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COMINUIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO Prof. Dr. André Carlos Silva Universidade Federal de Catalão Capítulo IB – Peneiramento industrial 1. Introdução ⚫ Os peneiramentos industriais a seco são realizados, normalmente, em frações granulométricas de até 6 mm. ⚫ Entretanto, é possível peneirar a seco com eficiência razoável em frações de até 1,7 mm. 1. Introdução ⚫ A úmido, o peneiramento industrial é normalmente aplicado para até 0,4 mm, mas recentemente tem sido possível peneirar partículas mais finas, da ordem de 50 μm. 2. Tipos de equipamentos ⚫ Os equipamentos utilizados no peneiramento podem ser divididos em três tipos: ⚫ Grelhas - constituídas por barras metálicas dispostas paralelamente, mantendo um espaçamento regular entre si; ⚫ Crivos - formados por chapas metálicas planas ou curvas, perfuradas por um sistema de furos de várias formas e dimensão determinada; 2. Tipos de equipamentos ⚫ Telas - constituídas por fios metálicos trançados geralmente em duas direções ortogonais, de forma a deixarem entre si "malhas" ou "aberturas" de dimensões determinadas, podendo estas serem quadradas ou retangulares. ⚫ Esses equipamentos podem ser classificados de acordo com o seu movimento, em duas categorias: 2. Tipos de equipamentos ⚫ Fixas - a única força atuante é a força de gravidade e por isso esses equipamentos possuem superfície inclinada. Como exemplo temos grelhas fixas e peneiras DSM. Grelha fixa 2. Tipos de equipamentos ⚫ Móveis - grelhas rotativas, peneiras rotativas, peneiras reciprocativas e peneiras vibratórias. Grelha vibratória 2.1. Grelhas ⚫ Grelha fixa ⚫ São equipamentos em que a superfície de peneiramento é formada por um conjunto de barras dispostas paralelamente, e inclinada na direção do fluxo, da ordem de 35º a 45º. ⚫ São equipamentos robustos, empregados basicamente em circuitos de britagem para separação de blocos a seco. 2.1. Grelhas ⚫ Grelha fixa ⚫ Eficiência é normalmente baixa (60%) porque, não havendo turbulência do material sobre a superfície, não há estratificação que facilita a separação. ⚫ Tem a tendência a entupir, por blocos de forma irregular, em cunha, que se fixam entre as barras; e, a capacidade por área de peneiramento é pequena. 2.1. Grelhas ⚫ Grelha fixa ⚫ Um valor aproximado para a capacidade das grades é de 100 a 150 t de material por pé quadrado de área em 24 h, quando as barras estão distantes entre si de 2,54 cm. ⚫ São empregadas basicamente em circuitos de britagem para separação de blocos de 7,5 a 0,2 cm, em geral. 2.1. Grelhas ⚫ Grelha vibratória ⚫ São equipamentos de peneiramento semelhantes à grelha fixa, mas cuja superfície está sujeita a vibração, por meio de mecanismo apropriado. 2.1. Grelhas ⚫ Grelha vibratória ⚫ São utilizadas freqüentemente em operações de britagem, para separação intermediária, antes de operações de rebritagem; 2.1. Grelhas ⚫ Grelha vibratória ⚫ Usadas em separações entre 50.8mm (2”) e 152.4mm (6”). Grelhas vibratórias extra-pesadas “M” Grelhas vibratórias extra-pesadas “M” 2.2. Peneira Rotativa - Trommel ⚫ São peneiras que possuem a superfície de peneiramento de forma cilíndrica ou ligeiramente cônica, e se movimentam por rotação em torno de eixo longitudinal. ⚫ As peneiras rotativas têm o eixo inclinado (4 a 10º) e variam de 4 a 10 m de comprimento. 2.2. Peneira Rotativa - Trommel ⚫ Podem ser operadas a úmido ou a seco. ⚫ A velocidade de rotação situa-se entre 35 a 40% da velocidade crítica (velocidade mínima para a qual a força centrífuga mantém as partículas coladas na superfície cilíndrica). A rotação típica é da ordem de 15 rpm. 2.2. Peneira Rotativa - Trommel ⚫ A superfície efetiva utilizada no peneiramento está em torno de 30% da área total. ⚫ Têm sido substituídas por peneiras vibratórias, que têm maior capacidade e eficiência. 2.2. Peneira Rotativa - Trommel ⚫ As principais vantagens dos trommels são sua simplicidade de construção e de operação, seu baixo custo de aquisição e durabilidade. ⚫ Possuem aplicação em classificação e lavagem de cascalhos e areias, em lavra de aluviões e em mineração de ouro, diamante e cassiterita. Peneira rotativa - Trommel Peneira rotativa - Trommel Peneira rotativa - Trommel Peneira rotativa - Trommel Peneira rotativa - Trommel Peneira rotativa - Trommel Peneira rotativa - Trommel 2.2. Peneira Rotativa - Trommel 2.2. Peneira Rotativa - Trommel 2.2. Peneira Rotativa - Trommel ⚫ The ACHIEVER TROMMEL is ideal for processing topsoil, compost, mulch, and more. The large 7 cubic yard hopper is 11 feet wide featuring vertical walls and a hinged tipping grizzly. This machine is equipped with a high speed hammermill shredder that is entirely portable, easy to haul using fifth wheel pin transport and sets up in minutes. 