[Prof. Carlão] TRABALHO PROCESSAMENTO - BAUXITA

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Universidade Federal de Ouro Preto 
 
 
 
 
 
 
Bauxita 
 
 
 
 
 
 
Processamento dos Minerais I turma: 31 
Filipe Menezes Torres 
Rafael de Oliveira Lana 
Savio de Brito 
Darlan Vale 
Frederico Lemos Toffolo 
Wagner Costa Cardoso 
 
Ouro Preto 
 31 de Outubro de 2012 
 
INTRODUÇÃO 
Pode-se definir amostragem como sendo uma seqüência de operações com o 
objetivo de retirar uma parte representativa (densidade, teor, distribuição 
granulométrica, constituintes minerais, etc.) de seu universo (população) para a 
variável ou variáveis analisadas. Esta parte representativa é denominada de amostra 
primária ou global. [1] 
 
Em seguida, a amostra primária é submetida a uma série de estapas de 
preparação que envolvem operações de cominuição, homogeneização e 
quarteamento, até a obtenção da amostra final, com massa e granulometria 
adequadas para a realização de ensaios (químicos, físicos, mineralógicos etc). [2] 
 
Ao se executar uma amostragem, é improvável que seja obtida uma amostra 
com as mesmas características do material de onde foi retirada. Isto se prende ao fato 
de, no decorrer das operações, haver erros de amostragem, tais como: Erro de 
operação, erro de segregação, erro de integração de incrementos, erro de delimitação, 
erro de extração, erro de periodicidade, erro fundamental. [1] 
 
A importância da amostragem é ressaltada, principalmente, quando entra em 
jogo a avaliação de depósitos minerais, o controle de processos e a comercialização 
de produtos. Ressalte-se que uma amostragem mal conduzida pode resultar em 
prejuízos vultosos ou em distorções de resultados com conseqüências técnicas 
imprevisíveis. A amostragem é, sem dúvida, uma das operações mais complexas e 
passíveis de introduzir erros, deparadas pelas indústrias da mineração e metalurgia. 
[2] 
 
BAUXITA 
Trata-se de uma rocha de coloração avermelhada, rica em alumínio, com mais 
de 40% de alumina (Al2O3). A proporção dos óxidos de ferro determina a coloração da 
rocha. Assim, a bauxita branca contém de 2 a 4% de óxidos de ferro, ao passo que, na 
bauxita vermelha, essa proporção atinge 25%. A bauxita é a fonte natural do alumínio, 
o terceiro elemento em abundância na crosta terrestre, depois do oxigênio e do silício. 
Mesmo com sua elevada abundância, não há notícias acerca da ocorrência de 
alumínio metálico na natureza. Constata-se sua maior ocorrência na forma combinada 
com outros elementos, principalmente, o oxigênio, com o qual forma alumina.[3] 
A rocha bauxita compõe-se de uma mistura impura de minerais de alumínio, e 
os mais importantes são gibbsita Al(OH)3, diásporo AlO(OH) e boehmita AlO(OH). 
Esses minerais são conhecidos como oxi-hidróxidos de alumínio e suas proporções na 
rocha variam muito entre os depósitos, bem como o tipo e a quantidade das impurezas 
do minério, tais como: óxidos de ferro, argila, sílica, dióxido de titânio, entre outras. A 
maioria das bauxitas economicamente aproveitáveis possuem um conteúdo de 
alumina (Al2O3) entre 50 e 55%, e o teor mínimo para que ela seja aproveitável é da 
ordem de 30% (Anjos e Silva, 1983; Pagin et al., 1983). [3] 
Na área de processamento mineral as técnicas comuns de beneficiamento do 
minério aplicam-se, parcialmente, aos minérios de alumínio. Isso se justifica pelo fato 
de haver disponibilidade de minérios de bauxita com elevado teor (Al2O3), os quais 
não exigem processos de tratamento mais elaborados. [3] 
 
PROCEDIMENTOS DE PREPARAÇÃO DA AMOSTRA 
Cominuição: 
Consiste na redução das dimensões físicas dos blocos ou partículas 
componentes do minério, através da ruptura da coesão interna. A cominuição do 
processamento de minerais compreende em Britagem e Moagem. 
 
