ATIVIDADE 6, BENEFICIAMENTO MINERAL

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Curso: Pós-graduação em Engenharia de Minas
Disciplina: Beneficiamento Mineral
Faculdade: UNYLEYA
Atividade 6.
Questão 1.
A respeito do beneficiamento mineral, responda as questões a seguir:
A) Em que consiste o beneficiamento de minério? Em quais etapas o beneficiamento pode ser dividido? Explique cada uma delas.
R: O beneficiamento é um conjunto de operações que transforma a rocha extraída na mineração em matéria prima para a indústria. Essas operações aumentam o teor dos minerais importantes, agregando valor e aprimorando a qualidade do minério.
R: ETAPAS:
 AMOSTRAGEM: É a retirada uma parte representativa de um depósito. É um processo muito importante, pois, a partir da amostra, todo o depósito será avaliado.
FRAGMENTAÇÃO: É o processo que diminui a granulometria da amostra, para que ocorra a liberação dos minerais importantes dos outros. Para fragmentar são utilizados britadores (para obter partículas grandes) e a moedores (para obter partículas bem pequenas).
CLASSIFICAÇÃO: É o processo de separação das partículas da amostra de acordo com o tamanho. Para classificar são utilizados peneiras, classificadores mecânicos e ciclones.
CONCENTRAÇÃO: É o processo de separação dos minerais desejados presentes na amostra, aumentando o teor da amostra. A fragmentação é muito importante para esta etapa, pois é necessário que os minerais não estejam fisicamente agregados.
B) O que são operações unitárias? Quais são os tipos de operações unitárias? Explique cada uma delas.
R: São operações de tratamento do minério em escala laboratorial, piloto ou industrial sendo as mais comuns: cominuição, peneiramento, classificação e concentração.
A cominuição, também conhecida como fragmentação, consiste na redução no tamanho das partículas para uma maior efetividade nos processos posteriores ou simplesmente reduzir a granulometria da rocha a uma faixa de interesse. Nessa etapa, os equipamentos mais usados são britadores de mandíbula, giratório, martelo dentre outros e moinhos normalmente cilíndricos com o uso de bolas como corpo moedor. Nessa fase, há um grande desgaste do próprio equipamento e/ou dos corpos moedores, além de um grande gasto de energético, sendo então uma etapa muito estudada na indústria mineira.
O peneiramento, consiste na separação em duas frações da rocha. O passante na peneira que é chamado de undersize e o retido na peneira que se tem o nome de oversize. O peneiramento é aplicado quando as partículas estão em uma faixa mais grosseira, com o mesmo perdendo efetividade com partículas mais finas, tendo que se adotar métodos de classificação.
A classificação, diferentemente, do peneiramento que usa o tamanho físico das partículas para separar os grãos tem como princípio básico a velocidade que uma certa partícula atravessa um fluido, sendo mais usual seu uso com partículas bem finas onde o peneiramento não tem muita efetividade. É importante destacar que as etapas de peneiramento e classificação podem ser usadas em uma mesma rota de beneficiamento.
concentração mineral. Nessa etapa, a rocha já fragmentada e com a granulometria ideal para as etapas subsequentes, passa por processos físicos e/ou químicos para obter uma maior concentração relativa do mineral de interesse. Esse processo ocorre por meio de alguma propriedade diferenciadora, que pode ser natural ou induzida. Devido a essas características, podemos utilizar equipamentos e técnicas existentes no mercado para separar os minerais de interesse dos minerais sem interesse.
Questão 2.
Explique a diferença entre precisão e exatidão. Dê um exemplo prático.
R: A exatidão está associada à proximidade do valor verdadeiro e a precisão está associada à dispersão dos valores resultantes de uma série de medidas. Precisão significa a aptidão de um instrumento de medição fornecer indicações muito próximas, quando se mede o mesmo mensurando, sob as mesmas condições.
Exemplo de precisão: Um técnico repete várias vezes determinadas medidas para ter certeza dos resultados. Assim, quando os resultados obtidos estão bem próximos uns dos outros, dizemos que estão precisos.
Por exemplo, digamos que foram feitas várias medições da massa de uma amostra em uma balança, e os resultados obtidos foram 100 g, 102 g e 99g. Isso significa que essa balança está bem precisa.  Entretanto, não quer dizer que ela esteja exata. Veja por que não:
Exemplo exatidão: A balança analítica abaixo, muito usada em laboratórios químicos, é bem precisa, porque possui uma portinhola de vidro corrediça para impedir que até mesmo correntes de ar levem a medidas erradas.
Questão 4.
O que é o quarteamento? Qual sua função? Quais os equipamentos que podem ser utilizados no quarteamento? Explique cada um deles.
R: Quarteamento, é o processo de redução da amostra a pequenas porções representativas da amostra inicial. Esta operação pode ser manual ou mecânica.
R: Qual sua função? É uma técnica que visa à redução de massa das amostras – divisão da amostra global em alíquotas com massa menor, para obtenção da amostra final de acordo com o planejamento inicial.
Questão 5.
O que é caracterização mineralógica? Quais são as principais etapas de caracterização mineralógica?
R: Este termo refere-se a pesquisa e estudo de um determinado minério ou tipologia que, em alguns casos, ainda não tenha sido estudado cientificamente. Para isso, tanto as empresas de mineração, como pesquisadores e estudiosos, devem possuir um relacionamento estreito de compartilhamento das informações para viabilizar a extração e exploração dos minérios de forma eficaz.
A caracterização mineralógica de um minério determina e quantifica toda a assembléia mineralógica, define quais são os minerais de interesse e de ganga, bem como quantifica a distribuição dos elementos úteis entre os minerais de minério, se mais de um. Além disso, estuda as texturas da rocha, definindo o tamanho de partícula necessário para liberação dos minerais de interesse dos minerais de ganga, e ainda define diversas propriedades físicas e químicas destes minerais, gerando informações potencialmente úteis na definição das rotas de processamento.
R: ETAPAS:
GRANULOMETRIA: Esta técnica é considerada padrão e obrigatória, pois é através dela que os demais estágios serão possíveis. Neste passo da caracterização mineral ocorre a britagem e moagem da amostra para que fique de acordo as medidas necessárias para realização dos testes subsequentes. Para o sucesso desta técnica usamos o peneiramento, sedimentação, difração por laser, ou ainda, a combinação dos dois primeiros.
SEPARAÇÃO DE AMOSTRA: Esta técnica é considerada padrão e obrigatória, pois é através dela que os demais estágios serão possíveis. Neste passo da caracterização mineral ocorre a britagem e moagem da amostra para que fique de acordo as medidas necessárias para realização dos testes subsequentes. Para o sucesso desta técnica usamos o peneiramento, sedimentação, difração por laser, ou ainda, a combinação dos dois primeiros.
COMPOSIÇÃO MINEROLÓGICA: Durante a caracterização mineralógica é indispensável a identificação dos componentes do minério a ser estudado. Para tal é usada a microscopia óptica ou eletrônica e a difração de raios X.
QUANTIFICAÇÃO DO MINERIO: Realizado através de cálculos estequiométricos e análises termogravimétricas também é um estágio importante da caracterização do minério.
LIBERAÇÃO DO MINERIO: De acordo com os estágios anteriores é definida a liberação para uso comercial do minério, ou, em caso de minerais de ganga, a sua proibição. Como o maior objetivo da exploração mineral é a comercialização, este passo é de fundamental importância e atua como complemento nos estágios anteriores.
ANÁLISE QUIMICA: Proporciona o conhecimento da distribuição química dos elementos da amostra, separando os elementos de interesse dos contaminantes. Entre os usos mais comuns destacam-se a titulometria, fluorescência e difração de raios-X, espectrometria/ absorção atômica e molecular e espectrometria/ emissão atômica.
QUESTÃO 3 
 
