FRAGMENTAÇÃO

FRAGMENTAÇÃO

Operações não transformativas

„ 1ª) PREPARAÇÃO –

„ Cominuição – São quaisquer operações para

redução de tamanho ou fragmentação, podendo ser realizada:

„ a Seco – Através de Britagem e Moagem; „ a Úmido – Através de Moagem.

„ Controle de Tamanho – São quaisquer operações de separação por tamanhos, podendo ser realizada:

„ a Seco – Através de Peneiramento;

„ Concentração – São quaisquer operações que proporcionem uma separação seletiva entre os minerais. Depende das propriedades dos minerais, em função de cada propriedade, usa-se um método diferente de concentração.

„ Desaguamento – São quaisquer operações de separação sólido/líquido, podendo ser realizada por:

„ Espessamento – É a recuperação da água de processo,

separando concentrado e rejeito;

„ Filtragem – É a eliminação da água do processo do concentrado; „ Secagem. „ Operações Auxiliares – „ Transporte do Produto; „ Amostragem; „ Pesagem; „ Empilhamento;

„ Recuperação de Pilhas de Produto; „ Estocagem de Produtos;

COMINUIÇÃO

DEFINIÇÃO

„ Consiste na fragmentação ou redução

de tamanho de blocos de rocha ou minério, qualquer outro material sólido, através da ruptura da sua coesão interna.

OBJETIVOS

„ Obter a liberação necessária;

„ Obter os produtos consumidos pelo mercado na granulometria indicada.

MECANISMOS

Nos equipamentos ora em uso aparecem os seguintes mecanismos de fragmentação:

„ Compressão

„ Impacto

COMPRESSÃO

„ É mecanismo mais comum, pois executa a fragmentação de blocos da ordem de metro até partículas de poucas dezenas de microns.

IMPACTO

„ É o mecanismo mais eficiente em termos de utilização da energia.

„ As máquinas atualmente existentes, que

fragmentam por impacto, apresentam

sérias limitações na aplicabilidade devido ao desgaste das peças de fragmentação.

„ São usadas na fragmentação de Calcário e de algumas outras rochas especiais.

CISALHAMENTO

„ Este mecanismo leva a um alto consumo de energia, em comparação com os outros, gera uma produção alta de superfinos e a um alto consumo das superfícies de fragmentação.

„ Por mais que se tente evitá-lo, ele sempre aparece com maior ou menor intensidade

em todos os equipamentos de fragmentação.

ESTAGIOS DA FRAGMENTAÇÃO

Os equipamentos podem se classificar, de acordo com o estágio a que se destinam, em 3 classes:

„ Fragmentação Primária – Britadores

„ Fragmentação Secundária – Rebritadores

ALIMENTADORES

„ A alimentação dos britadores primários

pode ser feita de duas maneiras:

…Manual; e

…Mecânica.

„ A manual é usada somente em instalações pequenas para britadores primários até 4230 (42 x 30 =>Dimensões da boca).

„ A mecânica pode ser executada por

Função Principal

„ É prover uma alimentação uniforme ao

britador primário, de tal forma que este não seja engasgado por excesso de material, nem trabalhe em vazio pela falta do mesmo.

„ Pode também interromper a alimentação

instantaneamente sempre que houver acidentes que prejudiquem a operação do britador.

ALIMENTADORES VIBRATÓRIOS

„ São usados para serviços gerais.

„ Caracterizam-se pela versatilidade, pois permitem fácil controle de fluxo além de possuir uma grelha, conjugando assim a função de pré-classificação com alimentação.

„ É constituído de um silo ou tremonha, para a recepção dos materiais e uma mesa vibratória horizontal em sua parte inferior. A mesa está apoiada em um conjunto de molas helicoidais.

„ O sistema de motorização aciona dois eixos paralelos com massas excêntricas que localizados na parte inferior da mesa, produzem o seu movimento vibratório. Este movimento produz o fluxo do material depositado sobre a mesa em direção a boca do britador.

„ Para evitar que a rocha com diâmetro

inferior ao diâmetro mínimo produzido pelo britador ocupe espaço útil na máquina, é montada uma grelha vazada por onde este material pode passar diretamente para correia evitando sobrecarregar o britador.

