TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
TRATAMENTO FÍSICO DE MINÉRIOS
PARTE I
Engenheiro de Minas Roberto Adonis
2019
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO A COMINUIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO ..................... 03
2. OBJETIVOS DA COMINUIÇÃO .......................................................................... 04
3. MECANISMOS DE FRAGMENTAÇÃO ............................................................... 08
4. INTRODUÇÃO À BRITAGEM. ............................................................................ 13
4.1 BRITADOR DE MANDIBULAS. ......................................................................... 14
4.2 BRITADOR GIRATÓRIO. ................................................................................... 19
4.3 BRITADOR DE IMPACTO. ............................................................................... 21
4.4 BRITADOR DE ROLO DENTADO. .................................................................... 23
4.5 BRITADOR CÔNICO. ........................................................................................ 25
4.2 BRITADOR VSI-BARMAC/SEMI AUTÓGENO ................................................ 27
5. INTRODUÇÃO À MOAGEM ................................................................................ 31
5.1 PRINCIPAIS TIPOS DE MOINHOS. .................................................................. 33
5.1.1 MOINHOS REVOLVENTES OU TUBULARES .............................. 33
5.1.1.1 MOINHO DE BARRAS. ............................................................................... 33
5.1.1.2 MOINHO DE BOLAS. .................................................................................. 34
5.1.1.3 MOINHO DE SEIXOS. ................................................................................. 37
5.1.1.4 MOINHO DE AUTÓGENOS E SEMI AUTÓGENOS. .................. 37
5.1.1 MOINHOS TIPO “FIXED PATH” .................................................................... 38
5.2 PROCESSOS DE MOAGEM. .............................................................................. 39
6.3 EQUIPAMENTOS AUXILIARES À COMINUIÇÃO ......................... 67
6.3.1 ALIMENTADORES .......................................................................................... 67
6.3.2 TRANSPORTADOR DE CORREIA. ................................................................ 70
7. PENEIRAMENTO E CLASSIFICAÇÃO. ..............................................................76
7.1 PENEIRAMENTO................................................................................................ 76
7.1.1 INTRODUÇÃO A CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA. ........................ 77
7.1.2 TIPOS DE PENEIRAS. ..................................................................................... 78
7.1.3 DIMENSIONAMENTO DE PENEIRAS. .......................................................... 82
7.1.4 NOVOS EQUIPAMENTOS. ............................................................................ 91
7.1.5 SÉRIES DE PENEIRAS. .................................................................................. 95
7.1.6 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA. .................................................................... 97
7.2 CLASSIFICAÇÃO. ............................................................................................ 104
7.2CARACTERÍSTICAS DA CLASSIFICAÇÃO ...................................... 104
7.2.1 TIPOS DE CLASSIFICADORES .................................................................... 107
8. ENERGIA DE COMINUIÇÃO ............................................................................121
9. CARGA CIRCULANTE. ...................................................................................... 125
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
1. INTRODUÇÃO À COMINUIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO:
De forma geral, o aproveitamento de matérias-primas minerais requer alguma
forma de tratamento para a liberação do elemento ou do mineral de interêsse. A
intensidade do tratamento depende do teor do minério na jazida, da forma de alojamento
do mineral na rocha hospedeira, bem como das especificações impostas pelo mercado
para o minério de interêsse. Para atender as especificações do mercado (teor mínimo do
elemento ou composto no minério, teor máximo de contaminantes, granulometria, etc),
faz-se necessário o emprego de processos físicos e/ou químicos para obter a
concentração do elemento desejado.
A metalurgia extrativa é responsável pela produção de metais a partir de
minérios. As atividades envolvidas neste processo são divididas em tratamento de
minérios, hidrometalurgia e pirometalurgia. O tratamento de minérios envolve as
operações que visam a modificação da granulometria, da forma e da concentração dos
minerais presentes no minério, sem, no entanto, alterar a sua natureza química. Já nas
etapas subseqüentes de hidrometalurgia e pirometalurgia, a identidade química e física é
modificada através do uso de solventes e de reações químicas a altas temperaturas,
respectivamente.
De um modo geral, o tratamento de minérios comprrende as seguintes etapas,
como mostra a Figura 1:
• Preparação ou cominuição,
• Concentração,
• Desaguamento.
A etapa de preparação envolve as operações de cominuição e classificação por
tamanho, com o objetivo de liberar os minerais de minério. Nos casos de minérios de
alto teor, após a etapa de preparação, o produto final é disponibilizado para o mercado
consumidor. Esse é o caso de alguns minérios (p. ex. o minério de ferro de Carajás), de
agregados para a construção civil (areia e brita) e de rochas calcárias.
Na maior parte dos casos, no entanto, é necessário o emprego de processos de
concentração do minério e a remoção de contaminantes para atender as exigências do
mercado. Na maioria das vezes, as operações de concentração são realizadas a úmido. A
utilização ou o processamento subsequente dos produtos requer a remoção e
recuperação da água do concentrado através de um processo denominado de
desaguamento. A água obtida é reciclada e retorna para a usina de beneficiamento.
Para um minério ser concentrado é necessário que os minerais estejam
fisicamente liberados, ou seja, uma partícula deve apresentar idealmente uma única
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
espécie mineralógica. Para se obter a liberação do mineral, o minério é submetido a uma
operação
de redução de tamanho, cominuição, isto é, de britagem e/ou de moagem.
Além das operações citadas acima, também existem as operações auxiliares de
transporte e manuseio de sólidos. Essas são responsáveis pela homogeneização dos
sólidos, a fim de minimizar as variações qualitativas na alimentação das várias
operações unitárias, ou pelo transporte de sólidos, estejam eles secos ou na forma de
polpas dentro da usina de processamento.
Abaixo a figura 01 mostra um fluxograma típico de processamento mineral:
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
2. OBJETIVOS DA COMINUIÇÃO
A cominuição, palavra derivada do latim “comminuere”, consiste de métodos
específicos para redução de tamanho de partículas através da aplicação de pressão
(compressão), criação de impacto cinético entre minério e corpo moedor (impacto), ou
através de atrito da superfície de partículas do minério com a superfície dos corpos
moedores (abrasão).
No beneficiamento de minérios, a cominuição é necessária para se obter uma
granulometria adequada ao processo de concentração utilizado, assim como para a
consecução de uma liberação adequada dos minerais a serem separados. É
imprescindível a obtenção de elevado grau de liberação, para ser possível a consecução
de concentrados com teores adequados a uma taxa de recuperação razoável do mineral
útil.