2.2. Peneira Rotativa - Trommel ⚫ This video shows Aurora Mining's Anderson Creek mine on Lake Mayo. This video is 4 years old I think. This really shows well about how a good efficient earthmoving operation comes into play here where "Volume Moved" is the key. I really like the 2 trommels they are running, this shows that this mine can run continually while one trommel or the other is down for clean-up or maintenance. Check these guys website out at the end of this video. They know their stuff and I thnak them for maing this video available to us. These guys KNOW placer mining. 2.3. Peneira Rotativa ⚫ Tamanho de corte entre 80 e 2000μm. ⚫ Aplica-se na eliminação de finos ou grossos nos produtos de ciclonagem, classificadores espirais e descarga de moinhos. Peneira rotativa 2.4. Peneira “Banana screen” ⚫ Este tipo de peneira possui múltiplas inclinação interna. ⚫ A inclinação inicial do deck, de 26 graus em vez dos tradicionais 20, permite manusear 40% a mais de material e o declive final de somente 16 graus confere melhor qualidade de separação. 2.4. Peneira “Banana screen” ⚫ Destinam-se principalmente ao mercado de agregados e às aplicações de separação intermediária e final, em peneiramento a seco ou em via úmida. ⚫ O limite do tamanho máximo de material alimentado deve ser inferior a 250 mm ( 10”) e a classificação pode ser dentro da faixa de 100 a 3 mm. 2.5. Peneira DSM ⚫ As peneiras fixas DSM introduzidas pela Dutch State Mines, são utilizadas para desaguamento de suspensões e para uma separação precisa de suspensões de partículas finas. ⚫ Recentemente, vêm sendo empregadas em circuito fechado de moagem quando a granulometria do produto é grossa e no peneiramento a úmido de materiais finos até 50 μm. 2.5. Peneira DSM ⚫ Esta compreende uma base curva formada por fios paralelos entre si, formando um ângulo de 90° com a alimentação. ⚫ A alimentação é feita por bombeamento na parte superior da peneira sendo distribuída ao longo de toda a extensão da peneira. 2.5. Peneira DSM ⚫ Partículas com tamanho de aproximadamente a metade da distância do espaço entre fios passam pela superfície da peneira. ⚫ O diâmetro de corte depende da percentagem de sólido da polpa, o que faz com que esse parâmetro tenha que ser bem controlado para que se possa obter um rendimento adequado da peneira. 2.5. Peneira DSM ⚫ O peneiramento tende a concentrar nos finos os minerais mais densos, ao contrário do que ocorre com outros classificadores. ⚫ Possuem uma elevada capacidade de produção, podendo-se utilizar como um valor médio para pré-dimensionamento, 100 m3/h por metro de largura de leito para abertura de 1,0 a 1,5 mm. 2.5. Peneira DSM ⚫ A peneira DSM é classificada como sendo uma peneira fixa, pois esta não é dotada de movimentação. 2.5. Peneira DSM Peneira DSM Peneira DSM Peneira DSM 2.6. Peneira reciprocativas ⚫ Estas peneiras realizam um movimento alternado praticamente no mesmo plano da tela, tendo comoresultante uma força positiva que faz com que as partículas movam-se para frente. ⚫ Devido a esse movimento natural, as peneiras reciprocativas trabalham com uma pequena inclinação, entre 10° e 15°. 2.6. Peneira reciprocativas ⚫ A amplitude de seu movimento varia entre 2 e 25 cm com uma freqüência de 60 a 800 movimentos por minuto, respectivamente. ⚫ São empregadas na classificação de carvões e de outros materiais friáveis, porque reduzem a fragmentação eventual das partículas. 2.6. Peneira reciprocativas ⚫ De um modo geral, as peneiras reciprocativas têm um campo de aplicação restrito, diante das maiores vantagens apresentadas pelas peneiras vibratórias. 2.6. Peneira reciprocativas Representação esquemática de uma peneira reciprocativa Ferrari 2.7. Peneira vibratória ⚫ Princípio de funcionamento mais utilizado na classificação de materiais, em virtude de sua simplicidade e versatilidade. ⚫ Este princípio consiste na utilização de um eixo desbalanceado e dois mancais, gerando um movimento circular no equipamento, que está apoiado livremente em molas helicoidais. 