Britagem: 
Os britadores têm dimensão da abertura de entrada largura x comprimento, são 
equipamentos pesados e robustos com carcaça fabricada em ferro fundido ou aço. 
Mandíbulas de aço recobertas com aço manganês ou níquel duro. Capacidade 
reduzida quando se usa chapas corrugadas. Velocidade de 100 a 350 rpm Exige 
dispositivo de regulagem de alimentação. 
Comumente usado em instalações de pequeno e médio porte especialmente 
com pequena relação de redução. Utiliza-se grelha para escalpar a alimentação. 
Minas subterrâneas e instalações móveis. 
Na britagem primária empregam-se os seguintes britadores: Britador de 
mandíbulas; Britador giratório; Britador de impacto e de rolo. E na secundária são 
usados os britadores mandíbulas, britadores giratório, britadores cônicos e britador de 
impacto 
 
Moagem: 
Possui como principais características: Exige investimentos elevados e 
necessita-se de um mecanismo capaz de obter partículas de pequenas dimensões. 
Necessita-se de uma grande superfície específica de contato com as partículas. 
Forças utilizadas para a fragmentação das partículas são pequenas. Os moinhos 
devem ser capazes de distribuir uma grande quantidade de energia sobre um grande 
volume de partículas. 
 
 Na moagem em laboratório (1/4´´ ou 6,3mm ) empregam-se os moinho de rolos 
(seco), moinho de martelos (seco), moinho de Impacto (seco) , moinho de bolas (seco 
ou úmido) e moinho de barras (úmido). 
Na Pulverização empregam-se os moinhos de disco, moinhos de bolas 
(planetários e vibratórios), moinhos Oscilantes e almofarizes. 
 
 
 
REDUÇÃO DE MASSA: 
Para a redução das amostras originais, após a cominuição, utiliza-se o 
quarteamento. Neste, é imprescindível que a amostra esteja bem homogeneizada. 
Para tal, são usados homogeneizadores em Y, pilhas cônicas, pilhas tronco de 
pirâmide, etc. 
 
Os principais amostradores utilizados são: Amostrador Jones; Pilha Cônica 
Pilha Alongada; Amostradores Centrífugos; Amostradores de Polpa 
 
 
 
PARTE PRÁTICA 
 
I) DENSIDADE RELATIVA DA BAUXITA 
Densidade relativa é a razão da densidade (massa de uma unidade de volume) 
de uma substância, em relação à densidade de um material de referência. A gravidade 
específica geralmente significa densidade relativa em relação à água. O 
termo "densidade relativa" é muitas vezes preferido no uso científico moderno 
 
Picnômetro 
 
O picnômetro é um pequeno frasco de vidro construído 
cuidadosamente de forma que o seu volume seja invariável. Ele possui uma 
abertura suficientemente larga e tampa muito bem esmerilhada, provida de 
um orifício capilar longitudinal. Muito utilizado para determinar a densidade de 
uma substância. Instrumento de laboratório usado, sobretudo para calcular a 
densidade relativa de um sólido ou líquido. 
 
 
Metodologia 
Para a analise da densidade relativa do minério de alumínio, bauxita, foi usado 
a metodologia do picnômetro. Pegou-se o equipamento laboratorial com a tampa e 
determinou seu peso vazio (PP). Após isto, colocamos no picnômetro uma parcela 
relativa de 20% do volume do recipiente com minério de alumínio, determinando a 
massa do picnômetro mais minério (PP+M). Depois deste procedimento, houve o 
preenchimento do espaço vazio do picnômetro com água quente. A água quente foi 
utilizada para que haja a anulação do erro pelo volume ocupado por bolhas de ar. Este 
picnômetro com minério e água foi posteriormente levado a balança e aferido seu peso 
(PP+M+A). Posteriormente a determinação do peso do picnômetro com água e 
minério, o picnômetro foi limpo para encontrar o peso do picnômetro com água (PA) 
Estes procedimentos ocorreram em triplicata, resultando na tabela abaixo: 
 
 
 
 
Picnômetro: 1 
 Peso(Gr) 
Picnômetro vazio com rolha 39,51 
Picnômetro com minério 53,14 
Picnômetro com minério+ água 99,93 
Picnômetro com água 92,70 
 
 
 
Picnômetro: 3 
 Peso(Gr) 
Picnômetro vazio com rolha 40,37 
Picnômetro com minério 53,87 
Picnômetro com minério+ água 101,84 
Picnômetro com água 94,72 
 
Cálculo da Densidade Relativa 
 
Referenciando a literatura, usamos a equação seguinte para determinação da 
densidade relativo do material: 
 
d= (PP+M-PP)/(PP+A+PP+M-PP-PP+M+A)PP= Peso do picnômetro vazio com rolha 
PP+M= Peso do picnômetro mais minério 
PP+A= Peso do picnômetro mais água 
PP+M+A= Peso do picnômetro com minério e água 
 