A seguir na figura 02, aspectos da cominuição e classificação em unidades de
britagem dos municípios de Parauapebas (A) e Canaã dos Carajás (B), todos no estado
do Pará:
Portanto, os objetivos da cominuição podem ser resumidos como a seguir:
− Produzir partículas de um dado tamanho ou forma;
− Liberar o mineral-minério dos minerais de ganga de maneira que eles possam ser
posteriormente concentrados;
− Aumentar a área superficial específica dos minerais de um minério expondo-os mais
facilmente ao ataque por reagentes químicos.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
A fragmentação é quase sempre dividida em várias etapas, para minimizar seus
custos e não fragmentar as partículas além do necessário.
Os processos de cominuição podem ser feitos a seco ou via úmida dependendo
de alguns fatores técnicos e econômicos. Por exemplo, um minério com umidade alta
deve ser moído a úmido, pois o custo para secagem seria proibitivo. Já um minério
extraído de uma região desértica ou muito seca, moído a seco, poderá apresentar
vantagens econômicas substanciais. Porém, geralmente, a moagem via úmida apresenta
menor custo de investimento e menor custo operacional do que a moagem a seco.
As etapas iniciais da fragmentação, quando ainda são gerados tamanhos
relativamente grandes de partículas (diâmetros até aproximadamente 1 milímetro), são
chamadas de britagem. Quando a fragmentação visa atingir tamanhos bem menores (por
exemplo: 0,074 milímetros) dá-se o nome de moagem.
Os circuitos de cominuição existem pela necessidade do processo ser estagiado,
devido às limitações geométricas e mecânicas das máquinas e devido ao fato de que
quanto maior a relação de redução (relação entre o diâmetro das partículas na entrada e
na saída do processo) menor será a eficiência energética da máquina.
A seleção de um circuito de cominuição correto depende da distribuição
granulométrica da alimentação e do produto e de outras propriedades físicas que
definem a dureza, competência e abrasividade do minério. Estas propriedades variam
muito de minério para minério e podem ter variações dentro de diferentes partes da
mesma reserva mineral.
Os métodos de cominuição são classificados de acordo com a granulometria do
minério em britagem e moagem. Os britadores devem ser estruturalmente reforçados, de
forma a serem aptos à aplicação de elevados esforços localizados enquanto os moinhos
devem ser capazes de distribuir uma grande energia sobre um grande volume de
partículas.
Na figura 03 observa-se grande emissão de pó nas instalações de britagem
mostrada abaixo: em (A) Parauapebas-PA e em (B) Santa Tereza – GO.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
O termo moagem é usado quando corpos moedores são colocados junto com o
minério em uma câmara rotativa ou oscilante. Isto proporciona contato máximo entre
corpo moedor e minério, aplicando impacto e abrasão. Os corpos moedores podem ser
partículas grandes do próprio minério (moagem autógena), bolas de aço, barras de aço
ou corpos de cerâmica, entre outros.
As relações de redução em cada etapa do processo são pequenas: britagem
primária 8:1; britagem secundária entre 8:1 e 6:1; britagem terciária entre 4:1 e 6:1.
Exemplificando esta informação podemos dizer, que em uma britagem primária um
bloco de rocha que chegou a um britador primário com um diâmetro de 40” deverá ser
reduzido a blocos menores, em torno de 5”. Se o britador estiver regulado para uma
abertura de 5”, o tamanho máximo do bloco a ser britado não deve exceder a 40”.
Abaixo a figura 04 mostra um diagrama esquemático geral de um processo de
britagem:
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Figura 05 – Unidade Semi-Móvel.
Figura 06 – Britagem Secundária.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
3. MECANISMOS DE FRAGMENTAÇÃO:
A fragmentação ou redução de tamanho é uma técnica de vital importância no
processamento mineral. Um minério deve ser fragmentado até que os minerais úteis
contidos sejam fisicamente liberados dos minerais indesejáveis. Às vezes, a redução de
tamanho visa apenas à adequação às especificações de granulometria estabelecidas pelo
mercado, como, por exemplo, a fragmentação de rochas como o granito ou calcário para
a produção de brita.
Quando uma partícula é submetida a esforços mecânicos superiores à sua
resistência à ruptura, ocorre a propagação de trincas já existentes e a iniciação de novas
trincas em seu interior, o que causa a fragmentação da partícula. Os esforços mecânicos
aplicados podem ser normais (compressão ou tração) ou tangenciais (cisalhamento). A
resposta de qualquer sólido à aplicação de tais esforços se dá na forma de deformações,
as quais podem ser classificadas como elásticas e inelásticas.
Os materiais rochosos em sua maioria se deformam de forma elástica, até muito
próximo do instante de sua ruptura. Entretanto, em alguns casos, podem apresentar
comportamento inelástico, caracterizando-os como elasto-plásticos, caso em que o
resultado da aplicação de esforços é a deformação permanente do material (CETEM -
Tratamento de Minérios 5ª Edição).
Durante a fragmentação, as forças de contato deformam as partículas criando um
campo de tensões, e as partículas respondem criando trincas ou se deformando
inelasticamente. Conforme a Figura 5, esse processo pode ocorrer pelos mecanismos de
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
abrasão, clivagem ou estilhaçamento, os quais dependem do nível de energia aplicada
(King, 2001).
Figura 07 – Formas de fraturas em rochas.
Fratura por Abrasão
Fratura por Clivagem
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Em todos os casos, a fragmentação é uma operação que envolve elevado
consumo energético e baixa eficiência operacional, representando, normalmente, o
maior custo no tratamento de minérios.
Uma relação que permita calcular a energia necessária à fragmentação de um
material até um certo tamanho é uma aspiração antiga de cientistas e técnicos pois,
sendo o gasto de energia na fragmentação, o que mais onera uma instalação industrial, é
de grande valia a sua determinação.
Várias relações foram postuladas ao longo do tempo e dentre elas temos as mais
importantes tais como:
- Lei de Rittinger - Esta lei se aplica à fragmentação muito fina como, por exemplo, à
moagem de clinquer de cimento.
- Lei de Kick - Esta lei se aplica, de preferência, à fragmentação de matacões.
- Lei de Bond - Chamada de "3ª Lei de Fragmentação". “A energia consumida para
reduzir o tamanho de um material é inversamente proporcional à raiz quadrada do
tamanho”. Ele definiu como tamanho, a abertura da peneira pela qual passam 80% do
material.
A diferença entre o postulado de Bond e os demais foi a introdução do conceito
de um índice conhecido como WI (Work Index) ou índice de trabalho, que é definido
como o trabalho necessário para reduzir a unidade de peso (tonelada curta = 907 kg) do
material considerado, desde um tamanho inicial, teoricamente infinito (F = ∞), até uma
granulometria 80% passante em 100 µm.