2.7. Peneira vibratória ⚫ O movimento vibratório é caracterizado por impulsos rápidos, normais à superfície, de pequena amplitude (1,5 a 25 mm) e de alta freqüência (600 a 3.600 movimentos por minuto), sendo produzidos por mecanismos mecânicos ou elétricos. 2.7. Peneira vibratória ⚫ Estas peneiras são as de uso mais freqüente em mineração, sendo muito empregadas nos circuitos de britagem e de preparação de minério para os processos de concentração. ⚫ A sua capacidade varia entre 50 a 200 t/m2/mm de abertura/24 h 2.7. Peneira vibratória ⚫ As peneiras vibratórias podem ser divididas em duas categorias: ⚫ peneiras vibratórias horizontais ⚫ peneiras vibratórias inclinadas 2.7. Peneira vibratória ⚫ Peneiras vibratórias horizontais: ⚫ Seu sistema de vibração atua numa única direção e não é circulante como nas peneiras inclinadas. ⚫ O movimento é num plano paralelo à direção do movimento do fluxo de material, mas inclinado de 15º a 45º com a horizontal. 2.7. Peneira vibratória ⚫ Peneiras vibratórias horizontais: ⚫ A freqüência e a amplitude são ajustadas para transporte do material com uma vazão de 12 a 18 m/minuto. peneira vibratória horizontal Peneira vibratória - horizontal Peneira vibratória - horizontal Peneira vibratória - horizontal Peneira vibratória - horizontal 2.7. Peneira vibratória ⚫ Unbelievable, 200 tons per hour of 20% humidity phosphate rock, been separated on 15mm mesh. using 4 square meter screening machine.Half a screen is empty. 2.7. Peneira vibratória ⚫ A self propelled device built to keep screen decks of all types from plugging increasing plant production. 2.7. Peneira vibratória ⚫ This is a sizing screen in a Martin Marietta rock quarry. The machine is a Deister 10x24 triple deck screen and has polyurethane screen panels for sizing. 2.7. Peneira vibratória ⚫ This is the Model 20L from Fluid Systems, Inc., worldwide provider of solids control and fine screening technology. Featuring nearly 17 square feet of screening area, the rugged and reliable 20L offers high performance and low maintenance. Simple design and almost 3 decades of service and support to back, Fluid Systems, Inc. is your leader in solids control and fine screening technology. 2.7. Peneira vibratória ⚫ Compact Vibratory Topsoil Screener 2.7. Peneira vibratória ⚫ This video illustrates a cat skid steer dumping material on a U-Screen Ax-500 to produce quality top soil for landscape businesses. 2.6. Peneira vibratória ⚫ Peneiras vibratórias inclinadas: ⚫ Com inclinação variando de 15º a 35º, elas transportam o material com uma vazão de 18 a 36 m/min dependendo da inclinação. O movimento de vibração é circular. peneira vibratória inclinada Peneira vibratória - horizontal Peneira de vibração livre circular com dois decks de classificação. Equipamento com características construtivas para utilização na classificação de fertilizantes Equipamento com características construtivas para utilização na classificação de fertilizantes Peneira de vibração circular excêntrica com dois decks de classificação 2.7. Peneira de rejeito ⚫ Têm a função de retirar corpos estranhos de produtos, garantindo sua qualidade antes da passagem para uma nova etapa do processo. ⚫ Uma utilização constante e fundamental destas peneiras se dá, por exemplo, antes do ensacamento do cimento, protegendo, assim, as turbinas das ensacadeiras. Peneira NIAGARA de rejeito modelo ME 1200 x 2500g Instalação típica de peneiras de rejeito Peneira de vibração livre linear com dois eixos, construída com dois decks, para classificação a úmido Peneira de vibração livre linear com excitadores e 2 decks para classificação a úmido Modelo R-MD 2400 x 6100 ⚫ Utilizada para desaguamento dos mais diversos produtos, o equipamento trabalha em aclive para permitir uma melhor compactação do material e a conseqüente expulsão da água. 2.8. Peneira desaguadora 2.8. Peneira desaguadora ⚫ Sua aplicação característica é na saída de classificadores espirais e pós-estágios terciário e quaternário de peneiramento, onde houver adição de água. ⚫ A função básica é recuperar os finos de produtos presentes na polpa. 2.8. Peneira desaguadora ⚫ A camada de material, para se obter elevada eficiência no processo de desaguamento, deve ser alta (geralmente superior a 100 mm), com a finalidade de promover a separação do fluído pela sua compactação. ⚫ Parte do líquido passará através das telas, e o restante aflorará acima da camada. 