ALIMENTADORES DE SAPATA

„ São mecânicos e empregados em serviços

super-pesados de alimentação ou em alguns casos especiais, onde requer elevação de material, alimentação de materiais com argila e alta porcentagem de umidade.

„ Caracterizam-se pelo fluxo constante e baixa potência consumida.

„ A movimentação do material é feita pelas sapatas metálicas localizadas na parte inferior da tremonha que constitui a mesa.

BRITAGEM PRIMÁRIA

É o primeiro estágio da fragmentação do minério ou entulho que vem da mina ou depósito. Nela são aplicadas grandes forças para reduzir grandes blocos, com superfície de fragmentação bem pequena.

Atualmente, há 4 tipos de britadores

utilizados para essa operação:

„ Britador de Mandíbulas;

„ Britador Giratório;

„ Britador de Impacto;

BRITADOR DE MANDÍBULAS

„ Existem dois tipos:

…Britador de 01 eixo;

…Britador de 02 eixos.

Em ambos há uma placa fixa e uma móvel,

sendo o material fragmentado no movimento de vai-e-vem (aproximação e afastamento) da placa móvel, escoando-se as partículas por gravidade.

Britador de Mandíbulas de 01 eixo

„ Neste equipamento além da componente de compressão gerada pelo movimento da mandíbula móvel, há também uma compo-nente de cisalhamento, que ocorre para baixo, quando ela está se aproximando da mandíbula fixa.

„ A fragmentação é efetuada somente durante uma parte do ciclo (1/2), quando as mandíbulas se aproximam.

„ É o mais usado nos diversos tipos de

Britador de Mandíbulas de 02 eixos

ou Blake

„ Neste equipamento praticamente não

existe a componente de cisalhamento durante a operação de fechamento da camara.

„ A fragmentação é efetuada somente

durante uma parte do ciclo (1/2), quando as mandíbulas se aproximam.

Tipos de Mandíbulas

„ Para britadores com abertura de saída

maior que 150 mm, usam-se mandíbulas lisas com pequenas ondulações.

„ Para abertura compreendidas entre 150

mm e 25 mm usam-se mandíbulas com dentes grossos que dão maior produção em britadores e rebritadores médios.

„ Para aberturas inferiores a 25 mm usam-se mandíbulas com dentes finos, com baixa produção de rocha lamelar e maior desgaste que a de dentes grossos.

Especificações Britador de 01 eixo Britador de 02 eixos Potência do Motor _{10 a 250 Hp 25 a 500 Hp} Abertura da boca na posição fechada ¼” a 12” 1” a 14” Capacidade de Produção _{1,5 a 690 m}3_{/h 10 a 800 m}3_/h

BRITADOR GIRATÓRIO

„ A câmara de fragmentação é constituída pelo espaço entre duas superfícies aproximadamente cônicas, sendo que a externa é um tronco de cone com o vértice para baixo e a interna, com o vértice para cima.

„ A superfície interna está ligada a um eixo,

através de um corpo sólido, e o eixo é articulado em cima e encaixado em uma bucha excêntrica embaixo.

„ Quando a bucha gira, a extremidade inferior do eixo executa então um movimento circular.

„ Por causa deste movimento a superfície

móvel está sempre se aproximando de um lado da superfície externa, executando, portanto, a fragmentação por compressão durante todo o ciclo, o que confere ao britador giratório um funcionamento suave e com menos vibrações que no britador de mandíbulas.

Potência do Motor 400 a 600 Hp

Abertura de Saída 4.1/2” a 9”

Características Mandíbulas Giratório

Modo de Alimentação Não pode ser afogado, precisa de alimentador

Afogado dos dois lados

Cap. de Produção Menor.1,5 a 800 m3_{/h Maior. 500 a 2000 m}3_/h

Forma da Alimentação Blocos cúbicos Material lamelar

Tipo de sustentação do eixo principal

Mecânica. Maior tempo para reparos e ajustes.

Hidráulica. Menor tempo para reparos e

ajustes. Área de Descarga Menor Maior

Trabalho Útil Só ½ do ciclo. Em todo ciclo.