O WI é uma característica do minério. É um parâmetro da cominuição que
expressa a resistência de determinado minério de ser britado ou moído.
A aplicação da equação de Bond no cálculo da energia consumida numa
instalação de moagem se difundiu, e a determinação experimental do WI é hoje uma
prática normal em muitos laboratórios.
Para esta determinação utiliza-se um moinho padrão (Proposta de Norma
Técnica NBR 11376 ABNT), e com a metodologia descrita nesta norma, calcula-se o
índice de moabilidade do material (Mob) que corresponde à massa em gramas passante
na peneira de malha teste, gerada em cada rotação do moinho, simulando um circuito
fechado. O valor do WI é calculado pela fórmula seguinte:
Onde:
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
WI = índice de trabalho em kWh/t;
Am = abertura da malha teste de classificação em m;
P = abertura da peneira onde passam 80% da massa do produto, em m;
F = abertura da peneira onde passam 80% da massa da alimentação, em m;
Mob = índice de moabilidade;
1,1 = fator de conversão de tonelada curta para tonelada métrica;
Em 1961, Hukki confirmou que as leis de cominuição anteriores se aplicam a
determinados intervalos.
A figura 6 mostra a relação estabelecida por Hukki para o consumo de energia
em função da granulometria do produto. É possível perceber que todas as três Leis
seriam válidas para diferentes intervalos de granulometria, mas que para o intervalo
onde a moagem primária / secundária de minérios é desenvolvida, a Lei que se aplica é
a de Bond.
Apesar de grande aplicação na moagem de minérios, a Lei de Bond leva a
grandes discrepâncias devido às condições de operação em uma usina diferirem de
forma ampla das condições testadas.
Segundo Rowland (1980), a equação de Bond deve considerar oito fatores de
eficiência em seu cálculo de potência, os quais são calculados a partir de desvios das
condições específicas, para as quais a equação de Bond foi desenvolvida.
Estes oito fatores são os seguintes:
EF1 - Moagem a seco: Para a moagem a seco utiliza-se um fator de 1,3 e para moagem
a úmido um fator de 1. Isto acontece devido ao fato que a moagem a seco tem menor
eficiência que a moagem a úmido.
EF2 - Circuito aberto em moinhos de bolas: A moagem em circuito fechado é mais
eficiente do que a moagem em circuito aberto. Segundo Beraldo (1987), “como as
curvas de distribuição granulométrica em circuito aberto ou em circuito fechado são
distintas, a especificação dos produtos de circuito aberto deve ser feita em relação à
porcentagem retida em uma determinada malha”.
Figura 08 - Relação entre a energia fornecida e tamanho da partícula na cominuição
(Hukki, 1961).
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
EF3 - Fator de diâmetro: Até um diâmetro de 3,81 m, a eficiência do moinho cresce e
acima de 3,81 m esta eficiência se mantém constante e igual a 0,914.
EF4 - Fator de oversize: Quando a alimentação contém partículas muito grandes o
moinho tem uma baixa eficiência para moagem dessas partículas.
Dessa forma se aplica um fator relativo a essa ineficiência.
O WI a ser utilizado para os cálculos do EF4 é aquele determinado para moinho
de barras mesmo que o cálculo do dimensionamento esteja sendo feito para um moinho
de bolas.
EF5 - Material fino: Este fator, estabelecido por Bond, é utilizado para produtos com 80
% passante em 74 µm.
EF5 = P + 10,3
11,45. P
EF6 - Relação de redução em moinho de barras: Se a relação de redução for alta, não é
necessária a utilização do fator EF6. No entanto, seu uso é recomendado sempre que o
WI do minério for superior a 7 kWh/t.
EF7 - Baixa relação de redução em moinhos de bolas: Como o uso deste fator só
acontece quando a relação de redução no moinho de bolas é inferior a 6, raramente é
utilizado pois, normalmente, nesse tipo de moinho a relação de redução é muito maior
que este valor. Este fator é mais frequentemente utilizado no caso de remoagem.
EF8 - Moagem em moinho de barras: O fator EF8 varia de acordo com a forma de
preparação da alimentação do moinho. Exemplo: Alimentação do moinho proveniente
de circuito aberto de britagem, EF8 = 1,4.
4. INTRODUÇÃO À BRITAGEM
A britagem consiste da quebra de partículas principalmente pela ação de
esforços compressivos ou de impacto. Os esforços compressivos são aplicados, em
geral, por meio do movimento periódico de aproximação e afastamento de uma
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
superfície móvel contra outra fixa. Esse é o caso dos britadores de mandíbulas,
britadores giratórios e britadores cônicos.
Figura 09 – Processo de Compressão (fonte Metso Minerals).
A quantidade de finos produzidos pode ser reduzida minimizando a área de
aplicação da carga e isto é feito nos equipamentos de britagem usando superfícies
corrugadas. A resistência das rochas à compressão é muito maior que a resistência à
tração quando, geralmente, a ruptura se produz ao longo dos planos de cisalhamento.
Nos britadores classificados como de impacto os esforços de quebra são
resultantes da projeção de partículas contra elementos do britador ou do revestimento,
como exemplo pode-se citar os britadores de impacto e de martelos, ambos com eixo
horizontal, e o britador de impacto de eixo vertical (VSI). Assim, os britadores podem
ser classificados conforme o mecanismo usado seja ele compressão ou impacto, e a
aplicação de um determinado tipo de britador está vinculada ao tipo de material, a
capacidade e a razão de redução desejada.
A alimentação dos britadores é feita através de alimentadores de correia dotados
de inversores de frequência, esses, Inter travados à lógica de alimentação de cada
modelo de britador, ou seja, nesse caso específico, o alimentador deve variar a
velocidade de acordo com a corrente elétrica dos motores dos britadores de rolos; já nos
britadores cônicos a velocidade do alimentador deve variar a velocidade de acordo com
o nível da câmara de britagem. Todo esse controle é feito através do CLP (controlador
lógico
programável).
Figura 10 – Caminhão descarregando material na caixa de alimentação do
britador primário (A) e alimentador vibratório em (B).
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Uma importante aplicação dos processos de britagem é na produção de
agregados para construção civil. Nessa indústria são utilizados britadores de
mandíbulas, giratórios e cônicos, principalmente estes últimos, porque apresentam alta
produtividade, baixo custo de operação e de manutenção e limitada taxa de desgaste dos
revestimentos.
- Classificação dos estágios de britagem (Figueira et al., 2004).
