CESE – CENTRO EDUCACIONAL SANTA EDWIGES

Curso Técnico em Mineração / João Monlevade

Disciplina: Maquinas, aparelhos e equipamentos

Professor : Venilton Lage da Fonseca - 2007

Equipamentos utilizados no tratamento de minério - Continuação

MOAGEM

A moagem é o último estágio de cominuição. Neste estágio as partículas são reduzidas pela combinação de impacto, compressão, abrasão e atrito. Cada minério tem uma malha ótima para ser moído que depende da liberação, distribuição do mineral útil na ganga e do processo de separação que vai ser usado em seguida. A Moagem é a área que mais requer investimentos e maior gasto com energia. Os principais moinhos são os cilíndricos (bola e barra), de martelo, vibratório e vertical.

MOINHO DE BARRAS

São moinhos cilíndricos de ferro, revestidos internamente com placas de aço ou borracha que tem como finalidade proteger o cilindro contra desgaste e reduzir o deslizamento da carga moedora dentro da carcaça e que utilizam barras como corpo moedor. São considerados máquinas de britagem fina ou de moagem grosseira. São capazes de suportar uma alimentação tão grosseira quanto 50 mm e fornecer um produto tão fino quanto 0,5 mm. Sua característica principal é que seu comprimento tem 1,25 a 2,5 vezes o diâmetro. Essa razão é importante porque as barras, que são somente poucos centímetros menores que o comprimento da carcaça, devem ser impedidas de atravessarem dentro da mesma, entretanto a razão não deve ser grande pois isso acarretaria o uso de barras muito longas com tendência a se deformarem. Os fabricantes geralmente oferecem cilindros de barras com o comprimento de até 4,5 metros.

MOINHO DE BOLAS

São moinhos cilíndricos de ferro, revestidos internamente com placas de aço ou borracha que tem como finalidade proteger o cilindro contra desgaste e reduzir o deslizamento da carga moedora dentro da carcaça e que utilizam barras como corpo moedor usam bolas. Como as bolas possuem maior área superficial por unidade de peso se comparada com a barras, são mais adequada à moagem fina. A relação L/D é de 1,5 a 1,0. Os fabricantes geralmente oferecem cilindros de bolas com o comprimento de até 5,4 metros.

MOINHO DE MARTELOS

Consiste de um eixo girando em alta rotação e no qual ficam presos, de forma articulada, vários blocos ou martelos. O material é alimentado pela parte superior e as partículas sofrem o impacto dos martelos e são projetadas contra a superfície interna da câmara, fragmentando-se, para depois serem forçadas a passar por tela ou grade inferior que vai bitolar o tamanho da descarga.

Este tipo de moinho tem pouca aplicação na concentração de minérios pois, sendo as gangas geralmente silicosas, desaconselha-se o seu uso devido ao grande desgaste da superfície interna, da tela e dos martelos. Entretanto, é largamente empregado na industria química, onde as substancias são ordinariamente menos abrasivas e também na fragmentação de calcáreos.

MOINHO VIBRATÓRIO

Suas características principais são a alta eficiência devido ao movimento circular em alta rotação junto com a vibração, conferindo 30 a 40% a mais de energia à moagem, o alto enchimento de bolas (80%) com intenso impacto/atrito/cisalhamento, a utilização em circuito aberto ou fechado, via seca ou úmida, baixo tempo de retenção (30-40 segundos) minimizando o “overgrinding”, aplicações em metais (ligas), abrasivos (sílica), agregados (areias), pigmentos de tinta e outros, baixo custo operacional e de instalação e ocupa pouco espaço e tem seus dois modelos disponíveis sendo 15” de diâmetro x 18” de comprimento e 30” de diâmetro x 34” de comprimento

MOINHO VERTICAL

Tem um princípio de funcionamento totalmente diferente dos moinhos horizontais, o que o torna uma alternativa eficiente em economia de energia para aplicações de moagem fina por via úmida. Quando comparado com um moinho horizontal, apresenta várias vantagens sendo um maior aproveitamento da energia, menor geração de finos, menor ruído - geralmente abaixo de 85dB, menores custos operacionais, menos peças móveis, menos tempo de parada para manutenção, menores custos de instalação, menor espaço de piso exigido e com fundação simples e maior segurança durante funcionamento. Sua operação consiste nos corpos moedores, tais como bolas de aço e seixos cerâmicos ou naturais, que são agitados por uma espira de rosca dupla suspensa (ou agitador de carga). O material de alimentação e água são introduzidos por uma abertura na parte superior. Uma bomba centrífuga externa de reciclagem cria uma aceleração ascendente, pré-determinada, que provoca a classificação de partículas na parte superior do corpo do moinho. A pré-classificação e a remoção de granulometria de produto na alimentação reduzem a remoagem desnecessária e aumentam a eficiência. As partículas minúsculas sobem, ao passo que as maiores são arrastadas para os corpos moedores, sendo moídas. A moagem ocorre por atrito/abrasão. A pressão relativamente alta entre os corpos moedores e as partículas a serem moídas contribui para melhorar a eficiência de moagem. Por haver maior pressão entre os corpos moedores e menor geração de calor e ruído, consome menos energia do que o moinho horizontal para realizar o mesmo trabalho. Os corpos moedores preenchem a parte inferior do corpo do moinho, exceto no pequeno espaço logo abaixo das roscas. Quando se utilizam bolas de aço, a altura típica da camada de moagem é de 6 a 8 pés. O material é levado para cima pelas roscas e se precipita no espaço existente entre as extremidades das roscas e o diâmetro interior do corpo do moinho. A polpa transborda para fora do corpo do moinho e se deposita num tanque separador, equipado com válvula tipo dardo e dispositivos de controle que dividem a polpa em fluxo de processo e fluxo de reciclagem. O fluxo de reciclagem é controlado para criar uma aceleração ideal ascendente no corpo do moinho, destinada a uma aplicação específica de moagem. O fluxo de processo se torna produto acabado ou alimenta um sistema externo de classificação.

