Unidade Operacional (Nome)

Centro de Formao Profissional Afonso Greco

Nova Lima

2005Presidente da FIEMG

Robson Braga de Andrade

Gestor do SENAI

Petrnio Machado Zica

Diretor Regional do SENAI e

Superintendente de Conhecimento e Tecnologia

Alexandre Magno Leo dos Santos

Gerente de Educao e Tecnologia

Edmar Fernando de Alcntara

Elaborao

Jaime Geraldo Silva

Unidade Operacional

Centro de Formao Profissional Afonso Greco

Sumrio

4Apresentao

1. Aproveitamento dos minerais52. cidos e bases de importncia industrial72.1. cidos72.2. Bases83. Granulometria93.1. Mtodos de anlise granulomtrica9Figura 1 - Procedimento para anlise granulomtrica por peneiramento103.2. Escalas Granulomtricas114. Beneficiamento de minrio195. Cominuio/fragmentao216. Britagem256.1. Britagem primria256.2. Britagem Secundria287. Moagem337.1. Regime de Operao do Moinho367.2. Circuitos de Moagem378. Polpas e slidos particulados408.1. Balano de massa, balano metalrgico e balano de gua438.2. Clculo das recuperaes em massa e metalrgica458.3. Quantificao de processos469. Classificao479.1. Tipos de equipamentos usadas no peneiramento479.2. Eficincia de peneiramento509.3. Dimensionamento dos equipamentos de peneiramento5010. Separao slido/lquido - Classificao5210.1. Cone de sedimentao5210.2. Classificadores mecnicos5310.3. Classificadores verticais55Referncias Bibliogrficas64

Apresentao

Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento.

Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informao exige mudanas profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produo, coleta, disseminao e uso da informao.

O SENAI, maior rede privada de educao profissional do pas, sabe disso, e, consciente do seu papel formativo, educa o trabalhador sob a gide do conceito da competncia: formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resoluo de problemas, com conhecimentos tcnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e conscincia da necessidade de educao continuada.

Vivemos numa sociedade da informao. O conhecimento, na sua rea tecnolgica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualizao se faz necessria. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliogrfico, da sua infovia, da conexo de suas escolas rede mundial de informaes - internet - to importante quanto zelar pela produo de material didtico.

Isto porque, nos embates dirios, instrutores e alunos, nas diversas oficinas e laboratrios do SENAI, fazem com que as informaes, contidas nos materiais didticos, tomem sentido e se concretizem em mltiplos conhecimentos.

O SENAI deseja, por meio dos diversos materiais didticos, aguar a sua curiosidade, responder s suas demandas de informaes e construir links entre os diversos conhecimentos, to importantes para sua formao continuada!

Gerncia de Educao e Tecnologia

1. Aproveitamento dos minerais

Os minerais so, em geral xidos (SiO2, Fe2O3, etc); sulfetos (PbS, FeS2, ZnS, etc) ; Oxi-sais (CaCO3, MgCO3 , etc) e principalmente os silicatos.

Os principais minrios so compostos relativamente simples, com alta porcentagem do metal, e de onde o mesmo pode ser extrado com relativa facilidade econmica. Exemplo de alguns minrios importantes:

TIPOS DE MINRIOMINERAL-MINRIOFRMULA QUMICA

Minrios de ferroHematitaFe2O3

MagnetitaFe3O4

Llimonita2Fe2O3. 3H2O

Minrio de estanhoCassiteritaSnO2

Minrio de alumnioBauxitaAl2O3. 2H2O

Minrios de cobreCupritaCuO2

CalcopiritaCuFeS2

Minrio de mangansPirolusitaMnO2

Minrio de chumboGalenaPbS

Minrio de mercrioCinbrioHgS

Minrio de zincoBlenda ou EsfaleritaZnS

O processo de extrao do minrio que se encontra na natureza chamado de Minerao. O local onde o minrio encontrado chama-se mina ou jazida. Esta pode ser subterrnea ou a cu aberto. O minrio vem normalmente acompanhado de impurezas que se denominam ganga; a eliminao dessas impurezas se faz por meio de um processo chamado purificao ou concentrao do minrio.

O processo de extrao do metal a partir de um minrio chamado de Metalurgia, onde os processos mais comuns consistem em colocar o minrio em fornos especiais, mantidos em temperaturas elevadas juntamente com substncias capazes de retirar o metal de seu minrio, por exemplo, o carvo (ou CO) reduz muitos xidos metlicos:

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3 CO2

Quando o minrio um sulfeto, geralmente ele submetido a uma ustulao, isto , a um forte aquecimento em presena de excesso de ar, at se transformar no metal ou em xido. No ltimo caso, o xido reduzido pelo processo anterior.

