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Tratamento de Minérios Professor: Leonardo Berçot Engenheiro Metalurgista, Pós-Graduado em Gestão de Projetos E-mail: leonardobercot@gmail.com Tratamento de Minérios – Conceitos Mineral - Recebe esse nome todo material inorgânico com propriedades químicas e físicas definidas encontrado na crosta terrestre. Os minerais podem ser divididos em minerais metálicos e minerais não metálicos. Como o próprio nome sugere, os minerais metálicos são aqueles de onde se extraem os metais. Exemplos de minerais metálicos: Hematita – possui grandes percentuais de Fe2O3.Hematita – possui grandes percentuais de Fe2O3. Bauxita – possui grandes percentuais de Al2O3. Exemplos de minerais não-metálicos: Carvão Mineral – Mineral que origina o coque metalúrgico. Minério – É a porção do mineral que possui valor econômico, em outras palavras, possíveis de serem transformado e/ou aproveitados em bens de uso e valores. Ganga – Porção no mineral que não é aproveitada economicamente. Tratamento de Minérios – Conceitos As operações de tratamento de minérios, não se caracterizam em modificações químicas dos seus compostos, elas se limitam em operações de diminuições de tamanho cujo termo técnico é designado por cominuição e operações de separação e concentração dos teores do elemento a ser beneficiado. Operações de cominuição: • Britagem; •Moagem; Operações de Concentração: • Concentração gravimétrica;• Concentração gravimétrica; • Concentração magnética; • Concentração elétrica; • Concentração química – Flotação, método que utiliza propriedades superficiais dos compostos para a separação e concentração. Para que dois compostos sejam separados, é fundamental que eles estejam fisicamente liberados. Considerando que os minerais são aglomerados rochosos de minério e ganga, é necessário que sejam “quebradas” essas aglomerações rochosas para que se consiga liberar o minério da ganga. Por esse motivo, em via de regra o processo de cominuição antecede os processos de concentração. Tratamento de Minérios – Conceitos As operações de cominuição são excessivamente caras. A energia envolvida nos equipamentos de britagem e moagem é muito grande em comparação com a energia que é efetivamente gasta para fragmentar os materiais, assim sendo, a redução de tamanho das partículas deve ser estritamente aquela necessária para a etapa seguinte de concentração. Em contrapartida, o grau de liberação de dois ou mais materiais agregados é tanto maior, quanto menor forem as partículas. Em resumo, os processos industriais reduz o tamanho dos minerais num valor adequado, e em seguida, os processos de concentração utilizam-se de propriedades físicas para separar essa “mistura” em dois produtos chamados de concentrado (Minério) e rejeito (ganga).“mistura” em dois produtos chamados de concentrado (Minério) e rejeito (ganga). Fluxograma típico de usina de beneficiamento de Minério Conceituação dos processos de tratamento de minério. Lavra – Entende-se por lavra, todos os processos e equipamentos relacionados a extração de minerais de jazidas, tais como, mapeamento de jazidas, perfurações do solo, desmontes de taludes e transportes dos minerais. Frente de lavra – É um local específico de uma jazida onde esta sendo retirado os minerais. Importante ressaltar que a qualidade mineralógica de uma jazida pode não ser homogênea, apresentando variabilidade em diferentes frentes de lavra.apresentando variabilidade em diferentes frentes de lavra. Conceituação dos processos de tratamento de minério. Planejamento de Lavra. Antes de se iniciar uma atividade extrativista de uma mina, existem estudos de avaliação de reservas minerais, destacando-se os estudos geoestatísticos que determinará a aleatoriedade das formações mineralógicas nas jazidas. Feito esse estudo, prossegue todo o projeto de dimensionamento dos equipamentos e métodos de lavra. É importante afirmar que os estudos geoestatísticos acompanham as atividades de lavra, uma É importante afirmar que os estudos geoestatísticos acompanham as atividades de lavra, uma vez que as características das minas são dinâmicas, variando-se a medida que as escavações avançam. Neste sentido, pode-se afirmar que a mina se apresenta diferente a cada dia. Todo esse estudo nomeia-se planejamento de lavra. Conceituação dos processos de tratamento de minério. Perfuração e desmonte Feito o planejamento de lavra, a etapa subsequente é composta por perfuração e desmonte das frentes de lavras. Conceituação dos processos de tratamento de minério. Perfuração e desmonte Esta etapa compreende a perfuração das rochas com máquinas perfuratrizes hidráulicas, com diâmetro e o comprimento das brocas dimensionados a partir dos tamanhos das rochas. Essa etapa pode ou não envolver o uso de explosivos, que vai depender da friabilidade dos minérios. A friabilidade dos minérios é uma propriedade relacionada a formação das rochas. Entende-se por friabilidade, a capacidade do minério de se desagregar. Em via de regra, se a jazida a ser por friabilidade, a capacidade do minério de se desagregar. Em via de regra, se a jazida a ser explorada possui baixa friabilidade, ou seja, baixa capacidade de desagregação, é utilizado explosivos que são inseridos nas rochas após elas serem perfuradas. Alguns autores chamam esse tipo de desagregação de britagem primária. Feita essa primeira britagem, a próxima operação unitária é denominada de desmonte, nela serão utilizados escavadeiras de grande porte e caminhões fora de estrada para fazer o transporte e dar produtividade à mina. O material retirado dessas frentes de lavra será então enviado aos britadores que podem estar próximos e serem móveis, ou podem estar um pouco mais distante da frente de lavra e serem fixos. Conceituação dos processos de tratamento de minério. Britagem Pode ser considerada a segunda etapa de redução de tamanho dos minérios, embora as operações de desmonte e perfuração também levem a cominuição, ela ocorre de forma muito heterogênea com “cavacos muito grandes” e pedaços pequenos de minério. Já nos processos de britagem, os tamanhos serão melhor trabalhado com faixas granulométricas melhor definidas. Britador de mandíbula Esse é um equipamento muito usual constituído de uma placa fixa e uma placa móvel que se movimenta aproximando-se e afastando-se da placa fixa. O fluxo de minério que passa por esse compartimento é esmagado quando a placa móvel se aproxima da fixa, e sai do compartimento quando a placa móvel retorna. Nesse processo é utilizada forças de compressão e cisalhamento para a fragmentação do minério. A britagem utilizando dessas forças de compressão e cisalhamento para a fragmentação necessita de corpos volumes altos para sua melhor eficiência ficando assim restrita a corpos com dimensões maiores. Conceituação dos processos de tratamento de minério. Britador de mandíbula A britagem tem uma relação de redução pequena. As forças aplicadas são elevadas e a geometria do equipamento tem grande importância. Em geral, um britador tem a capacidade de reduzir um corpo de 6 a 8 vezes do seu valor inicial.