2.8. Peneira desaguadora ⚫ Telas verticais, localizadas na parte traseira e nas laterais do equipamento, facilitam o escoamento da água que emerge devido à compactação do material. Peneira desaguadora Peneira desaguadora Peneira desaguadora Peneira desaguadora com dois eixos desbalanceados Modelo FL-ME 1800 x 3500 Peneira desaguadora com dois motovibradores Modelo USE 1000 x 2500 ⚫ Suas principais aplicações são a separação de finos contidos no material proveniente da mina (ROM) antes da alimentação no britador primário (pré-classificação) e a eliminação de argilas e outras impurezas para aliviar o britador, obtendo, assim, um produto de melhor qualidade no processo. 2.9. Peneira escalpadora Peneira escalpadora modelo ESS 2400 x 5000 Peneira escalpadora em layout típico Chapa com furos cônicos para pré-classificação 2.10. Peneira de alta freqüência ⚫ Caracterizam-se por terem excitação direta da tela por meio de vibradores que atuam eletromagneticamente. ⚫ Um grande número de pontos de contato é uniformemente distribuído sobre a tela de forma que a superfície inteira da tela é vibrada com amplitude virtualmente uniforme. 2.10. Peneira de alta freqüência ⚫ Da alta aceleração da tela resulta um alto grau de classificação, particularmente no caso de finos. ⚫ Possuem a superfície inclinada e esta inclinação deve estar de acordo com o ângulo de repouso do produto. 2.10. Peneira de alta freqüência ⚫ Usada para classificação de produtos finos a seco. ⚫ Tem como princípio de funcionamento a utilização de motovibradores com alta freqüência, excitando diretamente as telas sem vibrar a caixa da peneira. 2.10. Peneira de alta freqüência ⚫ A gama de produtos que se pode classificar com este equipamento é muito extensa. ⚫ Os resultados com funcionamento em nível industrial para classificação de gipsita, calcário, petro-coque, sabão em pó, feldspato etc. comprovam esta afirmação. Peneira de alta-freqüência Peneira FINELINE Modelo NEH 1000 x 2500 Peneira de alta-freqüência 2.11. Peneiramento móvel ⚫ São equipamentos que podem ser transportados dentro da mina ou da usina. Sistema móvel de peneiramento Sistema móvelde peneiramento Sistema móvel de peneiramento Sistema móvel de peneiramento Sistema móvel de peneiramento Sistema móvel de peneiramento LT e LL são relocados a cada 2- 3 horas acompanhando a retroescavadeira. Cada relocação demora 3…5 minutos. 2.11. Peneiramento móvel 2.11. Peneiramento móvel LT e LL são relocados para uma distância segura do fogo Essa operação dura 5…10 minutos. 2.11. Peneiramento móvel KA-BOOM!!! 2.11. Peneiramento móvel A pilha é preparada com pá- carregadeira LT e LL são relocados para a pilha e retoma a posição de britagem Esta operação demora 15…20 minutos. 2.11. Peneiramento móvelTarmac Swinden, LT160+LL16 Detonação Distância de 50 m entre a face da bancada e a moega de transferência SAMARCO - LT140E + 3 x LL12 (Mina) SAMARCO - LT140E + 3 x LL12 (Mina) 2.11. Peneiramento móvel ⚫ The Spyder 516T is a patented recycling and aggregate screening plant designed to screen rock, concrete, topsoil, sand & gravel and produce three different sizes of product simultaneously. It works great with your 5 to 6 yard loader. This hard working machine features standard equipment such as a 110 HP Cummins® diesel engine, Caterpillar® tracks, remote control movement & operation, a 5' x 16' top screen deck and a 5' x 12' bottom deck. The Spyder 516T's unique patented design allows feeding from three sides with a loader or excavator to leverage your productivity and increase volume. 2.11. Peneiramento móvel ⚫ The 4043T Impact Crusher is heavy duty horizontal impact crusher that effectively crushes rock, concrete, sand, asphalt and gravel and works perfectly in tandem with The Screen Machine® Spyder 516T portable tracked screening plant. It features a hefty Caterpillar® C-9 ACERT 300 HP engine as well as Caterpillar® tracks with high speed travel. Unique crusher lid accepts oversized materials for continuous operation. Our exclusive, patent pending curtain relief system allows you to clear debris quickly so you can continue with production. Wireless remote controls are standard for movement and operation in this American made machine. 2.11. Peneiramento móvel ⚫ The Developer is a wheeled portable screening plant designed for use with 4 to 5 yard loaders. The Developer allows you to screen and shred (with optional hammermill shredder) topsoil, compost, mulch, as well as sand & gravel with ease. This heavy duty recycling plant is equipped with diesel power with extra HP to drive multiple stacking conveyors and 5' x 12' double deck screens. 