Conceitos basicos_Mineração e tratamento

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UCM – Universidade Catolica de 
Mocambique
MINERAÇÃO E PROCESSAMENTO
MEng: Leandro Peres
Conceitos Gerais
 Mineral - substância natural, inorgânica, 
consistindo de um simples elemento ou de 
um composto, tendo uma composição 
química e uma estrutura cristalina definida.
 Minério – material que tem um constituinte 
valioso, geralmente um metal, que dá este 
valor e torna lucrativa a extração Também é 
chamado minério todo material mineral ou 
rochoso de valor econômico.
CaF2 - FLUORITA
PbS - GALENA
FeS2 - PIRITA
ZnS - ESFALERITA
Fe3O4 - MAGNETITA
Fe2O3 - HEMATITA
SiO2 – QUARTZO
Cu5FeS4 – BORNITA
CuFeS2 – CALCOPIRITA
Mg3Si4O10(OH)2 – TALCO
Conceitos Gerais
 Metal - Designação comum aos elementos 
químicos, fusíveis, dúcteis, maleáveis, 
eletropositivos, em geral sólidos, brilhantes, 
bons condutores de calor e eletricidade.
 Petróleo – Combustível fóssil, líquido, 
natural, constituído quase só de 
hidrocarbonetos, e que se encontra 
preenchendo os poros de rochas sedimentares, 
formando depósitos
 Carvão mineral - Substância combustível 
fóssil, sólida, negra, resultante da combustão 
incompleta de materiais orgânicos contidas 
nas rochas. 
 Água mineral é a água proveniente de fonte 
natural ou artificialmente captada, 
impregnada de sais minerais ou gases, que 
possui composição química ou propriedades 
físicas ou físico-químicas distintas das águas 
comuns.
Rocha – um agregado natural composto de um 
ou mais minerais. 
A divisão das rochas é feita em três principais 
famílias baseadas em como elas são formadas: 
ígneas, sedimentares e metamórficas.
Cada grupo contém vários tipos de rochas que 
distintos pelo tamanho, forma e arranjo dos 
grãos de minerais. 
O ciclo das rochas
O ciclo das rochas
Mineração - Conceito
 Minerar é arte de extrair economicamente bens 
minerais da crosta terrestre, utilizando técnicas 
adequadas a cada situação.
 Estas técnicas visam minimizar os impactos 
ambientais, dentro dos princípios da conservação 
mineral.
 Têm como compromisso a recuperação das áreas 
mineradas durante a extração e após a desativação, 
dando a estas áreas um outro uso apropriado.
Elementos da mineração
 Rocha, ocorrência, depósito, jazida;
 Mineral, minério, mineral-minério;
 Mina, cava;
 Planta, usina;
 Estéril, rejeito.
Fases da Mineração
 Prospecção – Procura;
 Exploração – Estudo, caracterização, 
avaliação;
 Desenvolvimento – Preparação e traçado;
 Lavra (explotação) 
 Processamento mineral
 Desativação de mina.
 Recuperação ambiental
Lavra à céu aberto
Lavra à céu aberto
Lavra à céu aberto
Lavra à céu aberto
Lavra subterrânea
Lavra subterrânea
Lavra subterrânea
Atividade segura
Transformativas – Alteram profundamente as espécies
minerais no minérios tratado. Operações térmicas e/ou
químicas (piro/hidrometalurgia)
Não transformativas – Que não alteram as espécies
minerais primitivas do minério tratado, constituindo-se
de operações físicas, mecânicas e físico-químicas, que
modificam a composição mineralógica ou sua forma ou
tamanho.
Operações para processamento
Para alcançarem os objetivos do tratamento de minérios
(concentrado mais rico possível/rejeito mais pobre possível)
três condições são necessárias:
1. Liberação: Individualização das espécies. Separação em
partículas livre
2. Diferenciação: Que exista, ou que se possa criar, pelo
menos uma propriedade ou condição diferenciadora entre
as espécies a separar (densidade, magnetismo,
hidrofobicidade, etc.)
3. Separabilidade possível: Que exista uma maneira de
separar efetivamente o material de valor do material de
ganga.
Requisitos
Situações para tratamento
Operações básicas
Beneficiamento mineral
 Tornar utilizável o minério bruto que de 
imediato não era aproveitável;
 Concentrar os úteis para serem 
aproveitáveis em processos metalúrgicos;
Beneficiamento mineral -
Etapas
 Britagem (primária, secundária e terciária);
 Moagem (primária e secundária);
 Classificadores (hidrociclones);
 Concentração (gravimétrica, separação 
magnética, eletro);
 Flotação (células);
 Desaguamento (filtros, espessadores, fornos).
