Moagem e Análise Ganulométrica

Universidade de Caxias do Sul
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
Disciplina: Operações Unitárias da Indústria Química I - ENQ0246A

PRÁTICA 01: MOAGEM E ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

Caxias do Sul
31 de agosto de 2016

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Sumário

1.        METODOLOGIA        4

2.1.        Equipamentos e Materiais        4

2.2.        Procedimento Experimental        4

2.        RESULTADOS        5

3.1.        Procedimento Experimental        5

Tabela 1: Resultados Obtidos do Procedimento Experimental        5

3.2.        Análise Granulométrica Diferencial        6

3.3.        Análise Granulométrica Acumulada        7

3.4.        Número de Partículas        8

3.5.        Superfície Externa de Partículas        9

3.6.        Diâmetro Médio das Partículas        11

3.7.        Velocidade Crítica        11

3.        CONCLUSÃO        12

4.        BIBLIOGRAFIA        12

Figura 1:Análise Granulométrica Diferencial – Antes e Depois da Moagem        7

Figura 2:Análise Granulométrica Acumulada – Antes e Depois da Moagem        8

Tabela 1: Resultados obtidos do Procedimento Experimental        5

Tabela 2: Dados das bolas – Procedimento Experimental        Erro! Indicador não definido.

Tabela 3: Análise Granulométrica Diferencial – Antes da moagem        6

Tabela 5: Análise Granulométrica Diferencial – Depois da moagem        6

Tabela 5: Análise Granulométrica Acumulada – Antes da moagem        7

Tabela 6: Análise Granulométrica Acumulada – Depois da moagem        7

Tabela 7: Cálculo de número de partículas – Antes da moagem        8

Tabela 8: Cálculo de número de partículas – Depois da moagem        9

Tabela 9: Cálculo de Superfície Externa de Partículas – Antes da moagem        9

Tabela 10: Cálculo de Superfície Externa de Partículas – Depois da moagem        10

Tabela 11: Diâmetro Médio Superficial        11

Tabela 12: Diâmetro Médio Volumétrico        11

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INTRODUÇÃO

        A quebra de partículas sólidas em partículas menores é uma operação industrial importante. Muitas vezes o que se pretende é apenas obter blocos de dimensões trabalháveis, porém na grande maioria dos casos o objetivo visado é aumentar a área externa, de modo a tornar mais rápido o processamento do sólido.1

        Neste contexto, a moagem é um método simples e prático para redução de tamanho de partículas. Um dos diversos equipamentos que realizam essa operação é o moinho de bolas, que é um cilindro rotativo com esferas maciças em seu interior, que atuam como meios de moagem. A rotação produz forças centrífugas que levantar as bolas a uma dada altura levando-os a recuar para dentro do cilindro e o material ser moído. Se a velocidade do moinho é muito grande, o cilindro irá funcionar como uma centrífuga, fazendo com que as bolas fiquem no perímetro de fabricação, em vez de cair para trás. O ponto em que um moinho de bolas age como uma centrífuga é chamada de "velocidade crítica”.2

        O meio mais prático de separação de materiais heterogêneos consiste em passar o material através de uma série de peneiras com malhas progressivamente menores, onde cada uma das quais retém uma parte da amostra. Esta operação, conhecida como análise granulométrica, é aplicável a partículas de diâmetros compreendidos entre 7 cm e 40 µm.

        A análise granulométrica é realizada com peneiras padronizadas quanto à abertura das malhas e à espessura dos fios de que são feitas. Existem várias séries de peneiras, sendo que a mais utilizada no Brasil é a série Tyler.

         O objetivo da aula prática é realizar uma operação de moagem e utilizar da análise granulométrica para verificar o efeito da operação do moinho na granulometria do produto obtido.1

1. METODOLOGIA

1. Equipamentos e Materiais

1. Sistema de peneiras da série Tyler
2. Balança semianalítica
3. Areia
4. Cronômetro
5. Agitador de peneiras
6. Moinho de bolas

1. Procedimento Experimental

1. Foram pesados 200 gramas de areia em balança semianalítica.
2. Cada uma das peneiras e a panela da série Tyler foram também pesadas.
3. As peneiras foram classificadas e empilhadas conforme o tamanho das aberturas, ficando a de maior tamanho de abertura no topo e a de menor tamanho de abertura na base, antes da panela.
4. A areia previamente pesada foi vertida na peneira superior para submeter o produto à classificação.
5. O conjunto de peneiras foi então colocado em um agitador de peneiras. A agitação se deu por 10 minutos, controlados em cronômetro, a vibrações médias (no equipamento, o controlador das vibrações apontava para 5, sendo o máximo 10).
6. Após a agitação, as peneiras e a panela foram pesadas novamente para verificação da massa de areia que ficou retida em cada uma.  As amostras de areia foram juntas novamente para realização da moagem.
7. Foram pesados 0,5 kg de bolas grandes, 1,5 kg de bolas médias e 0,5 kg de bolas pequenas. Foi realizada a medição do diâmetro médio de cada tamanho de bola e também do diâmetro interno do moinho.
8. A areia foi introduzida no moinho, juntamente com a quantidade de bolas previamente pesada. O processo de moagem se deu por 15 minutos, controlados por cronômetro.
9. A velocidade do moinho foi medida com a contagem de rotações deste em um minuto.
10. Após o final do processo de moagem, as bolas e a areia foram removidas do moinho, e, com a ajuda de um pincel, a areia foi separada das bolas.
11. A areia foi então colocada novamente na peneira superior do conjunto de peneiras da série Tyler, previamente classificadas pelo tamanho das aberturas da peneira e empilhadas.
12. O conjunto de peneiras foi colocado no agitador de peneiras mais uma vez, permanecendo sob agitação por mais 10 minutos, controlados por cronômetro.
13.  Após a agitação, as peneiras e a panela foram pesadas novamente para verificação da massa de areia que ficou retida em cada uma.

1. RESULTADOS

1. Procedimento Experimental

Tabela 1: Resultados Obtidos do Procedimento Experimental

Mesh	Abertura Livre (mm)	Massa Peneira (g)	Massa Peneira + Amostra (g)
Antes moagem	Depois moagem
6	3,327	352,31	354,78	355,00
20	0,833	396,15	424,69	414,07
48	0,295	372,52	471,22	416,88
60	0,248	359,96	384,91	378,50
100	0,147	326,56	362,23	370,73
Panela	-	364,41	373,29	438,23

     

Tabela 2: Dados das bolas – Procedimento Experimental

	Massa de bolas (g)	Diâmetro médio (mm)
Bolas Grandes	503,50	26,5
Bolas Médias	1498,00	18,5
Bolas Pequenas	514,40	15,0