2.11. Peneiramento móvel Conjunto de peneiramento móvel da Metso file:///D:/Documentos/Aulas/UNIPAC/Coordenação Engenharia de Minas/Parcerias empresariais/Metso Minerals/2009_06_18 - CONJUNTOS MÓVEIS SOBRE ESTEIRA 3. Eficiência de peneiramento ⚫ Em peneiramento industrial a palavra eficiência é empregada para expressar a avaliação do desempenho da operação de peneiramento em relação a separação granulométrica ideal desejada. ⚫ Ou seja, a eficiência de peneiramento é definida como a relação entre a quantidade de partículas mais finas que a abertura da tela de peneiramento e que passam por ela e a quantidade delas presente na alimentação. 3. Eficiência de peneiramento ⚫ Onde: ⚫ E = eficiência; ⚫ P = passante (t/h); ⚫ A = alimentação (t/h); ⚫ a = percentagem de material menor que a malha da alimentação. %100. aA P E = 3. Eficiência de peneiramento ⚫ Industrialmente, a eficiência de peneiramento situa-se entre 80 e 90%, atingindo em alguns casos 95%. ⚫ As partículas com diâmetros (d) superiores a uma vez e meia (1,5) a abertura da tela (atela) não influenciam no resultado do peneiramento, bem como àquelas inferiores à metade (0,5) da abertura da tela. 3. Eficiência de peneiramento ⚫ As partículas compreendidas entre esta faixa é que constituem a classe crítica de peneiramento e influem fortemente na eficiência e na capacidade das peneiras. ⚫ Essa classe pode ser dividida em duas: 3. Eficiência de peneiramento ⚫ 0,5 atela < d < atela → que, em termos probabilísticos, têm menor chance de passar que as demais partículas menores que a malha; e ⚫ atela < d < 1,5 atela → que embora não passantes, são as que mais entopem as telas das peneiras. 3. Eficiência de peneiramento 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ As peneiras são peças vitais e críticas em qualquer usina de beneficiamento. ⚫ Assim sendo, todo cuidado deve ser tomado na seleção de peneiras para que sejam de tamanho e tipo adequado. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Um equipamento de peneiramento é definido inicialmente pelas suas dimensões e pelo tipo de abertura (quadrada, retangular, circular, elíptica ou alongada). ⚫ É preciso ressaltar que existe uma relação entre o tamanho máximo de partícula que pode passar numa determinada abertura e as dimensões do fragmento passante. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Para uma grelha, onde se tem apenas o afastamento livre entre as barras, este determina o tamanho máximo da menor dimensão da partícula que atravessa as barras paralelas. ⚫ Para aberturas quadradas ou retangulares é definida a largura máxima. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ O fato de ser quadrada ou retangular tem pouca influência, visto que a malha retangular é colocada apenas para compensar a perda de área real de passagem pela inclinação dos equipamentos de peneiramento, embora também algumas vezes seja para atender à forma lamelar do material. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ As dimensões máximas mencionadas anteriormente não são as reais, pois uma partícula de tamanho “a” pode não passar através de uma abertura “a”. ⚫ Assim, em uma abertura “a” só irão passar partículas Ka, sendo K um fator de redução. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Para 0 < K < 0,5 as partículas passam livremente; ⚫ Para 0,5 < K < 0,85 as partículas passam com dificuldade, sendo esta a fração crítica de separação; ⚫ Para 0,85 < K < 1,00 o material praticamente não passa pela abertura. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Os dados necessários para seleção e dimensionamento de equipamentos são: ⚫ a) características do material a ser peneirado, tais como: ⚫ densidade e umidade; ⚫ forma das partículas; ⚫ tamanho máximo da alimentação; ⚫ presença de materiais argilosos; ⚫ distribuição granulométrica; ⚫ temperatura, entre outros. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ b) capacidade; ⚫ c) faixas de separação do produto; ⚫ d) eficiência desejada; ⚫ e) tipo de serviço; ⚫ Lavagem; ⚫ Classificação final; ⚫ Classificação intermediária, etc. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ f) limitação ou não de espaço e peso; ⚫ g) grau de conhecimento do material e do produto desejado. ⚫ A seleção das peneiras deve ser feita em função das características do material e do tipo de serviço a que ela irá se prestar. