARRAS
Figura 5: moinho de barras.
Fonte: Slide Share.
	Os moinhos de barras são moinhos horizontais, cilíndricos, rotativos e utilizam barras como meio moedor, e podem ser considerados máquinas de britagem fina ou de moagem grossa. Esses aguentam uma alimentação tão grossa quanto 50 mm e fornece um produto tão fino quanto 500 μm, diversas vezes escolhidos para britagens finas quando o material é argiloso. Sendo sua principal característica o comprimento da seção cilíndrica, o qual possui 1,25 a 2,5 vezes o diâmetro. Essa razão é importante pelo fato de as barras, que possuem apenas poucos centímetros a menos que o comprimento da carcaça, devem ser impedidas de se atravessarem dentro da mesma, no entanto, a razão entre a seção cilíndrica e o diâmetro do moinho não poderá ser muito alta, porque isso ocasionaria o uso debarras muito extensas, com tendência a se alterarem.
 Moinhos de barras são com excesso comparáveis aos moinhos de bolas, exceto pelo fato de usarem hastes compridas para moer a mídia. As hastes moem o minério contornando dentro do moinho, semelhante às bolas de moagem em um moinho de bolas. Para evitar as condições que levam ao emaranhamento da carga da haste, a relação comprimento / diâmetro é sustentado em 1,4 a 1,6. Os moinhos de barras recebem alimentação de até 50 mm (2 pol.) E produzem um produto no intervalo de tamanho de 3.000 a 270 mm (malha de –4 a –35). A ação de moagem se dá através de contato entre as hastes que se desdobram por todo a dimensão do moinho. As hastes desabam e giram em um alinhamento quase paralelo, simulando uma série de britadores de rolos. Isso resulta na trituração preferencial de material grosso e minimiza a produção de lama.
 Os moinhos de moagem a úmido são normalmente usados ​​na indústria de processamento mineral. A moagem a seco é usada em determinadas áreas, no entanto, ele enfrenta dificuldades e deve ser impedido, exceto aonde for absolutamente imprescindível. A carga da haste deve ser mantida apenas em condições adequadas de funcionamento e as hastes quebradas e gastas devem ser removidas. Os moinhos de barras geralmente requerem maior cuidado do operador. É importante que as hastes fiquem essencialmente paralelas umas às outras. Se as hastes ficarem desalinhadas, a ação de trituração é perdida e, mais importante, ocorrem emaranhados. O comprimento máximo da haste é limitado a cerca de 6,1 m (20 pés). Isso, por sua vez, limita o comprimento, o diâmetro e a capacidade dos moinhos de barras. As hastes mais pesadas agindo sobre os elevadores e camisas resultam em maior desgaste nas camisas do moinho.
 Os moinhos de barras normalmente carregam 35 a 65% da carga de barras por volume. Os limites no nível de carga são (1) manter o munhão da extremidade de alimentação aberto para que a alimentação entre no moinho e (2) manter a carga da haste baixa para que as hastes não trabalhem seu caminho para as aberturas de descarga onde podem causar o emaranhamento da haste.
A velocidade crítica é usada para determinar a velocidade operacional ideal do moinho de bolas. Mas, para comparação, os moinhos de barras operariam entre 50% a 95% da velocidade crítica. Quanto mais rápida for a velocidade do moinho, maior será o desgaste das hastes e camisas. Portanto, a regra geral para moinhos de barras é não operar mais rápido do que a velocidade que obterá o tamanho de produto desejado
 
 A velocidade de operação dos moinhos de barras é geralmente determinada pela Velocidade Periférica do Interior do moinho. Geralmente, os moinhos de barras operam entre 280 pés por minuto e 480 pés por minuto na periferia do moinho.
 
