Processamento de Recursos Minerais I Britagem

Universidade Federal do Rio de Janeiro – Escola Politécnica

Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais – DEMM

Processamento de Recursos Minerais I

BRITAGEM

Anna Carolina Barreiro

Daniela de F. Cavalcante

Gabriella Miranda

Paulo Guilherme Cysne

Rodrigo Menezes

Rio de Janeiro

Maio 2017

Sumário

1. RESUMO        3

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        3

2.1 COMINUIÇÃO        3

2.2 BRITAGEM        3

2.3 BRITADOR CÔNICO        4

2.4 FUNÇÃO QUEBRA        4

2.5 EQUAÇÃO DE BOND        5

3. MATERIAIS E MÉTODOS        5

3.1 MATERIAL        5

3.2 BRITAGEM – BRITADOR CÔNICO        6

3.3 PENEIRAMENTO        6

3.4 DENSIDADE        6

5. RESULTADOS E CONCLUSÕES        7

5.1 DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA        7

5.2 DENSIDADE APARENTE        8

5.3 RAZÃO DE REDUÇÃO        8

5.4 VAZÃO MÁSSICA, VAZÃO VOLUMÉTRICA APARENTE E CONSUMO ENERGÉTICO        9

5.5 WORK INDEX OPERACIONAL        11

5.6 PARÂMETROS DAS FUNÇÕES QUEBRA E CLASSIFICAÇÃO        11

6. RERÊNCIAS BLIOGRÁFICAS..............................................................................................12

1. RESUMO

O objetivo deste relatório foi analisar a redução de tamanhos de um material em um ensaio de britagem utilizando um britador cônico, com base nos experimentos realizados no Laboratório de Tecnologia Mineral (LTM).

A amostra analisada foi um material do tipo PETRA 4 e, para realizar tal análise, foi feito uso de gráficos de distribuições granulométricas, densidade aparente da amostra, razão de redução, consumo energético e outros índices que serão apresentados no trabalho.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 COMINUIÇÃO

        Após a etapa de retirada do minério da mina, um processo importante é a redução do tamanho das partículas conhecido como cominuição. Esse processo separa o minério de interesse da ganga e diminui o tamanho das partículas facilitando o transporte para os estágios posteriores

        Na indústria, a cominuição é separada em etapas de britagem e moagem. Elas são utilizadas em conjunto e cada uma tem uma característica e função especial.

2.2 BRITAGEM

No relatório presente, será analisada a etapa da britagem. Ela é a primeira etapa da cominuição e, diferentemente da moagem, na britagem a operação é realizada a seco, salvo alguns processos onde é utilizado spray de água para evitar emissão de partículas de fino para a atmosfera.

A britagem é dividida em: primária, secundária, terciaria e, em alguns casos, quaternária. Na primária, os equipamentos são mais robustos e tem maior capacidade. A operação ocorre em circuito aberto (onde não há retorno de produto grosso para recominuição no próprio equipamento) e tem como objetivo preparar a granulometria certa para a britagem secundária. Na secundária, os equipamentos são menos robustos e já tem como objetivo preparar a granulometria certa para o segundo estágio da cominuição – a moagem. Diferentemente da britagem primaria, a operação ocorre em circuito fechado. A terciaria e quaternária tem como objetivo reduzir ainda mais a granulometria do produto desejado.

Esse estágio da cominuição tem alguns objetivos como preparar o minério para moagem ou reduzir o maior tamanho de partícula (top size) para facilitar o transporte. Sua função é realizar a quebra do material pela ação, em especial, da compressão e do impacto.

2.3 BRITADOR CÔNICO

        Nesse relatório, foi observado o processo de britagem com a utilização do britador cônico, portanto, vale salientar que os britadores cônicos podem ser usados desde a britagem secundária até a quaternária. O cone e o manto que, geralmente, tem um revestimento que define a capacidade do britador e a razão de redução, são constituídos de longas superfícies paralelas, isto é, há garantia de um longo tempo de retenção do material nessa região.

        Eles possuem algumas variáveis operacionais e de processo como a abertura da boca da alimentação e a abertura da saída (APA e APF – que, normalmente, é fixa e pode ser medida com o auxilio de uma peça de chumbo (gabarito)).

2.4 FUNÇÃO QUEBRA

        A função quebra (Equação 1) é uma distribuição de fragmentos que simbolizam a quebra de uma quantidade de partículas de tamanho aproximadamente uniforme.

 [pic 1]

Equação 1: Função quebra

onde , ,  são parâmetros a serem estimados, x é o tamanho das partículas finais e y é o tamanho das partículas iniciais.[pic 2][pic 3][pic 4]

2.5 EQUAÇÃO DE BOND

        A equação de Bond é utilizada para determinar a energia necessária para a cominuição de uma partícula de tamanho intermediário através da seguinte Equação 2 empírica:

 - [pic 5][pic 6]

Equação 2: Equação de Bond

Sabendo-se que E é a quantidade de energia necessária para a cominuição, K é a constante de proporcionalidade, dr é o diâmetro correspondente a 80% do passante da análise granulométrica e drl é o diâmetro representativo.

          Além disso, o Work index (Wi), também foi apresentado por Bond através da Equação 3. Ele determina o trabalho necessário para reduzir o peso do material desde um tamanho considerado infinito até ter 80% do passante, ou seja, ele estima o consumo energético do britador.