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Dimensionar os equipamentos significa calcular as dimensões das suas superfícies em função da capacidade requerida, ou seja, da quantidade de material com características e condições determinadas que deve passar pelo equipamento por um tempo determinado (hora). 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ No caso das peneiras, duas condições independentes devem ser atendidas: área da tela e espessura do leito. ⚫ Um dos métodos aceitos para selecionar a peneira a ser utilizada é baseado na quantidade de material que passa através da malha 0,0929 m2 de uma peneira com abertura específica, e que será aqui apresentado. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Destaca-se porém, que este é apenas um dentre os muitos métodos existentes e que cada um deles pode levar a resultados diferentes. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Área Total (A): ⚫ A área total "A" pode ser definida por: ⚫ Onde: ⚫ S é a quantidade de material passante na alimentação que atravessa a peneira por hora (t/h);⚫ C é a capacidade básica de peneiramento (t/h x 0,0929 m2); MFdC S A .. = 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Área Total (A): ⚫ ⚫ FM = fatores modificadores. MFdC S A .. = 1602 alimentado material do aparente específico peso =d 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ a) Capacidade básica de peneiramento (C): ⚫ A figura a baixo apresenta a curva que fornece os valores de C para as várias aberturas, baseadas num material com densidade aparente de 1602 kg/m3, servindo apenas para minérios metálicos. ⚫ Desde que os minérios metálicos tenham características de peneiramento similares, o valor de C pode ser determinado por uma razão simples de densidades. Capacidade básica de peneiramento para material com densidade aparente de 1.602 kg/m3. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ a) Capacidade básica de peneiramento (C): ⚫ Contudo, nem todos os materiais têm as mesmas propriedades ou as mesmas características de peneiramento, possuindo estes suas curvas de capacidade específica próprias. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ b) Fatores modificadores ⚫ Existem muitas variáveis e inter-relações entre essas variáveis que afetam o peneiramento de um dado material, mas aqui só serão avaliadas aquelas que afetam de maneira significativa o cálculo do tamanho de peneiras para minérios. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ b) Fatores modificadores ⚫ São eles: ⚫ Fator de finos ⚫ Fator de eficiência ⚫ Fator de abertura ⚫ Fator de área ⚫ Fator peneiramento via úmida 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator de finos (F): ⚫ O fator de finos depende da quantidade de material, na alimentação, que é menor do que a metade do tamanho da abertura no deque. ⚫ Os valores de F para as várias eficiências de peneiramento são apresentados na tabela abaixo. ⚫ É importante lembrar que para um determinado deque, o fator de finos sempre será calculado em relação à alimentação desse deque. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator de eficiência (E): ⚫ Onde: ▪ E = eficiência; ▪ P = passante (t/h); ▪ A = alimentação (t/h); ▪ a = percentagem de material menor que a malha da alimentação. %100. aA P E = 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator de eficiência (E): ⚫ A eficiência de separação é expressa como uma razão entre a quantidade de material que passa por uma abertura e a quantidade na alimentação que deveria passar. ⚫ Um peneiramento é considerado comercialmente perfeito, quando a eficiência é de 95%. Assim, para este valor, o fator de eficiência é considerado igual a 1,00. ⚫ Na tabela abaixo são apresentados outros fatores de eficiência. Fatores de finos e de eficiência de peneiramento 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator de abertura (B): ⚫ Fator que compensa a tendência das partículas ficarem retidas na superfície de peneiramento devido ao tipo de abertura da superfície. ⚫ Estes valores são apresentados na tabela abaixo. 4. Dimensionamento de peneiras Fatores de abertura 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator de Deque (D): ⚫ Esse fator leva em consideração a estratificação que ocorre nos deques reduzindo assim a área de peneiramento. Na tabela abaixo são apresentados os fatores para peneiras de até três deques. