Separação De Minerios

Introdução

O processo de separação de minérios contidos em um mineral é chamado de concentração, e isso pode ser compreendido se tomarmos um exemplo prático, no caso à concentração do ouro aluvionar. Ao tomar 1 kg de sedimentos de um rio em uma bateia, pode conter apenas uma partícula de 0,1g de ouro. Neste caso diz-se que a concentração é de 0,1g/kg de ouro. Quando essa massa inicial passa por uma peneira operacional e a massa inicial reduz para 100g. A relação ouro/sedimento passa a ser de 0,1g/100g. Ou seja, a concentração de ouro aumentou.

Concentração de minérios se dá quando precisam separar os minerais de interesse dos que não são interessantes no momento. Para que ocorra essa separação, é preciso que esses minerais de interesse não estejam fisicamente agregados, que haja diferença física e físico-química entre a parte que será inutilizada, entendendo a importância dos métodos de moagem, britagem e peneiramento.

Definição

Separação/Concentração gravítica ou gravimétrica é umas das formas mais antigas de processamento mineral, e apesar de tantos anos de utilização seus mecanismos ainda são utilizados e serviram como base para vários outros, além de apresentar bons resultados com baixo custo. Definida como um processo no qual as partículas de diferentes densidades, tamanhos e formas são separadas por ação da força de gravidade ou por forças centrífugas, utilizando-se um meio fluido (água ou ar) para efetivar a separação.

Princípios

Os principais mecanismos atuantes na concentração gravítica ou gravimétrica são os seguintes:

 Aceleração diferencial;

 Sedimentação retardada;

 Consolidação intersticial;

 Velocidade diferencial em escoamento laminar;

 Ação de forças Cisalhantes;

Aceleração Diferencial

A aceleração inicial dos minerais é independente do tamanho e depende apenas das densidades do sólido e do fluido (ou poupa). Teoricamente, se a duração da queda é bastante curta e frequente, a distância total percorrida pelas partículas será mais afetada pela aceleração diferencial inicial do que pela velocidade terminal.

Sedimentação Retardada

Uma partícula em queda livre em um fluido é acelerada por certo tempo pela ação da força de gravidade, aumentando sua velocidade até alcançar um valor máximo, a velocidade terminal, que então permanece constante.

A diferença de densidade entre partículas minerais tem um efeito mais pronunciado nas faixas grossas, e menos efetivo nas faixas granulométricas finas, a separação por este mecanismo é menos efetiva. Por exemplo, uma pepita esférica de ouro de 2 mm de diâmetro apresenta a mesma velocidade terminal, em queda livre que uma partícula de quartzo de 20 mm.

Consolidação Intersticial

Este mecanismo ocorre devido à formação de interstícios entre partículas grossas de um ou mais minerais, proporcionando liberdade de movimentação das partículas finas nos vazios formados. Por exemplo, no final do impulso em um jigue, o leito começa a se compactar e as partículas pequenas podem então descer através dos interstícios sob a influência da gravidade e do fluxo de água descendente, este provocado pela sucção que se inicia.

Velocidade Diferencial em Escoamento Laminar

O principio em que se baseia a concentração em escoamento laminar é o fato que uma película de água flui sobre uma superfície inclinada e lisa, em condições de fluxo laminar, a distribuição de velocidade é parabólica, nula na superfície e alcança seu máximo na interface do fluido com o ar.

Ação de Forças Cisalhantes

Se uma suspensão de partículas é submetida a um cisalhamento continuo, há tendência ao desenvolvimento de pressões através do plano de cisalhamento e perpendicularmente a este plano, podendo resultar na segregação das partículas.

O efeito resultante desses esforços de cisalhamento sobre uma partícula é diretamente proporcional ao quadrado do diâmetro da partícula e decresce com o aumento da densidade.

Critério e Eficiência

A eficiência da separação gravítica ou gravimétrica aumenta com o incremento do tamanho da partícula, pois o movimento no fluido ocorre em regime turbulento (newtoniano). Assim, é praticamente obrigatório eliminar do sistema partículas pequenas cujo movimento está condicionado por fenômenos de fricção superficial (Stokes).

O critério de concentração (CC) é usado em uma primeira aproximação para obter uma separação entre minerais pela força da gravidade, desconsiderando o fator de forma das partículas minerais.

Equipamentos

 Calha Simples

Também conhecida como calha concentradora, são utilizadas no tratamento de cascalhos auríferos desde o século XVI, e tem aplicação na concentração de ouro aluvionar até hoje.

Uma calha consiste essencialmente de uma canaleta inclinada, feita normalmente