Estágio de Britagem
de
Tamanho Máximo de
Alimentação (mm).
Tamanho Máximo
Produção (mm).
Britagem Primária 1000 100,0
Britagem Secundária 100 10,0
Britagem Terciária 10 1,0
Britagem Quaternária 5 0,8
Para fins de especificações e características apresentamos abaixo os principais
equipamentos para realizar a fragmentação primária da rocha:
4.1 RITADOR DE MANDÍBULAS
Os britadores de mandíbulas são classificados em dois tipos, baseando-se no
mecanismo de acionamento da mandíbula móvel. Assim, tem-se britadores de um eixo
(Figura 9) e dois eixos - tipo Blake (Figura 10). Nos britadores de dois eixos, a
mandíbula móvel tem movimento pendular, enquanto que os de um eixo, tem
movimento elíptico. Em termos de custos de capital, britadores de dois eixos são cerca
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
de 50% mais elevados que os de um eixo, sendo indicados para materiais mais abrasivos
e de difícil fragmentação.
Os britadores de mandíbulas são classificados em dois tipos: de um e dois eixos.
Como o de um eixo é o mais utilizado, vamos nos dedicar a ele.
Seu princípio de funcionamento é relativamente simples: veja na figura x: o eixo
excêntrico (3) provoca um movimento que aproxima a parte superior da mandíbula
móvel (5) da fixa (6), ao mesmo tempo em que aquela se move para baixo, com uma
trajetória elíptica. Esta operação esmaga o material e força-o para baixo. No movimento
seguinte, a parte inferior da mandíbula móvel é que se aproxima da fixa, enquanto o
eixo excêntrico completa o seu giro. A abanadura (7) serve de braço de alavanca para
esse movimento, O suporte da mandíbula móvel, que está fixo no eixo excêntrico,
denomina-se queixo (4).
ONDE É APLICADO:
O consumo de pedra britada aumenta de ano para ano: o progresso exige novas
estradas, edifícios, barragens, etc. Virtualmente, toda construção depende de pedra para
ser britada (quebrada) para ser reduzida ao tamanho (granulométrica) especificada.
Também a procura de minério tem aumentado com o desenvolvimento
tecnológico e industrial. Os processos metalúrgicos e de concentração de minérios
exigem redução à tamanho adequado à sua utilização.
Figura 11 – Britador de mandíbulas de um eixo.
BRITADORES DE MANDÍBULAS PRIMÁRIOS DE 2 EIXOS
Caracterizam-se principalmente pelo menor consumo de peças de desgaste,
quando comparados com os britadores de um eixo.
Movimento do queixo através do eixo sem excentricidade, consegue-se
movimento puramente pendular da mandíbula móvel, fazendo com que a britagem se
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
dê, essencialmente por compressão; o material britado desce somente por gravidade,
sem ser arrastado pelas mandíbulas.
Dessa forma, o atrito sobre as mandíbulas é minimizado, aumentando sua vida
útil. Também a velocidade de oscilação do queixo, menor que nos britadores de 1 eixo,
contribui para maior duração das mandíbulas Identificação dos britadores: os de
mandíbulas são identificados pelas dimensões de sua boca de alimentação (ou entrada).
Exemplo: 8050, que na verdade, deve ser 80x50, pois, o 80 significa que a largura útil
da boca de descarga é de 80 cm e, o 50 significa que a maior distância útil entre as
mandíbulas é 50 cm. Veja figura 4.
Dependendo da procedência, estas medidas são em polegadas. Portanto é preciso
muito cuidado quanto a este detalhe.
A granulometria do produto é estabelecida pelo ajuste da descarga, sendo então
definida pela razão de redução que deve ser em torno de 5:1. Algumas observações
importantes:
1) Peças de desgaste: Pela natureza agressiva do trabalho do britador, algumas peças
são sujeitas ao desgaste pela abrasão ou erosão do material britado. São denominadas
peças de desgaste, e devem ser substituídas periodicamente. As principais são:
mandíbulas, placas laterais, abanaduras e calhas. Dentre elas, as mandíbulas são as mais
frequentemente trocadas. Sua vida útil pode variar de poucas semanas a muitos meses,
dependendo da abrasividade do material, da abertura de saída, da granulométrica e
umidade do material. A vida útil da mandíbula fixa é, normalmente, menor que a da
móvel, pois o material está continuamente deslizando para baixo, sobre sua superfície.
2) Os principais tipos de mandíbulas utilizadas são: Lisa (com pequena ondulação),
Dentes grossos, Dentes finos, HD, ESCO e Plus-Life. Cada uma tem uma aplicação de
acordo com o material e condições de regulagem do britador.
3) Pontos de reciclagem: A abertura de saída tem duas posições: aberta e fechada. Na
posição aberta, as mandíbulas estão no seu ponto mais afastado uma da outra (APA). Na
posição fechada, estão no seu ponto mais próximo (APF). A medida da abertura é dada
pela distância entre a ponta de uma mandíbula ao fundo da outra. A diferença de medida
entre a APA e APF, é o valor do movimento excêntrico do queixo.
Figura 12 – Britador de mandíbulas de dois eixos.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Figura 13 – Vista superior e lateral do britador.
MODELO C100 C160
A (mm) 1000 1600
B (mm) 760 1200
C (mm) 2420 3700
D (mm) 3670 5900
E (mm) 2890 4580
F (mm) 2490 3750
G (mm) 1700 2650
H (mm) 2965 4280
I (mm) 775 1300
Peso britador Kg 23300 83300
4.2 BRITADOR GIRATÓRIO
É o equipamento de britagem primária utilizado quando existe uma grande
quantidade de material a ser fragmentado, sendo mais operacional do que o britador de
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
mandíbula, pois pode ser alimentado por qualquer lado, indistintamente, além de
permitir uma pequena armazenagem no seu topo.
Figura 14 – Britador giratório.
O princípio de funcionamento do britador giratório consta do movimento de
aproximação e distanciamento do cone central em relação à carcaça invertida.
Este movimento circular (85 a 150 rpm) faz com que toda a área da carcaça seja
utilizada na britagem, o que fornece ao britador uma grande capacidade de operação.
4.3 BRITADOR DE IMPACTO
Neste tipo de britador (Figura 13), a fragmentação é feita por impacto ao invés
de compressão. Por meio do movimento das barras (500 até 3.000 rpm), parte da
energia cinética é transferida para o material, projetando-o sobre as placas fixas de
impacto onde ocorre a fragmentação.
Entre suas principais características de britagem, destacam-se a alta taxa de
redução e propriedade de dar forma cúbica aos materiais britados.