Considere um minério dezinco com cerca de 6% de Esfalerita (ZnS) e com partículas com 
diâmetro máximo de 22 mm. A cominuição desse minério deve alcançar 1,2mm para 
liberar a esfalerita. Considerando que o peso específico da esfarelita é de 3,5 g/cm³, o 
peso específico da ganga seja de 2,2 g/cm³, fator de forma das partículas de 0,5, fator 
de distribuição de tamanho das partículas de 0,25 e que não se tenha um erro total de 
amostragem maior que 0,3% ZnS (99% de confiança), calcule a massa mínima de uma 
amostra a ser retirada. 
Dados: X(%) = 6 Ea (%) = 0,3 
Dmax (mm) = 22 Confiança 99% - n = 2,326 
pa (g/cm3) = 3,5 f = 0,5 
pb (g/cm3) = 2,2 h = 0,25 
do (mm) = 1,2 mm 
 
1) Cálculo da estimativa do erro total de amostragem (St) 
𝐸𝑎 = 𝑡(𝑛𝑡−1;
𝛼
2
).
𝑆𝑡
√𝑛
 → 𝑆𝑡 = 𝐸𝑎 
√𝑛
𝑡(𝑛𝑡 − 1;
𝛼
2).
 
𝑆𝑡 = 𝐸𝑎 
√𝑛
𝑡(𝑛𝑡 − 1;
𝛼
2).
 → 𝑆𝑡 = 0,3
√1
2,326.
 → 𝑆𝑡 = 0,129 
 
2) Cálculo do fator de composição mineralógica (Q) 
𝑄 = 𝑥(100 − 𝑥) [
𝑥
100
𝑝𝑎 + 
100 − 𝑥
100
𝑝𝑏] 
𝑄 = 6(100 − 6) [
6
100
3,5 + 
100 − 6
100
2,2] → 𝑄 = 1284,792 𝑔/𝑐𝑚3 
 
3) Cálculo do fator de liberação mineral (l) 
 
𝑙 = √
𝑑𝑜
𝑑
 → 𝑙 = √
1,2
22
 → 𝑙 = 0,2336 
 
4) Cálculo da massa mínima de amostra (w) 
 
𝑆𝑡 = √
𝑑3. 𝐶
𝑊
; 𝐶 = 𝑄. 𝑙. 𝑓. ℎ 
𝐶 = 1284,792 . 0,2336 . 0,5 . 0,25 → 𝐶 = 37,51 
𝑆𝑡 = √
𝑑3. 𝐶
𝑊
 → 0,129 = √
2,23. 37,51
𝑊
 → 𝑾 = 𝟐𝟒𝟎𝟎𝟏, 𝟑𝟓 𝒈 → 𝑾 = 𝟐𝟒 𝒌𝒈