CONCENTRAO E SEPARAO SLIDO-LQUIDOCONCENTRAO GRAVTICA,
GRAVIMTRICA OU DENSITRIA
Prof. Maurcio Sartori [email protected]
CONCENTRAO GRAVTICA Mtodo de separao de partculas que se vale da
diferena entre a densidade do mineral-minrio e os minerais de
ganga; Na maioria dos casos, necessria a adequao granulomtrica; A
eficincia dos equipamentos ser maior quanto mais estreita for a
distribuio granulomtrica na alimentao.
CONCENTRAO GRAVTICA Mecanismos atuantesAcelerao Diferencial;
Sedimentao Retardada; Consolidao Intersticial; Velocidade
diferencial em escoamento laminar; Ao de foras de cisalhamento.
CONCENTRAO GRAVTICA Mecanismos atuantes Acelerao Diferencial:
Mecanismo mais efetivo em equipamentos cclicos, como os jigues; Na
acelerao na sedimentao das partculas: Partculas mais densas
adquirem maior acelerao, percorrendo um maior deslocamento durante
o ciclo. A acelerao inicial dos minerais independente do tamanho,
dependendo apenas da densidade. O deslocamento das partculas ser
mais afetada pela acelerao diferencial do que pela velocidade
terminal.
CONCENTRAO GRAVTICA Mecanismos atuantes Acelerao
Diferencial:
t=0
t = muito curto
Leve Pesado
CONCENTRAO GRAVTICA Mecanismos atuantes Sedimentao Retardada ou
com interferncia: Baseia-se na diferena de velocidade entre as
partculas; Influenciam na velocidade de sedimentao: Densidade;
Dimetro; Forma.
Partculas pequenas, com densidade grande podem apresentar mesma
velocidade de sedimentao que partculas grandes e leves.
CONCENTRAO GRAVTICA Mecanismos atuantes Sedimentao Retardada ou
com interferncia:
t=0
t = curto
Leve Pesado
CONCENTRAO GRAVTICA Mecanismos atuantes Consolidao Intersticial:
Ocorre devido a formao de interstcios (vazios) entre partculas
grosseiras, proporcionando liberdade de movimento das partculas
finas nos vazios; Ex.: aps a expanso do leito de um jigue, o leito
comea a se compactar e as partculas pequenas podem descer por entre
as gradas, sofrendo ao da gravidade e da suco promovida pelo fluido
descendente.
CONCENTRAO GRAVTICA Mecanismos atuantes Consolidao
Intersticial:
Incio
Incio 2,5 2,50 1,75 1,75 1,50 1,50 1,20 < 1,20 Significado
Separao eficiente at 200# (74m) Separao eficiente at 100# (150m)
Separao possvel at 10# (1,4mm) porm difcil Separao possvel at 6mm,
porm difcil Separao possvel apenas com utilizao de lquidos
densos
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA SIMPLES (Sluice Box): Tem
seu uso conhecido desde o sculo XVI (AGRCOLA, 1556); Aplicadas at
hoje na concentrao de minrios aurferos de aluvio; Aplicao na
concentrao de cassiterita aluvionar (calhas com comprimentos
variando de 50 a 300m palongs);
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA SIMPLES (Sluice Box):
Consiste essencialmente de uma canaleta inclinada, feita
normalmente de madeira e de seo transversal retangular. No fundo da
calha so instalados vrios obstculos (riffles), arranjados de modo a
prover alguma turbulncia e possibilitar a deposio das partculas
pesadas, enquanto as leves e grossas passam para o rejeito.
Atualmente, os obstculos foram substitudos por carpetes que so mais
eficientes para aprisionar as partculas de ouro. O minrio alimenta
a calha na forma de polpa diluda. O pr-concentrado removido
manualmente da calha aps interrupo ou desvio da alimentao, em
alguns casos, requerendo um tratamento adicional de limpeza em
outro equipamento de menor capacidade.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA SIMPLES (Sluice Box):
Aplicadas em uma ampla faixa granulomtrica (100m 7mm), onde o
mineral de interesse de tamanho mdio a grosso. Vazo de gua e
inclinao regulados para que os seixos passem pelos riffles por
rolamento. O cascalho grosso transportado ao longo das calhas por
deslizamento e rolamento por sobre os riffles, enquanto o cascalho
fino move-se em curtos saltos logo acima dos riffles. As areias
sedimentam nos espaos entre os riffles. As areias so mantidas em um
estado de sedimentao retardada e consolidao intersticial.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA SIMPLES (Sluice Box):
Objetivos dos riffles: retardar o mineral valioso, mais denso, que
sedimenta na parte inferior do fluxo; formar uma cavidade para
ret-lo; proporcionar certo turbilhonamento da gua para que haja
separao mais eficiente entre os minerais com diferentes densidades.
Principais variveis Operacionais: largura; profundidade; inclinao;
comprimento (tendncia: maior comprimento; maior recuperao); vazo de
gua (maior quantidade para minrios mais finos).