Abaixo a figura 15 demonstra de o esquema do britador de impacto de
eixo horizontal e eixo vertical.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
A desvantagem do uso desse equipamento é que apresenta elevado custo de
manutenção e grande desgaste, não sendo aconselhável seu uso, no caso de rochas
abrasivas e de materiais com valor da sílica equivalente maior que 15%.
Estes equipamentos são escolhidos para britagem primária, onde se deseja uma
alta razão de redução e alta percentagem de finos. Um fator importante que pode limitar
sua aplicação, devido a restrições ambientais, é a poeira excessiva gerada.
4.4 BRITADOR DE ROLO DENTADO
Consiste basicamente de um rolo dentado móvel e uma carcaça fixa, como está
apresentada na Figura 16.
O movimento giratório do rolo provoca a compressão e cisalhamento do material
entre os dentes e a placa fixada à câmara.
Os britadores (moinhos) de rolos normalmente são aplicados a materiais de
baixa e média dureza como: grafite, carvão, bauxita, dolomita, etc.
A relação de redução desses britadores varia em função da abertura entre os
rolos e o tipo de revestimento usado, porém é muito pequena, normalmente 1:3.
Figura 16 – Britador de dois rolos.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Tem emprego limitado devido ao grande desgaste dos dentes, por ser sensível à
abrasão. É aconselhável sua aplicação para rochas de fácil fragmentação e também para
britagens móveis, dada às pequenas dimensões do equipamento.
Possui alta tolerância à umidade da alimentação, sendo na britagem primária o
equipamento que produz menos finos.
Aplicações potenciais do britador de rolos estão na preparação do material para a
moagem fina, substituição simultânea das operações de britagem terciária, moagem em
moinho de barras e moagem primária de bolas, assim como na melhora da
lixiviabilidade de minérios.
Essa última vantagem se deve ao fato que ele seria capaz de induzir uma maior
proporção de fraturas intergranulares, facilitando, assim, a liberação do minério
(Tavares, 2009).
4.5 BRITADOR CÔNICO
Esse tipo de britador normalmente é empregado desde estágios de britagem
primária, secundária, terciária e quaternária, possuindo várias especificações de
tamanho, oferecendo também diversos tipos de revestimento.
Os equipamentos utilizados como primários propriamente ditos são máquinas de
grande porte e alta robustez como exemplo podemos citar o equipamento utilizado na
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Mina do Sossego (Vale) onde o mesmo trabalha com minério de cobre de alta dureza e
com blocos que atingem grandes dimensões.
Figura 17 – Representação do britador cônico e seus componentes.
A fragmentação de partículas no britador cônico é realizada pelo movimento de
aproximação e distanciamento de um cone ou manto central em relação a uma carcaça
invertida, chamada côncavo. O movimento excêntrico do cone (girando em torno de um
eixo que não é o do próprio cone) faz com que toda a área da carcaça seja utilizada para
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
fragmentar as partículas, proporcionando uma maior capacidade de operação se
comparados a britadores de mandíbulas.
O equipamento apresenta longa vida útil, ou seja, baixo desgaste e quanto mais
horizontal o perfil do revestimento mais fina a granulometria do produto.
Figura 18 – Britador cônico.
4.6 BRITADORES SEMI-AUTÓGENOS
O britador Barmac é diferenciado pela sua condição peculiar de britagem.
Enquanto a maioria dos britadores usam peças metálicas para triturar o material,
o britador Barmac utiliza a pedra que alimenta a própria máquina para triturar a si
mesma. Esse processo de britagem autógena produz um agregado de formato mais
adequado no caso do pellet feed, pela forma cúbica normalmente apresentada pelas
partículas.
O impacto provocado pela alta velocidade de projeção do material alcançada no
rotor do Britador Autógeno Vertical Barmac, melhora a consistência e o formato da
rocha, reduzindo a lamelaridade das partículas e facilitando a tarefa de peneiramento,
gerando produtos mais adequados a produção do pellet feed.
O Britador Barmac rocha-contra-rocha oferece condições para um ajuste do
controle de granulometria do produto através da otimização de diversas variáveis, tais
como:
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
- Variação da rotação.
- Escolha dos anéis de cavidade da câmara de moagem.
- Dosagem da alimentação da cascata.
- Seleção de diferentes diâmetros de rotor.
Projetado para baixa necessidade de manutenção e facilidade de operação, o
britador Barmac pode ser ajustado a qualquer planta de britagem já existente ou
planejada.
Características dos Britadores Barmac:
- Competitivo em termos de investimento de capital, especialmente quando comparado
com equipamentos de britagem convencionais, podemos citar alguns aspectos
importantes nessa abordagem:
- Exige pouco reparo e manutenção, além de custos de operação e desgaste reduzidos.
- A tecnologia autógena rocha-contra-rocha minimiza o consumo de peças de desgaste.
- Instalação rápida e fácil. Os britadores exigem o mínimo em estrutura de apoio e
também são ideais para conjuntos móveis e semi-móveis.
- Capacidade de controlar a granulometria do produto, maximizando ou minimizando a
produção de finos de acordo com as necessidades.
- Geração de um produto de formato cúbico.
- Maior liberação de minerais e maiores taxas de alimentação.
- Ação de britagem preferencial.
- Maior tolerância a condições de alimentação difíceis comparados com as máquinas
convencionais.
- Rotor de balanceamento rápido, de fácil uso e manutenção.
- Sistema de lubrificação simples e confiável, sendo necessária apenas a utilização de
graxa.
- Existência de vários modelos para atender a diversas capacidades em aplicações
terciárias e quaternárias.
O caminho principal do material alimentado é através do rotor, por meio do qual
o material é acelerado a velocidades de até 80 m/s (262 pés/s) antes de ser transferido
para a câmara de Britagem. Além disso, o material pode ser introduzido na câmara de
britagem através da cascata (Figura 18), passando assim externamente a área do rotor,
proporcionando o choque dessas partículas com material projetado em grande
velocidade pelas três saídas do rotor.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
O material da cascata se combina com o material do rotor para formar uma
população de partículas mais densa, o que favorece a redução através do aumento da
possibilidade de uma boa colisão rocha-contra-rocha. O melhor aproveitamento da ação
de moagem rocha-contra-rocha leva a uma melhor eficiência do britador e uma maior
produção, proporcionando uma maior probabilidade de choque e quebra, através de
maior ação entre partículas onde se faz mais necessária na câmara de britagem.
Figura 19 – Formação de cascata no interior do Barmac – VSI.