 
 
 
 
 
 
 
Picnômetro: 2 
 Peso(Gr) 
Picnômetro vazio com rolha 41,40 
Picnômetro com minério 56,45 
Picnômetro com minério+ água 105,34 
Picnômetro com água 97,30 
Com isto chegamos ao resultado: 
 
 
Densidade 
Relativa(g/cm³) 
Picnômetro 1 2,1296875 
Picnômetro 2 2,146932953 
Picnômetro 3 2,115987461 
 Média 2,130869305 
 
 
A densidade da bauxita é de 3,94g/cm³, contudo devido a alterações de 
composição, erros de medição e de manuseio a densidade relativa da bauxita foi de 
2,13g/cm³. 
 
 
II) BRITAGEM 
 
1. Procedimentos Experimentais: 
 
a) Britagem. Utilizando uma quantidade de bauxita, anteriormente peneirada, 
que estava guardada no laboratório, foram realizados os seguintes 
procedimentos. A bauxita estava estocada num saco, sendo assim foi pesado o 
saco e depois se pesou o saco com a bauxita, obtendo então a massa do 
minério. Este minério foi então submetido à britagem num britador de 
mandíbulas, e o resultado da britagem foi posteriormente submetido a um 
peneiramento vertical com o intuito de determinação da curva granulométrica 
(de partição) do citado material. 
 
b) Amostragem. Como a quantidade de bauxita britada era muito grande para a 
utilização da peneira vertical, necessitou-se de imediato de uma amostragem 
do material britado, logo, foram realizados alguns procedimentos para evitar 
erros na amostragem. A fim de diminuir os erros na amostragem realizou-se 
primeiramente o quarteamento da amostra, com objetivo de reduzir a massa de 
bauxita britada, e ao mesmo tempo diminuir os erros de segregação, sendo 
assim, foram realizadas quatro etapas de quarteamento utilizando uma esteira 
de borracha. Porém, mesmo utilizando a esteira de borracha a massa da 
bauxita ainda era muito alta para o peneiramento vertical, logo, optou-se pela 
utilização do quarteadorJhones que reduziu a massa pela metade, esta massa 
foi então submetida ao peneiramento vertical. 
 
c) Peneiramento Vertical e Curva de Distribuição Granulométrica. Para 
o peneiramento vertical foi escolhida a seguinte sequência de peneiramento, 
baseando-se no maior tamanho de partícula: 12,5 mm; 9,5 mm; 6,30 mm; 3,36 
mm; 1,0 mm; 0,212 mm; 0,150 mm; 0,106 mm; 0,053 mm. Após realizar o 
peneiramento vertical, todo material retido em cada peneira foi pesado 
utilizando uma balança de precisão, e os pesos foram transformados em 
porcentagem do total e passaram a ser chamados de retido acumulado, logo, 
foi possível a realização da curva de distribuição granulométrica Passante 
Acumulado (%) X Abertura da Peneira (mm). 
 
 
 
2. Análise e Discussão dos Resultados: 
 
No presente item serão demonstrados os cálculos e análises realizadas na 
determinação das massas obtidas nas amostragens e na britagem, além da 
representação da curva granulométrica e os respectivos cálculos competentes a tais. 
 
a) Pesagem antes da britagem: 
 
- Tara do saco do material em estoque = 0,06 kg 
- Material em estoque + saco = 8,16 Kg 
Logo 
- Massa do Material em estoque = 8,16 Kg – 0,06 Kg = 8,10 Kg 
Após pesado, o material passou pela britagem num britador de mandíbulas, e 
foi novamente pesado, porém desta vez foi utilizado um balde como recipiente, sendo 
assim, 
- Tara do balde do material britado = 0,58 Kg 
- Massa do Material britado + balde = 8,60 Kg 
Logo, 
- Massa do Material britado = 8,60 Kg – 0,58 Kg = 8,02 Kg 
Como a massa do material em estoque era de 8,10 Kg e a massa do material 
após ser britado foi de 8,02 Kg, pode-se observar que houve uma perda de material 
dada por, 
- Perda de Material = Massa do Material em estoque – Massa do Material 
britado = 8,10 Kg – 8,02 Kg = 0,08 Kg = 80 g. 
 