Fragmentação
 DESMONTE – Na etapa de lavra, com auxílio 
de explosivos. Blocos volumosos. Alimenta a 
britagem.
 BRITAGEM – Fragmentação grossa. Diversas 
etapas. Alimenta a moagem.
 MOAGEM – Fragmentação fina. Produto 
adequado a concentração ou outro processo 
(pelotização, lixiviação, combustão, etc.)
BRITADOR DE MANDÍBULA
Fragmentação
PENEIRAMENTO
Separação de uma material em duas ou mais 
classes, limitadas superior e inferiormente
ESTRATIFICAÇÃO
Decorrente do movimento da superfície
de peneiramento
 Partículas menores escoam pelos vão das 
partículas maiores de encontro a superfície de 
peneiramento
 Partículas maiores tendem a se deslocar na 
parte superior da camada
Classificação
Objetiva a separação de uma material em
duas ou mais frações de tamanhos distintos.
 Baseado na velocidade com que as partículas 
atravessam um meio fluído.
 Em mineração o meio fluido é a água
 Aplicado em sistemas de partículas finas –
Onde peneiramento não é eficiente.
HIDROCICLONE
HIDROCICLONE
Aplicações
 Espessamento – Elimina a maior parte da água de 
uma polpa
 Deslamagem – Elimina as partículas mais finas
 Classificação – Circuito fechado com moinhos. O 
underflow retorna para o moinho.
 Pré-concentração – Ciclones de fundo chato. 
Minerais mais densos no underflow.
Concentração
 Objetivo – Separar os diferentes minerais
presentes em um determinado minério.
Baseado na diferença de resposta de um
mineral em um determinado sistema.
 Alimentação – Minério ROM
 Concentrado – corrente mineral que transporta os
minerais com valor econômico, após a etapa de
beneficiamento.
 Rejeito – corrente mineral que transporta os minerais sem
valor econômico, após a etapa de beneficiamento.
Fluxograma
Concentração
 Magnética – Baseado na resposta de um
mineral a um campo magnético
(susceptibilidade magnética).
 Eletrostática – Baseado na condutividade
elétrica dos minerais presentes em um sistema.
Concentração
 Gravimétrica – Processo no qual partículas
de diferentes densidades, tamanhos e formas
são separadas uma das outras por ação da
força de gravidade ou por forças centrífugas.
 Jigues
 Espirais 
 Mesas
Espirais
Funcionamento: Combinação de escoamento 
laminar e ação centrifuga.
Concentração Gravimétrica
Flotação
 Separação seletiva de uma ou mais 
espécies minerais, em polpa, através de 
sua adesão às bolhas de ar 
introduzidas dentro de uma célula de 
flotação, com posterior levitação e 
remoção de agregados bolha/partícula 
em uma camada de espuma.
FLOTAÇÃO
Coluna de flotação
 Coletores
 Espumantes
 Reguladores
 Moduladores de coleta
Reagentes de flotação
Espumantes - estruturalmente semelhantes aos 
coletores.
A diferença: o grupo polar dos coletores é 
quimicamente ativo e interage com a superfície do 
mineral
Os espumantes têm um radical com grande 
afinidade pela água.
Reagentes de flotação
Desaguamento
 Filtragem - Separação de sólidos, contidos 
em uma polpa, pela passagem do líquido 
(filtrado) através de um meio poroso.
 Espessamento - Separação sólido/líquido 
baseada no fenômeno de sedimentação por 
gravidade.
 Forno – Eliminação da água superficial.
BARRAGEM DE REJEITOS
 Rejeito como produto do 
processamento a ser 
descartado de forma 
adequada
 Minerais, reagentes e 
água descartados são 
dispostos em forma de polpa 
em barragens de rejeitos
BARRAGEM DE REJEITOS
Fatores relevantes:
 Distribuição granulométrica do rejeito
 Mineralogia
 Densidade dos sólidos
 Natureza dos fluídos
 Índice de vazios 
BARRAGEM DE REJEITOS
Fatores relevantes:
 Possível fonte de água para recirculação no processo
 Depósito de material com potencial de reaproveitamento 
futuro
 Sistema decontrole de impacto ambiental
BARRAGEM DE REJEITOS
FIM
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