Fisica laboratorio

Introdução

O processo da separação magnética se inicia através da história do Magnetismo, que é conhecido desde o ano VII a.C., através de textos gregos que constituíam no estudo e na observação de propriedades magnéticas em certos corpos compostos de um mineral semelhante com o Magnésio, daí o nome Magnetismo. Mas o Magnetismo só teve um avanço em seus estudos a partir do séc. XVI, com grandes nomes como Charles Coulomb, quando publicou sobre a lei dos pólos inversos de atração e repulsão. Depois no séc. XVIII e XIX com nomes como Carl Friederich Gauss, que criou uma lei afirmando que o fluxo do campo magnético através de uma superfície fechada é sempre nulo. Joseph Henry, Michael Faraday criaram conceitos de conversão de magnetismo em eletricidade que foram utilizados para construir o primeiro transformador. Através desses grandes estudiosos e suas leis publicadas, podemos conhecer a estrutura do moderno eletromagnetismo.

Retomando a história da separação magnética, é um método bastante utilizado na área de mineração para concentração e/ou purificação de muitas substâncias minerais, com processos que podem ser feitos tanto a seco como a úmido, variando com uma menor ou maior atração, os quais podem ser subdivididos de acordo com a característica do campo de indução. Esses separadores magnéticos são encontrados para baixas e altas intensidades e também para os métodos a seco e a úmido. A atração desse campo de indução é determinada pelas propriedades desses minerais que podem ser Ferromagnéticos que são fortemente atraídos, como exemplo temos a magnetita que é um dos minerais mais conhecidos. Temos também os minerais Paramagnéticos, que são fracamente atraídos e o exemplo clássico é a hematita, que ao contrário dos Paramagnéticos e Ferromagnéticos temos os diamagnéticos que, por terem cargas negativas, são repelidos quando todos são submetidos a um campo magnético.  Existem vários tipos de separadores que são denominados: De tambor, de rolo induzido, de correias cruzadas, de carrossel etc.

2 - Objetivos

Mostrar o funcionamento de um separador magnético com extrator suspenso simples;

Apresentar o plano de manutenção preventiva e coretiva mais eficaz tanto para o separador, quanto para o transportador de correia que o alimenta.

3 - Metodologia

A metodologia é um meio que o pesquisador tem de promover um questionamento crítico a respeito da construção do objeto científico, problematizando a relação sujeito-objeto construído. Goldenberg (1997, p.105) diz: “Metodologia, significa, etimologicamente, o estudo dos caminhos a serem seguidos, dos instrumentos usados para se fazer ciência”.

Para a realização desta pesquisa foi necessário aprofundar e conhecer sobre os diferentes tipos de separadores magnéticos através de pesquisas bibliográficas, que nos possibilitará criar um projeto para a construção de um separador magnético com extrator suspenso e com transportador de correia, cuja ideia é mostrar de forma simples e objetiva, o seu funcionamento. Além de apresentar a funcionalidade do separador magnético, vamos apresentar também a importância da manutenção destes equipamentos.

4 - Análise temática

        A separação magnética é uma técnica antiga de aplicação comercial mais difundida para separação de alguns poucos minerais, especialmente os fortemente magnéticos.

        Se um condutor é enrolado em forma de uma espira simples e faz-se passar por ele uma corrente elétrica, é formado um campo magnético. Quando a corrente é desligada o campo magnético também é interrompido. Alguns sólidos são atraídos pra um dos pólos do imã enquanto os outros são repelidos sob as mesmas circunstâncias. Assim, são conhecidas duas classes de materiais: os paramagnéticos que são atraídos e os diamagnéticos que são repelidos. Efeitos diamagnéticos são sempre extremamente pequenos enquanto que efeitos paramagnéticos podem variar de extremamente pequenos até muito grandes. Quando o paramagnetismo de uma substância for extremamente forte, é usual denominá-la de ferromagnético, pelo fato dela comportar-se como o ferro, a substância ferromagnética mais comum.

        O processo de separação de dois minerais através da diferença de susceptibilidade magnética é complexo. A força magnética atuando sobre uma dada partícula depende de uma série de fatores e de algumas propriedades tais como a densidade do fluxo e o gradiente de campo criados pelo separador magnético:

• Densidade de fluxo magnético: número de linhas de indução (imaginárias) que passam através das partículas minerais, medido em Tesla (T) ou Gauss (G) (1T = 10.000 G).
• Gradiente de campo magnético: é a força magnética que induz a passagem das linhas de fluxo através das partículas, medido em Tesla/milímetro (T/mm) ou Gauss/milímetro (G/mm).

4.1 – Classificação geral dos equipamentos

Os separadores magnéticos são diversificados e sua classificação pode ser de acordo com o seu uso, que estão distintos em dois grupos: separadores a seco e a úmido. Estes podem ser subdivididos conforme as características do campo de indução. Sendo assim, podemos destacar os separadores de baixa e alta intensidade, tanto para a operação a seco, quanto a úmido.

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4.1.1 – Separadores Magnéticos de baixa Intensidade (Campo Magnético de 0 a 2.500 G)

Existem 3 tipos de separadores de baixa intensidade:

• Extratores magnéticos suspensos: acima de uma correia transportadora o ferro que é atraído pelo imã e retirado do fluxo. Separadores magnéticos com limpeza automática levam o ferro separado para uma cinta transportadora circulante (figura 1), enquanto os extratores suspensos simples são limpos manualmente, a intervalos definidos (figura 2).

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• Polias Magnéticas: trabalham por desvio, diferentemente dos separadores suspensos, que trabalham por extração. Com elas o material é transportado pela correia e no fim de sua extremidade sofre ação do campo magnético, onde todas as impurezas ficam retidas até estarem na posição certa para serem despejadas no compartimento correto.

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• Separadores Magnéticos de Tambor: a parte inferior do tambor giratório, feito de aço inox, é imersa no tanque contendo a polpa. Os imãs permanentes, distribuídos no interior do tambor, criam um campo magnético de elevado gradiente, o qual atrai as partículas finas dos metais ferrosos em suspensão para a superfície do tambor. À medida que o tambor gira essas partículas “saltam” de um pólo para outro pólo, ocorrendo a separação entre partículas magnéticas e não magnéticas.

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4.1.2 – Separadores Magnéticos de Alta Intensidade (Campo Magnético de 2.500 a 17.500 G)

        Os vários separadores existentes utilizam basicamente os mesmos elementos construtivos e o mesmo princípio de operação. Diferem uns dos outros principalmente pelo número de pólos e pelo tipo de matriz ferromagnética que utilizam.