PENEIRAMENTO

É um método de classificação através de aberturas fixas pré-determinadas, onde as partículas têm apenas a possibilidade de passar pela abertura da tela ou não. As que passam são denominadas como undersize e o material retido de oversize. O material se fluidifica por ação da vibração. Na superfície de peneiramento fica sujeito a dois fenômenos, a estratificação e a probabilidade. Na estratificação, devido à vibração, a camada de material se agrega, os finos vão para a parte inferior e entram em contato com a tela. A probabilidade, é o processo de passagem de material pela abertura e posição da tela com relação à inclinação. Os fatores que influenciam a estratificação são a umidade, tolerável até 6%, onde acima 10% deve-se providenciar secar o produto, aquecer a tela ou utilizar lavagem, usando-se telas de borracha auto-limpantes, o formato da partícula, o grau de aderência (pegajoso) e a inclinação do equipamento, considerando-se que para desaguamento, a inclinação deve ser negativa e para classificação, plana ou inclinação positiva.Para movimentação do material, a altura da camada é fundamental. Camada baixa, o material passa muito rápido sobre a área de peneiramento, perdendo a oportunidade de passar por uma das aberturas da tela. Camada muito alta, não

permite que partículas menores atravessem, caminhando assim para a bica de descarga , sem ter a oportunidade de entrar em contato com a abertura de tela.Altura de camada ideal é de três a quatro vezes a abertura da tela.

CUIDADOS OPERACIONAIS E DE MANUTENÇÃO

- CONTRA-PESOS: Ajustar sempre os contra- pesos de forma igual nos dois lados ;- QUADROS OU VIGAS: Verificar periodicamente revestimentos e estado geral de vigas;- TELAS: Utilizar sempre a fixação mais adequada;- JUNÇÃO DE PARTES: Em junção de chapas laterais com quadros, vigas, calha de alimentação utilizar parafusos de alta resistência, porcas e arruelas endurecidas e preferencialmente não reutiliza-los.- MOLAS: Fazer inspeção e controle de nivelamento, limpeza e substituição em caso de quebra ;- ACIONAMENTOS POR POLIAS E CORREIAS: Em peneiras de auto-sincronismo, verificar desgastes. Em caso de troca de polias, substituir todo o conjunto (polia movida/motora) de ambos os acionamentos;- ACIONAMENTO DIRETO POR EIXO CARDAN: Atentar para lubrificação e o aperto dos parafusos de fixação dos flanges;-EIXO DE INTERLIGAÇÃO: Cuidado com alinhamento e apertos adequados. Nunca substitua peças, troque todo o conjunto, seu alinhamento é garantido por dispositivos de fábrica;- Periodicamente, verifique o gráfico de amplitude do movimento do equipamento. Ele é o indicador preciso das condições estruturais e de performance .- Siga corretamente as especificações dos lubrificantes constantes nos manuais do equipamento.

INFORMAÇÕES IMPORTANTES PARA TROCA DE TELAS:

- Limpar bem o channel antes de montar a tela;- Verificar existência de trincas/desgaste;- Não montar tela em channel desgastado ou quebrado;- Usar silicone em channel de aço;- Não usar silicone em channel de poliuretano;- Anotar a posição correta da tela trocada;- Não sucatear as telas, colocá-las ao lado do elevador para inspeção (desgaste ou defeito fabricação) e possível recondicionamento.- Sempre que parar a peneira para inspeção, mesmo após identificar uma tela com defeito, fazer inspeção no restante do quadro, pode haver outros pontoscom irregularidades.

TIPOS DE PENEIRAS

Peneira Vibratória Inclinada: Velocidade de transporte 18 a 36 m/min. Inclinação de trabalho, 15 a 35 graus.

Peneira Vibratória Horizontal: Velocidade de transporte 12 a 18 m/min.