b) Homogeneização em esteira e quarteamento: 
- Quantidade do Primeiro quarteamento = Massa do Material britado / 4 = 8,02 
Kg / 4 = 2,005 Kg, porém como é escolhida uma diagonal que é composta de duas 
partes do quarteamento, então foi recolhido 4,01 Kg. 
- Quantidade do Segundo quarteamento = Quantidade do Primeiro 
quarteamento/ 4 = 4,01 Kg / 4 = 1,0025 Kg, porém como é escolhida uma diagonal que 
é composta de duas partes do quarteamento, então foi recolhido 2,005 Kg. 
- Quantidade do Terceiro quarteamento = Quantidade do Segundo 
quarteamento/ 4 = 2,005 Kg / 4 = 0,501 Kg, porém como é escolhida uma diagonal que 
é composta de duas partes do quarteamento, então foi recolhido 1,0025 Kg. 
- Quantidade do Quarto quarteamento = Quantidade do Terceiro quarteamento/ 
4 = 1,005 Kg / 4 = 0,25125 Kg, porém como é escolhida uma diagonal que é composta 
de duas partes do quarteamento, então foi recolhido 0,501 Kg. 
 
c) Peneiramento Vertical e Curva de Distribuição Granulométrica: 
Após chegar a uma quantidade de bauxita viável ao peneiramento vertical, foram 
determinadas as seguintes peneiras e colocadas para peneirar durante 15 minutos, 
sendo assim chegaram-se aos seguintes resultados demonstrados na Tabela.01 
abaixo. 
Abertura da Peneira (mm) Material Retido (g) 
12,50 25 
9,50 20 
6,30 70 
3,36 100 
1,00 140 
0,212 100 
0,150 20,01 
0,106 12,07 
0,053 10,02 
< 0,053 mm 4,9 
 
 
 
 
0,00 % 
10,00 % 
20,00 % 
30,00 % 
40,00 % 
50,00 % 
60,00 % 
70,00 % 
80,00 % 
90,00 % 
100,00 % 
1 100 
P
as
sa
n
te
 A
cu
m
u
la
d
o
 (
%
) 
Abertura da Peneira (mm) 
Logo, foi gerada a seguinte Tabela.02. 
Distribuição Granulométrica – Bauxita 
Abertura (mm) Massa (g) % Ret.Simp. % Ret.Acum. % Pas.Acum. 
12,50 25 4,98 % 4,98 % 95,02 % 
9,50 20 3,98 % 8,96 % 91,04 % 
6,30 70 13,94 % 22,91 % 77,09 % 
3,36 100 19,92 % 42,83 % 57,17 % 
1,00 140 27,89 % 70,72 % 29,28 % 
0,212 100 19,92 % 90,64 % 9,36 % 
0,150 20,01 3,99 % 94,62 % 5,38 % 
0,106 12,07 2,40 % 97,03 % 2,97 % 
0,053 10,02 2,00 % 99,02 % 0,98 % 
< 0,053 mm 4,9 0,98 % 100,00 % 0,00 % 
TOTAL 502 100 ------------------ ------------------ 
Utilizando a tabela acima, foi gerada a distribuição granulométrica abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foi possível então concluir que aproximadamente 80% do material é passante 
para uma abertura de peneira de 6,30 mm. Ou seja, praticamente 80% do material 
após ser britado no britador de mandíbula utilizado estão abaixo de 6,30 mm. 
 
 
 
III) MOAGEM 
 
A realização da moagem da bauxita se deu a úmido. Para tanto, utilizou-se o 
moinho de bolas, com 40% de seu volume ocupado por bauxita e bolas metálicas e 
cujas dimensões do aparelho são as seguintes: 
 D = 20,4cm 
 H = 20cm 
 Volume Total=πD².H/4 = 0,65.10-²m³ 
 Volume Útil = 0,65.10-².0,4 = 0,26.10-² = Volume material + Volume 
bolas 
 
Antes de iniciar a moagem fez-se a ambientação do moinho e das bolas com 
um pouco de bauxita, a fim de evitar contaminação do material a ser moído 
posteriormente; lavou-se os mesmos e inseriu-se água e minério nas quantidades 
calculadas a seguir: 
 Densidade real bolas (Drb) = 6800kg/m³ (Densidade do material que 
compõe as bolas, nesse caso aço); 
 Densidade aparente bolas (Dapb) = 4600kg/m³ (Densidade que leva em 
conta os espaços vazios entre as bolas); 
 Densidade da água (Da) = 1000[kg/m³]; 
 Volume Útil (Vu): Volume do moinho a ser preenchido; 
 Volume de polpa (Vp): Volume de minério mais Volume de água no 
interior do moinho; 
 A relação mássica minério/água admitida é 0,6/0,4; 
 A Densidade do Minério (Dm) foi dada pela média aritmética das 
densidades de 3 amostras do mesmo minério, logo, 
 