Forma do Produto Maior proporção de Placas ou Lamelas.

Maior proporção de Grãos Cúbicos

Mina Subterrânea Sim, pequena altura de alimentação

BRITADOR DE IMPACTO

„ É mais empregado na britagem primária ou secundária e moagem de calcário, carvão mineral e materiais de baixa abrasividade.

„ A fragmentação é executada pelo impacto dos martelos sobre os blocos(material) e estes são em seguida atirados contra as placas de revestimento da câmara.

„ O espaço entre a trajetória dos martelos e a superfície da câmara próximo da descarga limita o tamanho dos blocos descarregados pela máquina.

Potência do Motor 150 a 1700 Hp

Produto menor que 1.1/4” a 6”

BRITADOR DE ROLOS

„ São empregados para a britagem terciária de rochas de dureza média.

„ Os blocos são fragmentados por compres-são e cisalhamento entre os dentes do rolo e a placa fixada na câmara.

„ Tem emprego limitado devido ao grande

desgaste.

„ Atualmente,sua aplicação é muito reduzida,

sendo usados geralmente em britagens móveis, devido as pequenas dimensões destes equipamentos.

Características Impacto Rolos Capacidade de Produção Baixa Baixa Granulometria do Produto Alta produção de finos. É o que produz menos finos. Modo de Alimentação Exige alimentador vibratório Exige alimentador vibratório Material úmido

com alto teor de Argila

Altamente efetivo

Altamente efetivo

BRITAGEM SECUNDÁRIA

Esta operação engloba genericamente as operações de britagem subseqüentes à britagem primária.

Esta britagem é desmembrada em dois estágios, chamados então de britagem secundária e terciária. Raramente é utilizado um quarto estágio.

TIPOS DE BRITADORES

Os britadores atualmente usados são:

„ Rebritador de Mandíbulas;

„ Rebritador Giratório;

„ Rebritador de Cone;

REBRITADOR DE MANDÍBULAS

„ São semelhantes aos britadores primários de mandíbulas, apresentando uma relação comprimento/largura maior.

„ Apresentam pequenas capacidades,

estando limitados a pequenas instalações, ou quando em casos especiais a alimentação apresente uma quantidade muito grande de finos que são escalpados.

„ Quando se usa um rebritador de

mandíbulas, o britador primário também é de mandíbulas.

Potencia do Motor 15 a 100 Hp

Abertura da Boca de Saída na Posição Fechada

¼” a 5. ½”

REBRITADOR GIRATÓRIO

„ São semelhantes aos britadores primários, porém com a relação diâmetro da boca mais elevada.

„ São poucos usados, tendo sua aplicação

praticamente restringida a instalações de porte muito grande, quando o produto do britador primário, dada a grande abertura de saída do mesmo, não é adequado a alimentação de britadores de cone.

Potencia do Motor 100 a 300 Hp

Abertura da Saída 2” a 4”

REBRITADOR DE CONE

„ É tipo mais usado para britagem secundária e terciária.

„ Contrariamente ao que ocorre no giratório, o cone apresenta o vértice para cima. A superfície do cone é praticamente paralela à superfície da camara e apresenta uma extensão relativamente grande, para garantir um tempo longo de retenção das partículas nessa região.

„ No britador giratório a descarga se dá pela ação da gravidade, no de cone a descarga é condicionada pelo movimento do cone.

„ A abertura de saída é controlada através de um abaixamento ou elevação do cone que em alguns britadores, são feitos por dispositivos hidráulicos.

Potencia do Motor 75 a 200 Hp

Abertura de Saída na Posição Fechada

3/16” a 2”

REBRITADOR DE IMPACTO

„ Tem o mesmo funcionamento descrito para o britador primário.

„ É comum usar-se uma grelha na saída para

controlar a granulometria do produto.

„ As barras de impacto, em alguns britadores, são substituídas por martelos articulados, chamando-se o equipamento, então, Britador ou Moinho de Martelo, que são usados em moagem mais fina.