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator de Área (O): ⚫ A curva de capacidade básica mostrada na figura abaixo é baseada em aberturas quadradas cuja área de superfície aberta é indicada imediatamente abaixo dos tamanhos das aberturas. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator de Área (O): ⚫ Quando se tem uma área de superfície aberta diferente daquele padrão apresentado no gráfico, deve-se inserir um fator de correção que é obtido pela razão da área da superfície aberta usada em relação à padrão. ⚫ Como exemplo, se for usado para uma separação em 2,54 cm, um deck, com 36% de superfície aberta, o fator será 0,62 (36/58) e se ao contrário for usado para mesma abertura, um deque com superfície aberta de 72% o fator será 1,24 (72/58). 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator peneiramento via úmida (W): ⚫ Este fator é aplicado quando o peneiramento é realizado com auxílio de água, na forma pulverizada, sobre o material que está sendo peneirado. ⚫ A vantagem obtida por essa pulverização varia com a abertura da superfície de peneiramento e só pode ser alcançada se a quantidade correta de água for utilizada. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator peneiramento via úmida (W): ⚫ Segundo Mular, o volume de água recomendado é de 18,92 a 31,53 m3/s para 0,765 m3 de material alimentado. ⚫ A tabela a seguir apresenta os valores dos fatores de acordo com as aberturas. 4. Dimensionamento de peneiras ⚫ Fator peneiramento via úmida (W): 4.1. Exemplos ⚫ Para ilustrar o procedimento de determina-ção destes fatores de dimensionamento de peneiras, serão apresentados dois exemplos. ⚫ a) Circuito aberto ⚫ Dados de alimentação: ⚫ vazão: 300t/h de minério de ferro; ⚫ densidade aparente: 2082 kg/m3; ⚫ umidade: 8%; ⚫ Separação requerida: 12,7 mm, ⚫ com peneiramento a seco. 4.1. Exemplos 4.1. Exemplos ⚫ Solução: ⚫ Onde: ⚫ S = 195 t/h; ⚫ C = 1,7 t/h x 0,9 m2 (da figura); ⚫ d = 2082 / 1602 = 1,30; ⚫ F = 0,86 (33%); ⚫ E = 1,00 (95%); ⚫ D = 1,00; ⚫ B = 1,2. BDEFdC S A ..... = 4.1. Exemplos ⚫ Solução: ⚫ Assim sendo: 1,2 x 1,00 x 1,00 x 0,86 x 1,3 x 1,7 195 =A 22 m 95,7ft 5,85 ==A 1 ft2 = 0,0929 m2 4.1. Exemplos ⚫ O valor calculado de 7,95 m2 representa a área efetiva da peneira. ⚫ Deve-se acrescentar a este valor, um fator de 10% a fim de compensar a perda de área devido aos suportes que sustentam a tela à peneira. ⚫ Neste caso, 7,95 + 0,79 = 8,74 m2. 4.1. Exemplos ⚫ O próximo passo será selecionar uma peneira padrão com uma área de 8,74 m2, mantendo-se uma razão comprimento/ largura de 2:1 para que haja um peneiramento eficaz. ⚫ Assim, por tentativa tem-se uma peneira de 1,83 m x 4,87 m com uma área total de 8,91 m2. 4.1. Exemplos ⚫ Um outro ponto importante é a espessura do leito de material que passa no deque. Este deve ser controlado para se ter certeza de que está dentro dos limites aceitáveis. ⚫ A recomendação para um peneiramento efetivo é a de que o leito no final do deque não seja mais do que 4 vezes o tamanho da abertura no deque. 4.1. Exemplos ⚫ Isto significa que para uma abertura de 12,7 mm, a espessura do leito não deve ser superior a 50,8 mm. ⚫ Para determinar a espessura do leito, utiliza- se a figura abaixo que fornece a vazão de minério para cada centímetro de altura do leito em função da largura da peneira e do peso específico do minério para um ângulo de inclinação de 18°. Espessura do leito para uma velocidade de fluxo de 18,29 m/min. 4.1. Exemplos ⚫ No caso do exemplo, tem-se que para uma largura de peneira de 1,83 m, a quantidade de material para cada centímetro de altura do leito é de 46 t/h. ⚫ Para uma vazão de 105 t/h que atravessa o deque, a espessura do leito é de 22,8 mm (105/46), valor esse que está abaixo do máximo recomendado que é de 50,8 mm. 4.1. Exemplos ⚫ Para outros ângulos de inclinação da peneira, a vazão de minério (kg/s) para cada centímetro de altura de leito é obtida com a multiplicação do valor encontrado para a inclinação de 18° (figura anterior) pelo fator mostrado na tabela ao lado. Fatores multiplicativos em função do ângulo de inclinação da peneira. 4.1. Exemplos ⚫ Quando se estiver trabalhando com mais de um deque, será importante lembrar que cada deque deve ser tratado individualmente. 