D1 = 13,63 [kg] / 6,40 [d³] = 2,13 [kg/d³] ; 
D2 = 15,05 [kg] /7,01 [d³] = 2,147 [kg/d³]; 
D3 = 13,5 [kg] / 6,40 [d³] = 2,116 [kg/d³]; 
Portanto, 
 Densidade do Minério (Dm) = 2,131 [kg/d³] 
 
 Carga de Bolas(Mb) = Volume Útil . Densidade aparente bolas 
Mb = 0,26.10-²m³. 4600kg/m³ 
Mb = 11,96Kg 
 
 Volume real bolas(Vrb) = Carga de Bolas / Densidade real bolas 
Vrb = 11,96[kg]/6800[kg/m³] 
Vrb = 0,18.10-²m³ Volume de Polpa = Volume Útil - Volume real bolas = 0,08.10-²m³ 
 
 Moagem a úmido: 
 
Volume da polpa(Vp) = Volume de água(Va) + Volume de minério(Vm), 
logo, 
0,08x10-² [m³] = Va + Vm = 0,6Mp/Dap + 0,4Mp/Da, 
Daí, 
 0,08x10-²=0,6Mp/2131 + 0,4Mp/1000, 
 
Então, 
 Mp = 1,17kg. 
 
 Mm = 0,6.Mp = 711g; 
 Ma = 0,4.Mp = 474g; 
 
Para o calculo da velocidade crítica de rotação do moinho utiliza-se a seguinte 
equação: 
Vc=42,3/(D)½ 
Porém, para evitar o fenômeno de “catarata” no caso da bauxita, utilizou-se 
70% dessa velocidade crítica. Logo, 
Vc’=0,7.42,3/(0,204) ½ 
Vc’=65,56 rpm 
A escolha da carga de bolas foi feita de modo que o top size das bolas fosse 
menor do que cinco vezes o top size do minério, nesse caso, 25,4mm. Além disso, 
procurou-se colocar quantidades semelhantes de cada diâmetro de bolas, de modo 
que no moinho não houvessem apenas bolas grandes ou pequenas. 
 
A moagem foi feita por 15 minutos. Retirou-se e lavou-se o corpo moedor. A 
água com lama de bauxita resultante da lavagem foi armazenada em baldes e 
posteriormente filtrada em filtros de ar. 
 
O minério moído tonou-se uma lama espessa, de granulometria finíssima e de 
difícil peneiramento. Para tanto, fez-se o peneiramento a úmido em um peneirador 
vibratório suspenso no qual utilizou-se apenas a peneira de 400 mesh. A água com 
lama de minério passante também foi armazenada em baldes e filtrada em filtros de 
ar. 
 
Os papéis filtro oriundos da filtragem da água da lavagem do corpo moedor e 
da filtragem do passante da peneira foram secos em estufa, assim como o retido na 
peneira. Após a secagem, a bauxita foi retirada dos papéis e pesada em balança de 
precisão. Esse peso representa a porção de minério menor que 400 mesh resultantes 
da moagem. O minério retido na peneira, ou seja, maior que 400 mesh, foi peneirado 
novamente, porém a seco e pesado em balança de precisão. 
 
 
Conclusão: 
O processamento da Bauxita realizada em laboratório passou pela amostragem para 
se retirar uma porção representativa do material fornecido, e ainda foi submetido aos 
processos de cominuição: Britagem e Moagem. Observou-se que a densidade 
encontrada da bauxita foi menor que a esperada, a massa da amostra foi reduzida a 
0,501 kg utilizando o quarteadorJhones, foi observado também que no processo de 
britagem cerca de 80% das partículas estiveram abaixo de 6,30 mm e que na moagem 
o minério moído apresentou granulometria finíssima de difícil peneiramento. De acordo 
com os argumentos apresentados e os resultados práticos obtidos pôde-se concluir 
que o processamento da Bauxita realizada em laboratório teve resultados próximos ao 
esperado teoricamente. 
 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA: 
[1]http://www.engendrar.com.br/arquivos/boletim/amostragem_1-104.pdf 
 
[2] http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2004-180-00.pdf 
 
[3]http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2008-166-00.pdf