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA SIMPLES (Sluice Box):
2011 MG/Brasil 2011 - Gana
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA ESTRANGULADA (Pinched
Sluice): Diferenas em relao a calha simples: Fundo regular (sem
riffles); Remoo contnua do concentrado. Apresenta boa recuperao
porm baixo enriquecimento em uma nica passada, requerendo mltiplos
estgios.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA ESTRANGULADA (Pinched
Sluice): Consiste de um canal inclinado que decresce em largura no
sentido do fluxo. A polpa, com alta percentagem de slidos (50-55%),
alimentada na parte mais larga da calha em um fluxo relativamente
laminar. Ocorre uma variao de velocidade conforme a largura
diminui, de modo que as partculas finas e pesadas se concentram na
parte inferior do fluxo, por meio de uma combinao de sedimentao
retardada e consolidao intersticial. A diminuio da largura resulta
em um aumento da espessura do leito da polpa e naturalmente
facilita a separao entre os minerais leves e pesados. No final da
calha, a camada inferior do fluxo, de movimento mais lento e
enriquecida com minerais pesados, separada das camadas superiores
por um cortador ajustado adequadamente.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA ESTRANGULADA (Pinched
Sluice): Faixa granulomtrica ideal: -10#(2mm) a +200# (74m)
Capacidade: Depende da granulometria do material, variando de
0,5t.h-1 (areias finas) at 2,0t.h-1 (areias grosseiras). Principais
variveis operacionais: densidade da polpa/percentagem de slidos;
posio dos cortadores; inclinao da calha (entre 16 e 20 com a
horizontal);
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA ESTRANGULADA (Pinched
Sluice):
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA ESTRANGULADA (Pinched
Sluice): Concentrador Canon
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CALHA ESTRANGULADA (Pinched
Sluice): Concentrador Lamflo
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CONCENTRADOR REICHERT: Aplicao
alm dos minerais pesados de areias, incluindo ferro, estanho, ouro,
entre outros; Consiste de uma srie de cones invertidos sobrepostos
por distribuidores cnicos, arranjado verticalmente.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CONCENTRADOR REICHERT: A
alimentao feita homogeneamente sobre a superfcie do distribuidor
cnico (nenhuma concentrao ocorre nesta etapa). Quando a polpa flui
no cone concentrador em direo ao centro, a espessura do leio cresce
devido menor seo transversal.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CONCENTRADOR REICHERT: No ponto
de remoo do concentrado, por uma abertura anular regulvel, a
espessura do leito cerca de quatro vezes quela da periferia do
cone. Os minerais mais densos tendem a permanecer prximos
superfcie, formando uma camada estratificada. As partculas leves
passam por sobre a abertura anular e so conduzidas a uma tubulao
central que alimenta outro estgio de cones.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CONCENTRADOR REICHERT: O
concentrador montado em estrutura metlica, circular, com altura
varivel, dependendo do nmero de estgios. Caractersticas: Dimetro
tpico: 2 m. Inclinao do cone: 17 (fixo).
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:CONCENTRADOR REICHERT: Faixa
granulomtrica ideal: 0,5mm - 50m; Capacidade : 65 - 90t.h-1 (alta
em comparao as calhas); Percentagem de slidos: 55 - 70%; Consumo de
gua: 20 - 35m3.h-1; Enriquecimento: 3 a 5 (baixo em comparao a
mesas e jigues).
CONCENTRAO GRAVTICA Exerccio:1) Explique qual a diferena entre a
concentrao executada em calha simples e a concentrao executada em
calha estrangulada: 2) Por que o cone de Reichert apresenta maior
capacidade e maior recuperao do que as calhas estranguladas? 3)
Descreva os mecanismos predominantes na separao promovida pelos
seguintes equipamentos: a) Calha simples; b) Calha estrangulada; c)
Cone de Reichert.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:MESA VIBRATRIA (Mesa Wilfley):
Teve suas primeiras utilizaes no ano de 1895; Consiste de um deque
de madeira, revestido com material de elevado coeficiente de frico
(borracha ou plstico); Parcialmente coberta por riffles; Inclinao
longitudinal constante, variando entre 45 a 1 15; Inclinao
transversal varivel de 0 a 5; Apresenta movimento assimtrico na
direo dos riffles; Principais aplicaes: cassiterita, ouro e carvo;
Faixa Granulomtrica: -4mm +75m; Percentagem de slidos mxima: 25%
areias; 30% materiais finos.
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:MESA VIBRATRIA:
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:MESA VIBRATRIA: Riffles:
Comprimento aumenta desde o lado da alimentao at o lado dos estreis
Apresentam decrscimo de altura desde a extremidade do mecanismo de
acionamento at a extremidade do concentrado; Possibilitam a
estratificao das partculas em camadas de diferentes densidades
Partculas menos densas escoam transversalmente mesa Partculas mais
densas escoam longitudinalmente mesa
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:MESA VIBRATRIA:
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:MESA VIBRATRIA: Finalidade dos
Riffles: Gerar turbulncia no escoamento prximo aos riffles Formar
cavidade onde ocorre expanso de leito e estratificao vertical
(devido a turbulncia causada no escoamento) Aprisionar as partculas
pesadas para transmisso do movimento oscilatrio
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:MESA VIBRATRIA: Funcionamento:
Vdeo 1 Vdeo 2
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:MESA VIBRATRIA: Variveis de
projeto: Forma da mesa e dos riffles; Material da superfcie da
mesa; Localizao da alimentao
Variveis operacionais: Inclinao transversal da mesa; Percentagem
de slidos; Vazo da gua de lavagem; Frequncia e amplitude do
movimento. Posio dos cortadores
CONCENTRAO GRAVTICA Equipamentos:EXERCCIO: Descreva os
principais efeitos (% slidos; granulometria da alimentao, ambos em
relao a recuperao e o teor de Mn); observados na anlise dos grficos
a seguir, construdos a partir de dados proveniente da concentrao de
finos de minrio de mangans em mesa vibratria:
Amostra global
REIS, E. L.; LIMA, R. M. F. Concentrao de finos provenientes da
planta de beneficiamento do minrio de mangans da minerao morro da
mina RDM por mesa oscilatria. Revista da Escola de Minas. v. 58. n.
3, 2005.
Frao -0,075mm
Frao +0,075mm