4.2. Exemplos ⚫ b) Circuito fechado: ⚫ Quando se tem um circuito fechado de classificação, é necessário levar em consideração não só as características da alimentação inicial do circuito mas também as da carga circulante. ⚫ A carga circulante pode ser determinada de várias maneiras mas o método que se segue é direto e lógico. 4.2. Exemplos ⚫ Cálculo da carga circulante: ⚫ Dados de alimentação:⚫ vazão: 200 t/h 4.2. Exemplos ⚫ O primeiro passo é assumir uma eficiência de peneiramento. ⚫ Uma eficiência mais alta implica em uma peneira maior, mas numa carga circulante menor. ⚫ Isso pode ser uma vantagem, pois o custo de um britador é sempre bem superior ao de uma peneira, mesmo quando comparados os seus respectivos tamanhos. ⚫ Assim, será assumido uma eficiência de 95%. 4.2. Exemplos ⚫ Baseado nesta eficiência, a alimentação da peneira deverá conter 210,5 t/h (200/0,95) de material abaixo de 12,7 mm para que a vazão de passante seja de 200 t/h. ⚫ Da análise granulométrica sabe-se que a alimentação inicial (Al) contém 130 t/h (0,65 x 200) de material abaixo de 12,7 mm. Sendo assim, o britador deverá produzir então 80,5 t/h. 4.2. Exemplos ⚫ Se for usado um britador giratório para 12,7 mm que produz 75% de material abaixo de 12,7 mm na descarga (dados do fabricante). ⚫ Então sua alimentação terá que ser de 107,3 t/h (80,5 / 0,75) para produzir 80,5 t/h de material menor que 12,7 mm. 4.2. Exemplos ⚫ Assim, a carga circulante (c.c.) de 107,3 t/h mais a alimentação inicial de 200 t/h fornece a alimentação total que é então de 307,3 t/h. ⚫ Calculada a carga circulante, o próximo passo será selecionar a área da peneira a ser usada através do método mencionado anteriormente,tomando como base 307,3 t/h de material alimentado e uma análise granulométrica obtida pela combinação proporcional da alimentação inicial e da análise da descarga do britador. 4.3. Água de lavagem ⚫ O peneiramento a úmido é usado com a finalidade de remover partículas finas e argilas. ⚫ São utilizados jatos de água através de bicos instalados em tubos transversais com pressão entre 1 e 3 atm (1 atm = 101.325 Pa). 4.3. Água de lavagem Tubo E D Água Peneira 4.3. Água de lavagem ⚫ A vazão de água de uma peneira (V) pode ser calculada por: ⚫ Onde: ⚫ Kp é um fator (1,0 – 1,5 para material limpo e de 1,5 – 3,0 para material com argila); ⚫ C é a capacidade da peneira em m3/h. CKV p .= 4.3. Água de lavagem ⚫ A vazão dos bicos é função do orifício de saída e da pressão utilizada. ⚫ A quantidade de bicos (NB) pode ser calculada por: ⚫ Onde: ⚫ Lp é a largura da peneira (m). 3,0 Lp NB = 4.3. Água de lavagem ⚫ O número de tubos (QT) pode ser calculado por: ⚫ Onde ⚫ VT é a vazão por tubos (combinação bico/pressão). VT V QT = 5. Superfícies de peneiramento ⚫ A escolha da superfície de peneiramento depende dos seguintes fatores: ⚫ Dimensões dos blocos ou partículas (resistência mecânica); ⚫ Características abrasivas; ⚫ Qualidade da separação requerida; ⚫ Forma e fragilidade dos grãos. ⚫ Grelha de barras paralelas ⚫ Constituídas por barras metálicas dispostas paralelamente, mantendo um espaçamento regular entre si; 5. Superfícies de peneiramento ⚫ Placas perfuradas ⚫ Formadas por chapas metálicas (ou borracha perfurada) planas ou curvas, perfuradas por um sistema de furos de várias formas (quadradas ou redondas) e dimensão determinada. 5. Superfícies de peneiramento 5. Superfícies de peneiramento ⚫ Telas de arame trançado ⚫ São as mais empregadas, respondendo por cerca de 80% das aplicações normais. ⚫ Existem duas configurações básicas: a quadrada e a retangular. 5. Superfícies de peneiramento ⚫ Telas de arame trançado ⚫ Apresentam as seguintes vantagens: ⚫ Maior capacidade por unidade de área total; ⚫ Entopem menos, dada vibração secundária dos arames. 5. Superfícies de peneiramento 5. Superfícies de peneiramento ⚫ Telas de arame trançado ⚫ O arame usado para telas de peneiras pode ser dos seguintes materiais: ⚫ Ligas de aço: telas com resistência à abrasão; ⚫ Ligas de cobre: para telas com resistência à materiais corrosivos; ⚫ Ligas de níquel: para telas com resistência à corrosão principalmente na indústria alimentícia 5. Superfícies de peneiramento ⚫ Aços inoxidáveis: para telas resistentes a servas condições de corrosão e temperatura; ⚫ Ligas resistentes a aquecimento; ⚫ Plástico: para telas resistentes à corrosão, principalmente na indústria química. É mais barata que a tela de arame de aço. 5. Superfícies de peneiramento 5. Superfícies de peneiramento
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