1 - HgS + O2 Hg + SO2 (ustulao)

2 - 2ZnS + 3O2 2ZnO +2 SO2 (ustulao)

ZnO + C Zn + CO (Reduo)

No processo acima no zinco, ocorreu uma reao qumica na qual houve diminuio de carga dos tomos desse elemento, que passou de +2 para zero. Esse processo de diminuio de carga dos tomos durante uma reao qumica chamado de reduo. No mercrio, alm da ustulao houve tambm uma reduo, pois o mercrio passou de +2 para zero

OBS: O estudo dos processos de recuperao dos metais comuns no Quadriltero Ferrfero ser feito aps estudo das operaes unitrias do processamento mineral.

2. cidos e bases de importncia industrial

Alguns cidos e bases, de grande uso na indstria, esto relacionados abaixo:

2.1. cidos

a) cido Sulfrico (H2SO4): o produto qumico mais utilizado na indstria, por isso, costuma-se dizer que o consumo de cido sulfrico mede o desenvolvimento industrial de um pas.

O H2SO4 puro um lquido incolor, oleoso denso (d=1,84 g/mL), corrosivo e extremamente solvel em gua. Para dilu-lo, deve-se despej-lo lentamente na gua, e nunca o contrrio, pois, devido ao calor liberado, quando despeja gua sobre o cido, ela vaporiza rapidamente e poder se projetar contra as mos ou o rosto do operador. O H2SO4 ferve a 338C, que um valor bem acima da temperatura de ebulio dos cidos comuns; por isso considerado um cido fixo, isto , pouco voltil.

O cido sulfrico produzido industrialmente pelo processo denominado cataltico ou de contato, de acordo com as seguintes etapas:

( Queima do enxofre: S + O2 SO2 ou

Ustulao de sulfetos metlicos: 4 FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 +8SO2 Oxidao do SO2: 2 SO2 + O2 2 SO3

Reao do SO3 com gua: SO3 + H2O H2SO4

Principais usos do cido sulfrico so: na produo de fertilizantes agrcolas, na produo de compostos orgnicos, na limpeza de metais ligas metlicas, no refino do petrleo e em baterias de automveis.

b) cido Clordrico (HCl): o HCl puro, chamado gs clordrico ou cloreto de hidrognio, um gs incolor, no-inflamvel, muito txico e corrosivo. muito solvel em gua e a soluo aquosa denominada de cido clordrico.

Na indstria o cido clordrico preparado pela sntese direta de:

H2 + Cl2 2HCl.

O cido clordrico usado na hidrlise de amidos e protenas (indstria de alimentos); na produo de corantes, tintas, etc. Na limpeza de chos e paredes de pedra ou de azulejos, usa-se o cido muritico, que o cido clordrico impuro.

c) cido Ntrico (HNO3): um lquido incolor que ferve a 83C, muito txico e corrosivo. muito solvel em gua, e com o tempo e a influncia da luz sua soluo fica avermelhada devido a decomposio do HNO3 em NO2 . O cido ntrico usado na produo de compostos orgnicos (explosivos, corantes, medicamentos, etc) na produo de fertilizantes agrcolas, etc

Industrialmente, o cido ntrico preparado a partir do NH3.

2.2. Bases

a) Hidrxido de sdio (NaOH): o hidrxido de sdio, tambm chamado soda custica, um slido branco, de ponto de fuso 318C, muito txico e corrosivo e bastante solvel em gua. produzido, industrialmente, por eletrlise de solues aquosas de NaCl, como mostra a reao abaixo:

2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 +Cl2 uma das bases mais fortes e mais usadas pela indstria qumica, servindo na purificao de leos vegetais, na purificao de derivados do petrleo, etc.

b) Cal: O xido de clcio (CaO) chamado Cal viva ou cal virgem; um slido branco que s funde temperatura elevadssima (2572C). produzido atravs da decomposio trmica do calcrio.

O Ca(OH)2 a base mais barata de que dispomos e muito usada em construes, cermicas; na produo de vidro; na purificao de acares, leos vegetais e sucos de frutas e no tratamento de gua e esgoto.

c) Amonaco: o amonaco ou amnio (NH3) um gs incolor, no inflamvel, tem cheiro caracterstico e sufocante, txico e corrosivo e muito solvel em gua. obtido industrialmente pela sntese direta do hidrognio e nitrognio, em presses e temperaturas elevadas, conforme reao abaixo:

N2 + 3H2 2NH3Os principais usos do amonaco so: como fertilizante; na fabricao de cido ntrico; na produo de substncias orgnicas (nilon, corantes, explosivos medicamentos, detergentes, etc) como gs de refrigerao.

3. Granulometria

Nesta fase importante introduzir o conceito de granulometria. Etimologicamente, granulometria significa medida dos ngulos, medida de gros. Na pratica, o conhecimento da distribuio de tamanho das partculas. E tambm o modo de expressar o estado dimensional dos conjuntos de partculas de diferentes tamanhos, por referncia a escalas convencionais de aberturas padronizadas.

Convm ento lembrar que, quando se fala em tamanho de uma partcula, entende-se uma certa dimenso compreendida entre as duas malhas da escala, uma maior, que deixa passar, e outra seguinte, que a retm. Alis a experincia tem demonstrado a seguinte correlao entre o tamanho d e a abertura a pela qual passa a partcula:

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