O efeito de aumentar o fluxo de material através da cascata é semelhante ao de
diminuir a velocidade do rotor. Isso altera a curva e o formato do produto se
quantidades de cascata maiores forem usadas. Uma cascata com até 10% a mais de
material pode ser utilizada sem que haja alteração mensurável na gradação ou qualidade
do produto. Isso significa 10% de produto adicional sem uso de energia adicional ou
consumo de peças de desgaste. É importante lembrar que um aumento do percentual de
cascata acima de 10% trará um efeito prejudicial sobre o formato do produto. A cascata
proporciona maior flexibilidade e controle do produto gerado pelo Britador –
flexibilidade que permite acomodar mudanças na especificação da alimentação e
controle, que proporciona um gerenciamento completo da qualidade do produto e do
percentual de finos (Boletim Técnico 032-09 – Metso Minerals).
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
A tabela abaixo mostra algumas características dos britadores primários:
Figura 20 - Britadores primários de mandíbulas em unidades de britagem do município
de Parauapebas/PA.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
5. INTRODUÇÃO À MOAGEM
A moagem é o último estágio do processo de fragmentação. Neste estágio as
partículas são reduzidas, pela combinação de impacto, compressão, abrasão e atrito, a
um tamanho adequado à liberação do mineral, geralmente, a ser concentrado nos
processos subsequentes. Cada minério tem uma malha ótima para ser moído,
dependendo de muitos fatores incluindo a distribuição do seguida.
A moagem é a área da fragmentação que requer maiores investimentos, maior
gasto de energia e é considerada uma operação importante para o bom desempenho de
uma instalação de tratamento. A sub moagem do minério resulta num produto grosso
com liberação parcial do mineral útil, inviabilizando o processo de concentração. Neste
caso, a recuperação parcial do mineral útil e a baixa razão de enriquecimento respondem
pela inviabilidade do processo.
A sobre moagem também não é desejada, pois ela reduz o tamanho das
partículas, desnecessariamente, o que acarretará maior consumo de energia e perdas no
processo de concentração.
O impacto acontece quando a força é aplicada de forma rápida e em intensidade
muito superior à resistência da partícula. É o tipo de fratura que acontece nos moinhos,
na zona de queda das bolas, e gera distribuição granulométrica fina (figura 22).
Figura 22 – Em (A) processo de impacto e (B) processo de abrasão (fonte:
Metso Minerals, 2002).
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
A abrasão é o resultado do atrito entre as partículas do minério e entre corpos
moedores e partículas; provoca o aparecimento de pequenas fraturas e provoca o
surgimento de partículas de distribuição granulométrica fina ao redor da partícula
original (figura 22). É um processo com alto consumo de energia.
Nos moinhos ocorrem os três tipos de fratura, conforme ilustrado na figura 23.
Qual dos três processos será o predominante é uma questão que depende das condições
operacionais e essa predominância irá afetar a distribuição granulométrica resultante.
Figura 23 – Regiões do moinho onde ocorre os diferentes processos de quebra (fonte:
Beralto, 1987).
Zona A: os corpos moedores se movem uns sobre os outros em camadas
concêntricas;
Zona B: os corpos moedores rolam para baixo gerando moagem por choque.
Zona C: os corpos moedores caem sobre o revestimento e as partículas
produzindo moagem por atrito.
5.1 PRINCIPAIS TIPOS DE MOINHOS
5.1.1 MOINHOS REVOLVENTES OU TUBULARES (“Tumbling Mills” ou
Tube Mills”).
Destacam-se neste grupo os principais tipos de moinhos:
- Moinhos de barras;
- Moinhos de bolas;
- Moinhos de “cylpebs”(tronco de cone);
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
- Moinhos de seixos;
- Moinhos autógenos e semi-autógenos.
Como este grupo contém os tipos de moinhos mais comuns, algumas definições
mais completas se fazem necessárias.
MOINHOS DE BARRAS são moinhos tubulares com relação comprimento / diâmetro
maior que 1,25: 1, que utilizam barras cilíndricas como corpos moedores. São usados
em circuito aberto para obtenção de produto grosseiro ou para preparação de produto
para alimentação de um moinho de bolas. Raramente são utilizados em circuito fechado,
geralmente com hidrociclones ou com peneiras.
Figura 24 – Moinho de barras com descarga por overflow (Fonte: Metso
Minerals, 2002).
Figura 25 – Moinho de barras com descarga periférica de topo (Fonte: Metso
Minerals, 2002).
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Figura 26 – Moinho de barras com descarga periférica central (Fonte: Metso
Minerals, 2002).
MOINHOS DE BOLAS são usados em um único estágio quando a granulometria da
alimentação deve estar entre 10 e 15 mm (figuras 29 e 30).
Podem ser usados no segundo estágio de moagem precedidos de moinho (s) de
barras ou autógeno / Semi-Autógeno ou até mesmo como moinho primário, o que não é
muito comum na prática.
Podem ainda ser utilizados na remoagem. Geralmente têm um grau de
enchimento em torno de 35 % de bolas, com um máximo de 40 %.
As bolas podem ser de aço, fundidas ou forjadas, ou de ferro fundido. A dureza
das bolas varia muito dependendo da fabricação. As bolas que geram menor custo
operacional e melhor desempenho são geralmente selecionadas. Isso não implica que
estas sejam as mais baratas disponíveis e nem as que tenham menor taxa de desgaste,
mas sim um ponto de equilíbrio entre os dois fatores.
Figura 27 - Moinho de bolas com descarga por overflow (fonte: Metso Minerals,
2002).
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Figura 28 - Moinho de bolas com descarga por diafragma (fonte: Metso
Minerals, 2002).
Figura 29 – Descarga do moinho de bolas e tipos de descarga.
Figura 30 – Descarga no moinho de bolas.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Figura 31 – Moinho de bolas em corte, mostrando seu interior com os corpos
moedores (Beraldo, 1987).
Figura 32 – Movimento da Carga de bolas (Mintek, 1991).
A – Movimento da carga em catarata
B – Movimento da carga em cascata
T – “Pé” da carga, zona de impacto
S – “Ombro” da carga, zona de queda
LB – “Lifter”
L - Revestimento
M – Carcaça do moinho
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
MOINHO DE SEIXOS (pebbles) são moinhos que utilizam seixos competentes em
lugar de bolas. São frequentemente utilizados para moagem de materiais que não podem
ser contaminados por corpos moedores metálicos, neste caso utilizando corpos
moedores de ágata, sílex, coríndon ou cerâmica.
A designação moinho de seixos é também utilizada para moagem autógena
(semi-autógena) secundária. Devido à menor densidade dos seixos, estes moinhos
possuem menor capacidade de moagem do que os moinhos de bolas.
