Capítulo 4 – Caracterização de sólidos

Report
Procesamiento de minerales I
Caracterização de sólidos -2
Maria Luiza Souza
Montevideo
5-9 Agosto 2013
UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY
UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Antes de prosseguirmos com o estudo de caracterização de sólidos
particulados apresentaremos algumas plantas de beneficiamento.
Objetivo é situar o campo de aplicação e a importância da distribuição
granuloquímica em plantas de beneficiamento.
Serão apresentadas as seguintes plantas:
- Minério de Ferro - Planta de Itabirito (2)
- Planta Matta – Cu e ouro
- Planta de Chuquicamata – Cu
Finalmente será apresentado o ensaio de granulometria.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Figura 1- Planta de processamento de minério de ferro.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Britador cônico
Figura 2- Planta de processamento de minério de ferro.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Pilhas Pulmão da Moagem
C -1
C -2
C -4
C -3
Moinho Hardinge
Moinho de Remoagem
M-2
M-4
M-3
M-1
Células OK - 16
Acond. 1
Cto.2 (Células 300 pés3 )
Acond.2
Rejeito
Scavenger
Células OK - 3 Células OK - 8
Célula colunar
Células 300 pés3
Tanque de Rejeito
Espessador 1
Cancha de
Concentrado
de Cobre
Filtro Cerâmico
Concentrado de
Escória
Filtro de
Discos
Door Oliver
Espessador 2
Figura 3- Planta de processamento de minério de cobre.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Figura 4- Planta de processamento de minério de cobre.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
1. Peneiras vibratórias
Usadas no fechamento de
circuitos de britagem
Figura 5- Equipamentos de classificação por tamanhos.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
2. Peneiras curvas
Usadas na separação de
finos (sempre em polpa):
OS
- desaguamento;
- fechamento de circuitos de
moagem;
-corte granulométrico.
US
Figura 6- Equipamentos de classificação por tamanhos.
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OF
3. Hidrociclones
A
Alimentação (b.s.)
UF
Figura 7- Equipamentos de classificação por tamanhos.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Resumo
Moagem/
Classificação
Britagem/
Peneiramento
Figura 8- Equipamentos de classificação por tamanhos.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Pilhas Pulmão da Moagem
C -1
C -2
C -4
C -3
Moinho Hardinge
M-2
M-4
M3
Moinho de Remoagem
M-1
Células OK - 16
Acond. 1
Cto.2 (Células 300 pés3 )
Rejeito
Scavenger
Acond.2
Células OK - 3Células OK - 8
Célula colunar
Células 300 pés3
Tanque de Rejeito
Cancha de
Concentrado
de Cobre
Espessador 1
Filtro Cerâmico
Concentrado de
Escória
Filtro de
Discos
Door Oliver
Espessador 2
Figura 9- Circuito de concentração.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Hidrofóbicas
VALOR
METÁLICO
CuFeS2 +
SiO2
Hidrofílicas
SiO2
CuFeS2
GANGA
Figura 10- Célula de flotação para etapas rougher e scavenger.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
É um dos equipamento mais usado em etapas
de limpeza dos concentrados rougher.
Aumento de teor !
Figura 11- Coluna de flotação.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Lembrar !
Liberação  Concentração  f(DP)
Resumo
Figura 12- Esquema do que ocorre na planta de processamento.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Tabela 1- Alguns métodos usados em análise granulométrica
Método
Seco / Úmido
Fracionamento
da amostra
Intervalo de
aplicação,m
Peneiramento
Ambos
Sim
5-100.000
Difração laser
Ambos
Não
0,1-2.000
Microscopia
óptica
Seco
Não
0,2-50
Microscopia
eletrônica
Seco
Não
0,005-100
Elutriação
Cyclosizer®
Úmido
Sim
5-45
Sedimentação
(gravidade)
Úmido
Sim
1-45
Sedimentação
(centrífuga)
Úmido
Sim
0,05-5
Análise de
imagem
Seco
Não
Variável*
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Análise granulométrica por peneiramento
- Ensaio ou teste de laboratório.
- Realizado de modo padronizado (normas).
- Amostras do sólido.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Mesh, #= ?
Peneiras são
padronizadas:
- abertura da malha;
- espessura do fio;
- arranjo da malha;
- no. de peneiras;
Variedade de
normas em uso:
ASTM, ISO,
ABNT, DIN*.
Figura 13- Peneira padrão para ensaio granulométrico.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Agitadores devem ter
dois movimentos:



Figura 14- Agitadores de peneiras para ensaio granulométrico.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos


t = f(material)
Pesar peneiras
vazias.
Selar e
agitar peneiras.
Pesar as peneiras
com a massa retida.
Figura 15- Esquema simplificado da análise granulométrica.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Os resultados do ensaio granulométrico são apresentados na forma de
tabelas e gráficos.
A Tabela abaixo mostra o modo usual de apresentação dos resultados na
área de Tecnologia Mineral (TM) e caracterização tecnológica de materiais.
Tabela 2- Apresentação dos resultados da A.G.
Malha,
pol.
Massa
retida, g
Massa
passante, g
Retido,
%
Passante,
%
Retido
acm., %
1/2
48,1
234,9
17,0
83,0
17,0
1/4
130,2
104,7
46,0
37,0
63,0
1/8
65,1
39,6
23,0
14,0
86,0
Fundo
39,6
----
14,0
----
100,0
Total
283,0
----
100,0
----
----
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
A Tabela abaixo mostra outro maneira de apresentar os resultados
experimentais da análise granulométrica.
O sinal “+” representa retido no tamanho nominal considerado e o sinal “-”
representa passante no tamanho nominal considerado.
Tabela 3- Apresentação dos resultados da A.G. por fração.
Fração
Massa
retida, g
Retido, %
+1/2”
48,1
17,0
-1/2” +1/4”
130,2
46,0
-1/4” +1/8”
65,1
23,0
-1/8”
39,6
14,0
Total
283,0
100,0
E.g.: 46% do sólido
está contido na
fração -1/2” +1/4”
(1/2” x 1/4”).
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Sempre verificar a
repetibilidade da A.G.
Figura 16- Repetibilidade do ensaio granulométrico.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Apresentação dos resultados da A.G.
Distribuição granulométrica diferencial - escala linear
0
Percentagem retida
12
2000
4000
6000
8000
10000
12000
12
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
0
12000
Diâmetro de partícula m
Figura 17- Curva diferencial ou de retido simples: escala linear.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Apresentação dos resultados da A.G.
Distribuição granulométrica diferencial - escala log/linear
20
12
100
1000
10000
12
Percentagem retida
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
20
0
100
1000
10000
Diâmetro de partícula - m
Figura 18- Curva diferencial ou de retido simples: escala log-linear.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Apresentação dos resultados da A.G.
Distribuição granulométrica acumulada - escala linear
0
2000
4000
6000
8000
Retido acumulado - %
100
10000
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
2000
4000
6000
8000
0
10000
Abertura nominal - m
Figura 19- Curva de acumulados: escala linear.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Apresentação dos resultados da A.G.
Distribuição granulométrica acumulada - escala log/linear
Retido acumulado - %
20
100
100
1000
10000
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
20
100
1000
0
10000
Abertura nominal - m
Figura 20- Curva de acumulados: escala log-linear.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Apresentação dos resultados da A.G.
Figura 21- Curva de acumulados e histograma.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Utilização dos resultados da A.G.
Figura 22- Curva de passantes para dois britadores Metso®
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Utilização dos resultados da A.G.
12 0
10 0
R etenido , %
80
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
60
T a m a ño ,  m
Figura 23- Controle na moagem – análise granulométrica a laser.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Pasante, %
Utilização dos resultados da A.G.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
AFP-Ind
AFlotacionLTM
12,8 16,5 23,7 32,8 38
53
75
104 150 212 295
Tamaño,  m
Figura 24- Distribuición granulometrica comparativa en la alimentación a
flotación AFP-industrial y la preparada en el LTM-UFRGS.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Granuloquímica
Figura 24- Recuperação de cobre por intervalos de tamanhos.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
A.G. por difração a laser é o método
mais usado para o controle de
tamanho na moagem (grandes e
médias empresas de mineração).
equipamento
princípio
resultados
Figura 25- Análise granulométrica a laser.
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Capítulo 4 – Caracterização de sólidos
Granuloquímica
Análise granulométrica e de teores em minério de zinco-blenda (ZnS)
1
2
3
4
5
6
7
8
Faixa de
tamanho m
Peso
%
Teor de Zn
%
Peso de
Zn
Distribuição
de Zn %
Tamanho
m
Peso retido
acumul. %
Distribuição de
Zn acum. %
+ 425
3,60
0,8
- 425 + 300
4,80
0,7
- 300 + 212
7,20
0,5
- 212 + 150
25,30
8,5
- 150 + 125
20,50
10,2
- 125 + 75
36,70
10,1
1,90
12,2
- 75
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