 2.2.1 DIFERENÇAS ENTRE MOINHO DO BOLAS E MOINHOS BARRAS
 
 Esse tipo de equipamento, utiliza, como forma de moagem, barras em forma de cilindros, com tamanhos máximos de 4,5 metros de diâmetro e 6 metros de comprimento. Sendo usado na moagem primária, pois, prepara o produto para ser alimentado no moinho de bolas. No moinho de barras, o minério que passa por ele possui uma granulometria que varia de 3/4 de 3/8 de polegada, o que equivale de 19 a 9,53 mm. Este é caracterizado por moer materiais mais grossos, sendo usados na moagem de minério de ferro, devido ao elevado impacto das barras, facilitando para o processo de moagem com bolas – moinho de bolas – e, além disso, é utilizado em circuito aberto para obtenção de materiais grosseiros, a exemplo da moagem do minério de urânio para lixiviação. Vale destacar que, tal equipamento, não é muito utilizado na moagem a seco.
 O Moinho de bolas e o moinho de barras são equipamentos de trituração bem comuns amplamente utilizados na planta de processamento de minerais. Eles são semelhantes em forma e princípio de moagem, mas também diferentes em estrutura, desempenho e aplicação. Aqui estão sete diferenças entre o moinho de bolas e o moinho de barras para dizer como escolher o moinho de bolas e o moinho de barras. De acordo com o mecanismo de moagem, o meio de moagem (bola de aço ou haste de aço) no cilindro é elevado a uma certa altura com a rotação do cilindro sob o efeito da força de atrito e força centrífuga, então cai com uma certa velocidade de linha, que tem um impacto de trituração nos materiais. Embora tenham o princípio de funcionamento semelhante, há muitas diferenças entre o moinho de bolas e o moinho de barras nos detalhes.
1- Configuração do moinho de bolas e moinho de barras A proporção da forma do cilindro é diferente. A proporção do diâmetro do comprimento do cilindro do moinho de barras é geralmente 1,5-2,0, enquanto a proporção do diâmetro do comprimento do cilindro do moinho de bolas é menor, apenas ligeiramente maior que 1. Além disso, a velocidade do cilindro do moinho de barras é menor do que a do moinho de bolas, de modo que o meio de moagem funciona no estado de cascata. Os moinhos de barras operam em velocidade mais baixa do que os moinhos de bolas, pois as hastes são laminadas e não em cascata. Para uma moagem equivalente, um moinho de barras usa menos aço do que um moinho de bolas por causa da velocidade mais baixa e melhor contato entre o meio e o minério.  
2 - Modo de descarga do moinho de bolas e moinho de barras O moinho de bolas é comumente dividido em moinho de bolas tipo grade e moinho de bolas tipo overflow (nomeado pela estrutura de descarga diferente). O moinho de barras é dividido em moinho de barras tipo overflow e moinho de barras aberto, cujo diâmetro do eixo oco é geralmente maior que o do moinho de bolas com as mesmas especificações. 
3- Meio de moagem do moinho de bolas e moinho de barras O moinho de barras geralmente adota a barra de aço com um diâmetro de 50-100 mm como meio de moagem, enquanto o moinho de bolas costuma usar bola de aço como meio de moagem. A diferença no meio de moagem é a principal diferença entre o moinho de bolas e o moinho de barras. Há contato ponto a ponto entre o moinho de bolas e a esfera de aço, enquanto há linha a linha entre o moinho de barras e a barra de aço. Portanto, as características de funcionamento do moinho de bolas e do moinho de barras são diferentes. 
4 - Razão de carga média do moinho de bolas e moinho de barras A taxa de carga média é a porcentagem de meio de moagem no volume do moinho. Para diferentes métodos de moagem, existe uma gama adequada na estrutura do moinho, condição operacional, formato médio e taxa de carga média. A relação de carga média muito alta ou muito baixa afetará o efeito de moagem. Em geral, a taxa de carga média do moinho de bolas é de 40-50%, enquanto a taxa de carga média do moinho de barras é de 35% -45%. 
5 - Desempenho do moinho de bolas e moinho de barras O produto final do moinho de barras é grosso, mas uniforme, com menos partículas grossas e limo. Além disso, e o efeito de overmoed é leve, e o tamanho da partícula do produto está relacionado com a situação do minério. O moinho de bolas é caracterizado pela alta capacidade de produção, forte adaptabilidade aos materiais, alto grau de finura, tamanho de partícula fina, fácil moagem fina e economia de energia significativa, mas também tem o grave fenômeno de moagem excessiva.
 6 - Estabilidade do moinho de bolas e moinho de barras não há impacto de inércia no moinho de bolas, o que garante o funcionamento normal e eficiente do equipamento, reduz o tempo de inatividade do equipamento e melhora a eficiência da produção do moinho de bolas.
7 - Aplicação de moinho de bolas e moinho de barras.
 O moinho de barras é frequentemente aplicado na separação por gravidade e separação magnética de tungstênio, minério de estanho e outros minérios de metais raros. No processo de moagem de segundo estágio, o moinho de barras é geralmente usado como equipamento de moagem de primeiro estágio com maior capacidade de produção e alta eficiência. Para lidar com minérios moles ou não muito duros, o moinho debarras pode ser utilizado na britagem fina ao invés do britador de cone, que além de possuir uma configuração simples e de baixo custo, simplifica a retirada de poeira da oficina. No entanto, o material de moagem é muito fino para moinho de bolas, o que é fácil de causar o fenômeno de moagem excessiva. Portanto, o moinho de bolas não é adequado para a separação por gravidade do tratamento de minério de metal. 
 Para compreender a diferença entre o moinho de bolas e o moinho de barras é a base para a seleção do equipamento de moagem. Geralmente, os usuários podem escolher os tipos certos de equipamentos de moagem de acordo com suas matérias-primas, granulometria e efeito do produto acabado, modo de produção e assim por diante. 
1- Seleção do moinho de bolas e moinho de barras de acordo com a matéria-prima Se as matérias-primas são tungstênio e minério de estanho, o moinho de barras é a melhor escolha, enquanto se as matérias-primas são cinza de alumínio, cal, escória, minério de molibdênio, o moinho de bolas tem maior capacidade de processamento. 
2 - Seleção do moinho de bolas e moinho de barras de acordo com a granulometria e o efeito do produto acabado A capacidade de processamento do moinho de barras é maior do que a do moinho de bolas quando o tamanho do produto é de 1-3 mm no processo de moagem grossa, enquanto o efeito de moagem do moinho de bolas é maior do que o do moinho de barras quando o tamanho do produto é menor que 0,5 mm no processo de moagem fina. Ou seja, o produto do moinho de bolas é mais fino, enquanto o produto do moinho de barras é mais áspero, mas uniforme. 
3 - Seleção do moinho de bolas e moinho de barras de acordo com a forma de produção O moinho de barras é frequentemente aplicado na separação por gravidade e separação magnética de minérios de metais raros para evitar os danos causados ​​pela moagem excessiva.
3.3 MOINHO DE MARTELO
FIGURA 5: Moinho martelo FONTE:moinhoeventos.com.br
 