MOINHOS AUTÓGENOS E SEMI AUTÓGENOS
a) MOINHO AUTÓGENO (AG) – É o tipo de moinho que utiliza o próprio
minério como corpo moedor. Para alguns tipos de minério, o moinho autógeno
combina as etapas de britagem, moagem grossa e fina. O minério deve conter
quantidade suficiente de pedaços competentes para atuarem como corpos
moedores.
Figura 33 – Moinho autógeno, unidade piloto do CETEM.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
b) MOINHO SEMI AUTÓGENO (SAG) – Tipo de moinho que utiliza também bolas de
aço, em adição ao próprio minério, como corpos moedores.
A adição de bolas (geralmente entre 6 e 12 % de volume e diâmetro de 100 mm
ou 125 mm) aumenta a habilidade de um moinho autógeno de tratar minérios de dureza
variável e com variação da quantidade de corpos moedores naturais.
Um moinho Semi-Autógeno pode tratar eficientemente uma grande variedade de
material de alimentação. Estes moinhos são ideais para a moagem grossa de minérios
úmidos para preparar a alimentação para uma moagem final em moinhos de bolas. São
também usados para moagem em estágio único atingindo, nesta etapa, a granulometria
final desejada.
5.1.2 MOINHOS TIPO “Fixed Path” (“Fixed Path Mills”)
Afora os moinhos de martelo, os principais tipos de moinhos deste grupo são:
• moinhos de rolos (“roller mills”);
• moinhos tipo mesa giratória (“bowl-mills”);
• moinhos tipo bola e capa ou tipo E (“E-type-mills”);
• moinhos tipo torre.
Os principais circuitos de cominuição são os seguintes:
• Britador - Moinho de barras - Moinho de bolas
• Britador - Moinho de bolas - Moinho de bolas
• Britador - Moinho de barras - Moinho de pebbles
• Britador - Estágio único de moagem de bolas
• Moinho autógeno em estágio único
• Moinho autógeno - Moinho de bolas
• Moinho autógeno - Moinho de pebbles
• Moinho semi-autógeno em estágio único
• Moinho semi-autógeno - Moinho de bolas
• Moinho autógeno - Moinho de bolas – Britador
Estes são apenas alguns exemplos de circuitos existentes embora atualmente
diversos outros tipos de circuitos sejam utilizados.
Cada circuito tem suas vantagens e desvantagens, no entanto, para cada tipo de
minério uma avaliação especial deve ser feita. Inúmeros outros fatores devem ser
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
estudados antes da escolha, fatores esses como a utilização de equipamentos,
previamente existentes, em usinas sendo ampliadas.
5.2 PROCESSOS DE MOAGEM
Os processos de moagem são usualmente classificados em dois grupos:
- Moagem em via úmida: o material é misturado com água de modo a formar
uma polpa;
- Moagem em via seca: o material sofre o processo de redução a seco.
Os circuitos de moagem são usualmente classificados em dois grupos:
- Circuito aberto: o material é alimentado diretamente no moinho, o produto sai pela
descarga em uma só passagem pelo moinho (sem classificação);
- Circuito fechado: a descarga do moinho é conduzida a um equipamento de
classificação e o undersize é retornado para alimentar o moinho. Neste tipo de circuito,
uma partícula pode passar várias vezes pelo moinho até atingir o tamanho desejado.
Este tipo de circuito pode ser classificado em dois grupos:
Direto: o minério alimenta diretamente o moinho junto com o underflow do
classificador;
Reverso: o minério alimenta diretamente o classificador cujo underflow alimenta
o moinho.
A Figura 34 mostra a configuração dos circuitos de moagem direto e reverso.
Outros conceitos importantes são:
Carga circulante: undersize de um classificador que retorna à alimentação do
moinho, expressa usualmente em porcentagem sobre a alimentação nova do moinho.
Os objetivos da carga circulante são:
− Garantir o tamanho máximo do produto de moagem;
− Diminuir a geração de finos dentro do moinho, já que funciona como um amortecedor
da alimentação nova, dissipando a energia mecânica aplicada sobre as partículas.
Consumo específico de energia: expresso em kWh/t, que representa o consumo
líquido de energia (kWh) por cada tonelada de alimentação nova processada, o
equivalente à potência demandada (kW) por t/h de minério processado.
Figura 34 – Tipos de circuito de moagem:
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Circuito Fechado Direto
Circuito Fechado Reverso
6.3 EQUIPAMENTOS AUXILIARES À COMINUIÇÃO
6.3.1 ALIMENTADORES (TREMONHAS)
São máquinas indicadas para atender às necessidades de alimentação, retomada e
dosagem em circuitos de cominuição e classificação.
Sua aplicabilidade vai desde a alimentação de britadores primários, retomada de
materiais sob silos e pilhas, alimentação com dosagem de rebritadores e moinhos e
outras.
Figura 35 – Alimentador Vibratório.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
6.3.2 TRANSPORTADOR DE CORREIA
O transportador de correia é um tipo de equipamento para transferir material
continuamente. A correia trabalha sob o efeito da força de atrito. Ela não é somente um
componente para transferir material, mas também um componente para transferir força.
O transportador de correia é uma estrutura avançada e simples, de fácil
manutenção. Sua capacidade de transferência é alta e a distância é longa. Eles são
largamente usados na mineração.
Cada vez mais, novos equipamentos, mais modernos e sofisticados, são
introduzidos no mercado, e a escolha do melhor equipamento depende de muitas
variáveis, como o custo de aquisição e custo operacional, o produto a ser manuseada, a
necessidade ou não de mão de obra especializada, espaço disponível, entre outros.
1. Principais Componentes de Transportadores de Correias
Roletes - É um conjunto de rolos geralmente cilíndricos instalados sobre um suporte de
sustentação ou encaixe. São capazes de realizar livre rotação em torno de seu eixo, e são
utilizados como meio sobre onde a correia transportadora irá deslizar. Podem ser de
vários tipos dependendo a função realizada no sistema de transporte com correia
transportadora ( tipos: de carga, retorno, impacto, alinhadores, transição, planos de
anéis, espirais, catenárias e viradores).
Tambores - São componentes essenciais em um transportador de correia, no que tange à
transmissão de potência, dobras, desvios e retorno da correia. Podem ser do tipo:
acionamento, retorno, esticador, dobra e encosto.
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Acionamento de Transportadores-Podem ser encontrados nas seguintes posições
para o acionamento do transportador:
a) Cabeceira (mais comum).
b) Central.
c) Retorno.
