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Curso de especialização emtratamento de minérios
Cominuição
Aplicações e Fluxogramas
Catalão – 26 de Outubro de 2012
Professor Mauricio Guimarães Bergerman
UNIFAL – MG - Instituto de Ciência eTecnologia – Núcleo de Engenharia de Minas
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Apresentação
Data: 26 e 27 de outubro e 9 e 10 de novembro de 2012
Horário: 19h00 às 21h00 e das 08h00 às 17h00
Realização: Universidade Federal de Goiás
Coordenação e docência: Maurício Guimarães Bergerman,
Msc.
Carga horária: 32 horas/aula.
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Apresentação
Objetivo: Apresentar os conceitos básicos, principais
equipamentos e variáveis operacionais de britadores
e moinhos utilizados na cominuição de minerais erochas. Não serão examinados detalhes mecânicosou de construção de máquinas.
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Apresentação
Programa:
Introdução e fluxogramas em tratamento de
minérios; Fundamentos de cominuição;
Britagem: Britadores de mandíbulas, giratórios e cônicos;
Determinação do produto dos britadores;
Circuitos;
Outros tipos de britadores;
Dimensionamento;
Determinação das característica da alimentação.
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Apresentação
Programa:
Moagem: Moinhos de barras e de bolas; Ensaio para determinação do WI;
Dimensionamento;
Outros tipos de moinhos;
Fluxogramas
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Apresentação
Avaliação:
1 Lista de exercícios
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Importância da mineração
Elemento construtivo
Principais substâncias minerais utilizadas
tijolo
argila
bloco
areia, brita, calcário
fiação elétrica cobre, petróleo
lâmpada
quartzo, tungstênio, alumínio
fundações de concreto areia, brita, calcário, ferro
ferragens
ferro, alumínio, cobre, zinco, níquel
vidro areia, calcário, feldspato
louça sanitária caulim, calcário, feldspato, talco
azulejo caulim, calcário, feldspato, talco
piso cerâmico argila, caulim, calcário, feldspato, talco
isolante - lã de vidro quartzo e feldspato
isolante - agregado
mica
pintura - tinta calcário, talco, caulim, titânio, óxidos metálicos
caixa de água
calcário, argila, gipsita, amianto, petróleo
impermeabilizante - betume
folhelho pirobetuminoso, petróleo
pias
mármore, granito, ferro, níquel, cobalto
encanamento metálico
ferro ou cobre
encanamento PVC
petróleo, calcita
forro de gesso
gipsita
esquadrias alumínio ou ligas de ferro-manganês
piso pedra
ardósia, granito, mármore
calha ligas de zinco-níquel-cobre ou fibro-amianto
telha cerâmica
argila
telha fibro-amianto
calcário, argila, gipsita, amianto
pregos e parafusos ferro, níquel
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Importância da mineração
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ETAPAS DE PROCESSAMENTOENVOLVENDO SÓLIDOS PARTICULADOS
Preparação: Cominuição e classificação;
Concentração: Métodos densitários;
Flotação;
Separação magnética e eletrostática;
Outros: separação óptica (ore sorting). Desaguamento: Espessamento, filtragem e secagem.
Transporte
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Cominuição
Redução de tamanho: Britagem: acima de aprox. 20 mm;
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Cominuição
Redução de tamanho: Moagem: abaixo de aprox. 20 mm;
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Cominuição
Redução de tamanho: Moagem: abaixo de aprox. 20 mm;
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Cominuição
Redução de tamanho: Moagem: abaixo de aprox. 20 mm;
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Cominuição
Cominuição:
latim comminuere e significa “fazer menor”;
Inclui as etapas de britagem, moagem eclassificação.
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Cominuição
fonte: USGS, 2002 apud SCLIAR, 2004
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Cominuição
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Cominuição
fonte: Impacts, august 2010
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Cominuição
fonte: Impacts, august 2010
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Cominuição
fonte: Impacts, august 2010
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Cominuição
fonte: CETEM, 5 edição.