Peneira de alta freqüência para finos:

Peneira Banana Screen:

Peneira Desaguadora:

Peneira Rotativa Trommel: Aplicada na descarga de moinhos. Caracteriza-se por apresentar superfície cilíndrica de peneiramento, às vezes ligeiramente cônica que gira em torno de seu eixo longitudinal. Opera com inclinação da ordem de 4 a 10 graus.

Peneira estacionária para finos: DSM – Barras horizontais formando superfície curva com alimentação tangencial à superfície e perpendicular às barras.

Peneira Rotativa: Aplica-se na eliminação de finos ou grossos nos produtos de ciclonagem, classificadores espirais e descarga de moinhos.

Grelha Fixa: barras fixas dispostas paralelamente inclinadas de 35 a 45 graus sendo utilizada para separação de blocos entre 76,2 mm (3”) e 203,0 mm (8”).

Grelha Vibratória: Possui mecanismo de vibração sendo usada em separações entre 50,8 mm (2”) e 152,4 mm (6”).

Peneira Móvel: Montada em cima de chassis com pneus e usada geralmente para peneiramento próximo a cava.

Peneira de Scalper: Usada para alivio ou retirada de finos na alimentação de britadores.

CLASSIFICADOR ESPIRAL “PARAFUSO”

É empregado com freqüência na classificação de minério de ferro para separação das frações correspondentes a sinter feed e pellet feed. A polpa de alimentação é introduzida em um tanque em plano inclinado, formando uma piscina de sedimentação na qual acontece a classificação gerando dois produtos distintos ( Overflow e Underflow).Overflow: partículas com velocidade terminal menor do que a do meio fluído.Underflow: partículas com velocidade terminal maior que a do meio fluído que são arrastadas para a parte superior do tanque através de um parafuso helicoidal ou espiral. O equipamento é composto de tanque de decantação onde as partículas mais densas se precipitam e são retiradas e transportadas pela ação da(s) hélice(s). As partículas mais finas ficam em suspensão na água, devido à agitação ou turbulência provocadas pela injeção de água inferior, pelo movimento rotacional da hélice e pela própria alimentação. Estes finos são removidos junto com a água por transbordamento sendo a mesma

coletada por calhas laterais e direcionada para o duto de rejeito, situado na parte traseira da máquina.

HIDROCICLONES

É um equipamento para separação de partículas sólidas em meio líquido. Utiliza a força centrífuga para fazer separações das partículas, baseado em diferenças de densidade e granulometria. Para criar a força necessária, a energia potencial da polpa é convertida em energia cinética na entrada de alimentação do ciclone. Constitui-se em uma parte cilíndrica e outra cônica e três orifícios, sendo o orifício de entrada da polpa denominado “inlet”, o orifício de saída superior (finos) denominado “vortex” e o orifício de saída inferior (grossos) denominado “apex”.

São atuantes no sistema duas forças, a centrífuga e a de arraste onde o fluxo de polpa é dirigido para o vortex. Suas principais características são:

- classificação fina - 1000 a 2 μm- capacidade elevada- sem peças móveis- fácil controle operacional- entra em regime em curtíssimo tempo- fácil manutenção- baixo investimento- fácil simulação- maior custo operacional que classificadores espirais- menor eficiência de classificação que classificadores espirais.

O dimensionamento de hidrociclones segue procedimentos sugeridos pelos fabricantes. São necessárias informações como % sólidos, pressão, peso

específico dos sólidos, tamanho de separação e vazão de polpa. Suas principais aplicações são circuitos fechados de moagem-classificação, deslamagem e separação de finos e ultrafinos em minerais industriais: ferro, cobre, etc e desaguamento de produtos e rejeitos. Como vantagens é extremamente versátil em sua aplicação, tem um desenho simples e baixo custo efetivo e pequeno tamanho comparado com sua capacidade. Como limitação é sensível a alterações, susceptível ao desgaste e a eficiência de classificação.

VARIAVEIS QUE INFLUEM NA SEPARAÇÃO

- Diâmetro do hidrociclone;- Densidade do sólido e do líquido;- Porcentagem de sólidos na alimentação;- Geometria do hidrociclone;

* Desenho do inlet;* Diâmetro de vortex;* Diâmetro de apex;* Comprimento do cilindro;* Ângulo do cone;* Materiais de construção.

- Desenho do distribuidor;- Viscosidade da polpa;- Forma da partícula;- Pressão.

HIDROCICLONES HORIZONTAIS

Vantagens: Fácil de operar, menor desgaste dos revestimentos e menor By-Pass de finos

Desvantagens: Aplicáveis em circuitos com malha de separação grossa (P80 > 170 micrones) e maior espaço requerido para sua montagem.

HIDROCICLONE DE FUNDO PLANO

Separação mais grossa, 2 a 4 vezes mais grossa que em um hidrociclone cônico, alto desgaste do fundo plano, curva de recuperação mais plana, alto by-pass de grossos e underflow limpo, baixo by-pass de finos. Sua aplicação se dá em circuitos fechados de moagem, deslamagem de Rejeitos e deslamagem de Finos.