Esticadores - Tem como finalidade a garantia da tensão conveniente para o acionamento
da correia, e, além disso, absorver as variações no comprimento da correia, causados
pelas mudanças de temperatura, oscilações de carga, tempo de trabalho, etc.
Podem ser do tipo: Esticador por parafuso, vertical por gravidade e horizontal
por gravidade.
Guias Laterais - Utilizado nos pontos e em situações onde exista a tendência do material
derramar da correia. Sua aplicação também é indicada na região de carregamento, como
prolongamento da tremonha.
Calha de Descarga - Utilizada como meio de transferência do material de um
transportador para outro equipamento qualquer, como britadores, peneiras ou outro
transportador.
Equipamentos para limpeza da correia - São equipamentos indispensáveis em
todos os transportadores. Aumentam a vida da correia e dos tambores, proporcionando
ao transportador uma melhor condição de funcionamento. São os seguintes: Raspadores
de Correias, Limpadores de Correias, Limpador por jato de água.
Detector de Metais - Evita a entrada de corpos metálicos não britáveis nos britadores. O
detector poderá fazer soar um alarme e desarmar a correia, quando na presença de
materiais metálicos indesejáveis.
2. Cálculos da Capacidade do Transportador
A capacidade (Q) de um transportador é função da área de sua secção
transversal, da velocidade da correia (V) e do peso específico do material (Y).
A área da secção transversal é a soma das áreas da secção trapezoidal com a do
segmento circular, e função da largura da correia (B), do número de rolos e sua
inclinação nos roletes (i) e do ângulo de acomodação do material na correia (a).
O ângulo de acomodação (a) é uma característica do material em movimento na correia
sendo, aproximadamente de 10 a 15º menor que o seu ângulo de repouso, ocorrendo
devido à tendência de nivelamento do material causada pela trepidação da correia nos
roletes sendo:
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
dp= 0,055 B + 0,9
C= C tabela x V x K
Onde: dp= distância padrão do material à borda da correia (pol.)
B= largura da correia (pol.)
C= capacidade volumétrica m³/h de um transportador a uma velocidade V=x
m/s. (para cada velocidade teremos um valor tabelado).
V= velocidade de um transportador (m/s).
K= fator de correção da capacidade de um transportador devido a inclinação (y) do
mesmo.
3. Seleção da Largura da correia
A seleção da largura da correia é determinada simultaneamente pela capacidade
volumétrica (C) desejada, já calculada no item anterior, e pela porcentagem de tamanho
máximo do material (granulometria).(Verificar as tabelas dos fabricantes).
4. Seleção da Velocidade da Correia
A velocidade da correia (V) é função das características do material a ser
transportado e da largura da correia (B). Em condições normais, é recomendado prever
uma largura de correia compatível com as velocidades tabeladas. Para material seco e
fino, uma velocidade elevada pode causar muita poeira. Para material pesado de grande
granulometria ou com partículas pontiagudas, uma velocidade elevada pode causar
muito desgaste nas calhas de descarga. As velocidades para transportadores novos não
devem ultrapassar a 2 m/s.
5. Seleção do tipo de rolete e o espaçamento entre eles
O tipo de rolete a ser usado depende do tipo de serviço (regime de trabalho/dia;
tipo de instalação e densidade do material) e da velocidade da correia (m/s).
O espaçamento dos roletes de carga e retorno dependem da largura da correia,
Os primeiros também dependem da densidade do material a ser transportado. O objetivo
é evitar flechas pronunciadas entre os pontos de apoio e a correia.
6. Cálculo da Potência de acionamento (Ne)
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
Este método aplica-se a transportadores simples, de até 100 metros de
comprimento com pequena capacidade. Para aplicações mais complexas utilizar o
método CEMA/DIN.
Cálculo: A potência efetiva necessária para o transporte do material é calculada
pela fórmula:
Ne = V x (Nv + Ng) + (Q/100) x (N1 +/- Nh)
Onde: Ne = potência total efetiva (HP).
NV= potência para acionar o transportador vazio a uma velocidade de 1,0 m/s
(HP).
N1 = potência para deslocar 100 t/h de material de uma distância (L) na
horizontal (hp).
Ng = potência para vencer o atrito das guias laterais à velocidade de 1,0 m/s.
Quando as guias forem de comprimento normal, esta parcela deve ser
desprezada.
V = velocidade da correia (m/s).
Q = quantidade do material transportado (t/h).
7. Cálculo da Potência do motor
Determinada a potência efetiva Ne (HP), pode-se selecionar o motor a ser utilizado,
considerando-se as perdas na transmissão:
Nmotor = Ne / Nt
Onde: Nt = N1 x N2 x N3 x N4 ...Nn
8. Determinação das Tensões na Correia
Com a potência efetiva (Ne), pode-se obter a tensão efetiva na correia (Te), que
é a força tangencial que movimenta a correia através da fórmula:
Te = (75 x Ne) / V
Onde: Te = tensão efetiva (Kgf)
Ne = potência efetiva (HP)
V = velocidade da correia (m/s)
A tensão máxima é maior que Te, pois temos a pré-tensão necessária para a
transmissão de movimento do tambor á correia.
T1 = Te (1 +K) T2 = K x Te
TRATAMENTO FÍSICO DE MINERIO (METODOS FISICOS) – PARTE 1
O fator K depende do ângulo de abraçamento da correia sobre o tambor e do
coeficiente de atrito entre esses dois elementos.
9. Seleção de Esticadores
A escolha entre os esticadores por gravidade e por parafuso é feita em função do
comprimento do transportador e para cada largura.
O tipo por gravidade pode ser colocado em qualquer ponto do ramo frouxo da correia,
sendo recomendável nas proximidades do tambor de acionamento ou no próprio tambor
traseiro, ao passo que o por parafuso é usado exclusivamente no tambor traseiro.
10. Cálculo do Contrapeso
O valor do contrapeso para o esticador por gravidade ou da força a ser aplicada
ao esticado por parafuso é obtido através de:
G= 2 x T + (COS λ x 0,10 x Pc) x (Pc x SEN λ)
Onde:
G = valor do contrapeso ou da força necessária ao esticador por parafuso (Kgf).
T = tensão na correia no ponto onde está localizado o esticador (Kgf)
Pc = peso do tambor esticador e do seu carrinho ou seu quadro-guia (Kgf)
y = inclinação do transportador (graus).
Para um transportador horizontal y= 0 , portantoμ
G = 2 x T + 0,10 x Pc
O curso do esticador recomendado é de aproximadamente 1,5% a 2,5% do
comprimento da correia.