Um dos equipamentos mais utilizados na indústria de mineração é o moinho de martelo para mineração. Ele é usado nas moagens de minérios dureza média, que tem uma quantidade percentual de sílica anexa à sua composição química que limita quanto ao desgaste.
As características que um moinho de martelo para mineração deve possuir são: impacto, compressão, abrasão e cisalhamento.
- FUNCIONA DA SEGUINTE FORMA:
· É formado por um eixo girando em rotação, no qual os martelos e os blocos ficam presos de forma articulada
· Os minérios são alimentados pela parte superior do moinho
· As partículas são afetadas pelo impacto dos martelos
· Elas são jogadas contra a superfície interna da câmara e fragmentam-se.
- FRAGMENTAÇÃO DE MINÉRIOS
Praticamente todos os minérios encontrados na natureza estão em rochas ou em pedaços delas. A fragmentação desse material tem como objetivo permitir a liberação dos minerais valiosos, ou quando se trata de um mineral que é homogêneo, o objetivo da fragmentação pode ser reduzido até ao tamanho requerido pela utilização do moinho triturador. O processo de moagem é necessário para granular o minério, e diminuir seu tamanho. 
 
	
	
3 CONCLUSÃO
 Com base no conteúdo mostrado, pode-se perceber a notória importância que as etapas de redução possuem na mineração. Em específico ao processo de moagem que reduz a granulometria do minério consideravelmente e mostra- se de grande eficiência. A pesquisa busca mostrar esse processo de uma forma mais clara e de rápido entendimento para que se possa compreender a sua necesidade
 
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1/ MOINHO DE BOLAS/ acessado em: 27.09.2020 
disponível em: https://www.911metallurgist.com/blog/ball-mills
2/BRITAGEM E MOAGEM/ acessado em:25.09.2020, disponível em: https://www.passeidireto.com/
3 /moinho-De-martelo-para-mineracao/acessada em:27. 09.2020 
disponível em: https://www.moinhoeventos.com.br/ 
4 /tipos-De-moinho-e-suas-funcoes/Acessado em: 27.09.2020 disponível em:http://www.exotech.com.br
5 /topics/engineering/ball-mills/ Acessado em:25.09.2020 disponível em: https://www.sciencedirect.com/ 
6 /arquivo/25040429/moinhos-De-bola-parte-escrita/ Acessado em: 25. 09.2020 disponível em: https://www.passeidireto.com/ 
7 /product/rod-mills/ acessada em:25.09.2020 
Disponível em: https://www.astecmining.com
8 /diferenças, moinho de bolas e barras/acessada em; 22. 09.2020 disponível em: http://xinhaimachines.com
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