Introdução à caracterização tecnológica de

minérios

Caracterização de Minérios

OBJETIVOS:

• determinar as propriedades físicas, químicas e mineralógicas de um minério, visando o seu aproveitamento.

• Subsidiar o engenheiro de processo com informações, que estejam relacionadas diretamente ao desenvolvimento e otimização das técnicas de beneficiamento mineral para fins metalúrgicos e que atendam as necessidades do mercado.

Caracterização de Minérios

É uma etapa fundamental para o aproveitamento de um recurso mineral :

• fornece subsídios mineralógicos e texturais para o correto dimensionamento da rota de processo;

• Identifica ineficiências e perdas em processos existentes melhorando o rendimento global;

Caracterização Mineralógica

• Determina e quantifica a assembleia mineralógica;

• Define quais são os minerais de interesse e de ganga além de suas propriedades físicas e químicas;

• Quantifica a distribuição de elementos úteis entre os minerais de minério;

Itens fundamentais na classificação aplicada

• fotomicrografias de situações mineralógicas marcantes que podem ser conclusivas de determinados fenômenos, relativas a formação dos minerais do minério;

• identificação mineralógica através da difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura(MEV);

• complementação e compatibilização dos estudos através dos resultados de análises químicas de elementos maiores e traços.

Itens fundamentais na classificação aplicada

• identificação de todos elementos e minerais presentes (análise mineralógica quantitativa)

• avaliação e cálculos semi-quantitativos das proporções percentuais de todos minerais minério;

• avaliação e cálculos percentuais de liberação do mineral valioso do minério com relação a sua ganga, bem como estudos do comportamento dos grãos mistos (determinação do grau de liberação)

• medidas de reflectividade dos minerais opacos através de aparelhagem própria;

Caracterização Mineralógica

• Não existe uma rota ou “receita de bolo” para definir os estágios e técnicas de caracterização.

• Cada análise está relacionada aos objetivos do trabalho;

• Algumas técnicas estão quase presentes e alguns estágios possuem forte interdependência, mesmo sem haver uma ordem entre eles.

Caracterização Mineralógica

• Principais estágios da caracterização de uma amostra de minério:

1- Fracionamento da amostra;

2- Identificação das fases;

3- Quantificação dos minerais;

4- Liberação do mineral;

Como utilizar as informações obtidas na caracterização

• na indicação de etapas para o desenvolvimento de fluxograma de beneficiamento e sugerir determinados tipos de ensaios de concentração a partir das características mais importantes dos minerais do minério;

• Para compreender o do comportamento dos minerais minério face a um determinado processo de beneficiamento e ou metalúrgico;

Como utilizar as informações obtidas na caracterização

• determinação da qualidade dos produtos obtidos em diferentes tipos de ensaio, através da identificação mineralógica dos concentrados e rejeitos;

• complementar os estudos da jazida a partir do conhecimento das diferentes tipologias do minério, segundo identificações de diferentes amostras relativas ao avanço da frente de lavra.

Caracterização Física

• determinação dos tamanhos e da distribuição de tamanho das partículas;

• realização de ensaios de britagem e moagem; • superfície específica; • determinação das propriedades físicas possíveis de

serem utilizadas para separar os minerais componentes do minério, tais como: densidade (líquidos densos); susceptibilidade magnética; propriedades fisico-químicas de superfície (ensaios de microflotação em tubo de Hallimond, determinação de mobilidade eletroforética);condutividade elétrica(separador eletrostático); características óticas.

Caracterização Física

Determinação das propriedades físicas possíveis de serem utilizadas para separar os minerais componentes do minério, tais como:

• densidade (líquidos densos); • susceptibilidade magnética; • propriedades fisico-químicas de superfície

(ensaios de microflotação em tubo de Hallimond, • determinação de mobilidade eletroforética); • condutividade elétrica(separador eletrostático;

características óticas.

Fracionamento da Amostra

• Facilita a identificação dos minerais;

• Melhora a quantificação das fases;

• Estabelece propriedades físicas e minerais.

densidade;

suscetibilidade magnética;

classificação por tamanhos de partícula

Granulometria Identificando tamanho de partículas

• Estágio básico e obrigatório de qualquer caracterização mineral.

• Consiste na separação das partículas por faixas de tamanho e identificar as faixas de tamanhos de grãos.

Granulometria

• Objetivo principal é a separação de um material em uma ou mais frações com partículas de tamanhos distintos.

• Aplicação – controlar o tamanho do material para alimentação em outro equipamento ou para atender o mercado.

Granulometria Objetivos secundários

• obter dados para desenvolvimento do processo, visando o aproveitamento de um determinado mineral;

• conhecer a distribuição de tamanhos das partículas presentes no minério;

• avaliar e conhecer o comportamento do minério quando submetido a diversas etapas do seu beneficiamento;

Granulometria Objetivos secundários

• conhecer a distribuição granulométrica e a malha de liberação dos minerais e da ganga;

• caracterização granulométrica dos produtos intermediários e finais (controle de processo e qualidade).

Tamanhos das partículas e a distribuição de tamanhos podem ser obtidos através de várias formas, tais como:

• passagem ou retenção por uma abertura conhecida – distribuição em massa;

• sedimentação em meio fluido – distribuição em massa;

• dimensão linear da partícula;

• área projetada em uma superfície;

• área de superfície da partícula;

• laser;

• raios X e condutividade elétrica.

Granulometria

• A determinação do tamanho das partículas define as condições de operação e os equipamentos necessários;

• O resultado é empregado no cálculo da energia de produção;

• Serve de base para o controle de produção de partículas finas.

• Caracterização do minério de ferro de acordo com o

tamanho das partículas:

Granulometria

• Métodos: Peneiração

Centrifugação

Sedimentação

Granulometria Peneiração: Utiliza-se uma série de peneiras cuja abertura das

malhas mantém uma progressão geométrica. • Série Tyler: série padrão constituída por 14

peneiras e tem como base uma peneira de 200 malhas por polegada linear

(200 mesh) e tem abertura livre de 0,074 mm.

• Frequência em peso: (% retida)

Pf- peso da fração;

Pt- peso total;

x= porcentagem em peso da fração.

• Diâmetro médio das partículas

• Sedimentação

Ensaio utilizado para determinar a granulometria de solos compostos por materiais finos.

Baseia-se na Lei de Stokes, que relaciona o tamanho da partícula com sua velocidade de decantação em meio líquido.

• Vs- velocidade de sedimentação das partículas;

• g- aceleração da gravidade;

• ᵨp- densidade das partículas;

• ᵨf- densidade do fluido;

• 𝛈- viscosidade do fluido

• Centrifugação

Técnica utilizada para a separação de partículas menores que as partículas do peneiramento.

São utilizadas centrífugas e cyclosizer.