Potencia do Motor 100 a 300 Hp

Produto menor que 1/2” a 2.1/2”

IMPACTOS AMBIENTAIS

GERADOS

Nesta operação mecânica, o processo é realizado geralmente a seco, gerando os seguintes impactos:

„ Ruído(devido o funcionamento dos

motores elétricos e a fragmentação do material);

„ Poeira;

„ Vibração (mais localmente, nas

CIRCUITOS DE BENEFICIAMENTO

„ Os circuitos podem ser: Aberto e Fechado.

„ No circuito Aberto de beneficiamento, o material é britado e peneirado, sendo os produtos distribuídos diretamente em sua respectiva pilha.

„ No circuito Fechado de beneficiamento, o

material é britado, peneirado, sendo o oversize (retido) da peneira rebritado retornando ao peneiramento para uma nova classificação, e os produtos são lançados em suas respectivas pilhas.

FRAGMENTAÇÃO TERCIÁRIA

„ Esta etapa é denominada por MOAGEM, que é

uma operação industrial de elevado custo de investimento e de alto consumo energético, sendo necessária para preparação do material destinado a outras operações de beneficiamento ou para acondicionar o produto para seu uso final.

„ A moagem pode se processar a seco ou a

úmido, em diversos tipos de equipamentos chamados MOINHOS.

Atualmente, os mais usados são os Moinhos

Revolventes, representados pelos:

„ Moinhos de Barras – Utilizados na preparação

do material para ser alimentado no Moinho de Bolas, sendo o primeiro estágio da moagem a úmido, servindo para obtenção de produto grosso;

„ Moinhos de Bolas – São empregados principalmente em moagem fina, seja a úmido, seja a seco.

Estes moinhos são aplicados no beneficiamento de minério de ouro, fosfato, urânio e etc...

MOINHO DE BARRAS

„ _{É constituído por um tambor revestido}

internamente por uma superfície metálica de alta resistência ao desgaste.

„ O tambor é montado sobre dois mancais e

movido por uma engrenagem em sua parte externa.

„ O cilindro é carregado com barras de aço de

comprimento menor que o do tambor. A rocha previamente britada é introduzida no tambor e recebe o impacto das barras amontoadas pelo movimento de rotação do tambor.

„ O forte impacto causado fragmenta os grãos que são retirados moídos pela extremidade do tambor.

MOINHO DE BOLAS

„ É semelhante ao moinho de barras,

usando ao invés de barras, esferas de aço para produzir o impacto necessário para a moagem da rocha e produção de finos.

„ O produto final é de granulometria mais

„ Para fragmentação de certos materiais pouco abrasivos, são utilizados Moinhos

de Martelos, no caso da fragmentação de

Calcário, Talco e outros.

„ Além destes moinhos, são ainda utilizados os Moinhos de Seixos, cuja carga moedora pode ser de seixos(cascalho graúdo) de sílex ou de quartzo rolado obtidos em aluviões, que se movimentam dentro de uma câmara cilíndrica. Este

equipamento é aplicado na Indústria

Cerâmica para a moagem da massa mineral.

MOINHOS DE GALGA

„ São geralmente usados na fragmentação do coque e dos carvões (ex. moagem de carvão na indústria cimenteira).

„ Estes moinhos têm uma pista sobre as

quais rolam uma ou mais rodas pesadas. As partículas a moer são colocadas sobre a pista e a roda passa sobre elas

esmagando-as. São considerados excelentes misturadores.

IMPACTOS AMBIENTAIS

GERADOS

Nesta operação mecânica, o processo é realizado em ambiente confinado, podendo ser realizado a seco ou a úmido, gerando os seguintes impactos:

„ Ruídos;

„ Poeira (no caso dos moinhos de Martelos e de Seixos, que trabalham a seco);

„ Efluentes Líquidos (no caso dos moinhos de

EXERCÍCIOS

„ Calcular a energia aplicada por tonelada de produto por um Britador de Mandíbulas:

…a) Material – Calcário

Wi=12,54; Ti = 20”; Tf = 3/8”

b) Material – Minério Hematítico Wi=12,93; Ti = 22”; Tf = 3/4”

c) Material – Minério de Ouro Wi=14,93; Ti = 16”; Tf = 3/8”