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Cominuição
fonte: Energy, 2009
Custo de energia - consumidores industriais (base dolar 2007)
5.6
5.8
6.0
6.2
6.4
6.6
6.8
7.0
7.2
7.4
7.6
2 0 0 6
2 0 0 7
2 0 0 8
2 0 0 9
2 0 1 0
2 0 1 1
2 0 1 2
2 0 1 3
2 0 1 4
2 0 1 5
2 0 1 6
2 0 1 7
2 0 1 8
2 0 1 9
2 0 2 0
2 0 2 1
2 0 2 2
2 0 2 3
2 0 2 4
2 0 2 5
2 0 2 6
2 0 2 7
2 0 2 8
2 0 2 9
2 0 3 0
Ano
V a l o r d a e n e r g i a ( c
U S $ / k W h )
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Cominuição
Grande foco de otimização nas operações existentes enovos projetos:
THE NATIONAL MINING ASSOCIATION. Mineral processing technology
roadmap, mining industry of the future. September 2000. COMITTEE ON TECHNOLOGIES FOR THE MINING INDUSTRY,
COMITTEE ON EARTH RESOURSES, NATIONAL RESEARSH COUNCIL.Evolutionary and revolutionary technologies for mining. Washington:National Academy press. 2002. 102 p.
UNITED STATES DEPARTMENT OF ENERGY. Impacts: Industrialtechnologies Program: Summary of results fo CY 2008 – Boosting theproductivity and competitiveness of U.S. Industry. 2010.
Artigos de congressos;
Dissertações e teses;
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Porque cominuir partículassólidas?
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Porque separar?
Sequeirinho
Sossego
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Porque cominuir?
Salobo
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Porque cominuir?
E l d fl
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Exemplos de fluxogramas – minério de ferro
aço = liga de ferro e carbono
propriedades:• forjável a quente e a frio
• tratável termicamente• magnético• processo barato de produção: alto forno e refino• tem suas propriedades alteradas por elementos de liga
minérios abundantes, jazidas superficiais e de grande volume:• produção barata• abundância de oferta• concentração fácil = concentrados de alto teor
E l d fl
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o minério de ferro pararedução em alto-fornoprecisa ser:• grosso (ou aglomerado),
• isento de finos,• ter teor de Fe elevado,• ter teor de SiO2 baixo,• não ter contaminantes
(P, S)
produção de aço = redução do minério em altoforno + refino
Exemplos de fluxogramas – minério de ferro
E l d fl
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Exemplos de fluxogramas – minério de ferro
E l d fl
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Exemplos de fluxogramas – minério de ferro
E l d fl
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No Brasil não temos a cultura do uso do carvão !
balanço energético brasileiro
energia %
petróleo 42,0gás natural 8,8carvão vapor 1,2carvão metalúrgico 0,1U3O8 0,7
total de não renováveis 52,7hidráulica 14,5lenha 14,2bagaço de cana 15,5outras 3,2
total de renováveis 47,3
Exemplos de fluxogramas – carvão
E l d fl
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Fonte: BP (2008)
Fonte: EIA (2007)
Exemplos de fluxogramas – carvão
Mundo
E l d fl
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Em termos mundiais:4,7 bilhões de t/ano.
E este número está crescendo !
É a mais importante de todas as commoditiesminerais !
Polônia, China, EUA, Austrália
Colômbia, Venezuela
França, Alemanha, Bélgica, Holanda, UK
Exemplos de fluxogramas – carvão
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Exemplos de fluxogramas
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EletróliseMinérioprimário
Solo
Minériooxidado
Mina
Britagem
Moagem
Flotação
Secagem
Mina Britagem Aglome-
raçãoLixiviaçãoem pilhas
Concentrado30% Cu
Fornode fusão
matte45-60% Cu
blister98,5% Cu
Conversor
Refinodo anodo
Eletrorrefino
anodo99,7% Cu
Eletrólito40-60 g/l Cu
Extraçãopor solventes
PLS1-10 g/l Cu
SeparaçãoSólido-Líquido
Fusão etrefilação
Vergalhão
Fabricaçãoe uso
Produtosde cobre
Au, Ag
Lixiviação deconcentrado
Tratamentodo rejeito
Pirometalurgia
Hidrometalurgia
C o n c e n t
r a ç ã o
Fabricação
H2SO4 orS elem.
Catodode cobre
Exemplos de fluxogramas – cobre
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Exemplos de fluxogramas – cobre
Minério sulfetado
P t d li
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Processamento de lixodoméstico
http://www.youtube.com/watch?v=VqXQOqa1XcM
Perfil do lixo produzido nas grandescidades brasileiras:1. 39%: papel e papelão2. 16%: metais ferrosos3. 15%: vidro
4. 8%: rejeito5. 7%: plástico filme6. 2%: embalagens longa vida7. 1%: alumínioFonte: ambiente brasil
fonte: Hoberg, 1993
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Reciclagem de carros
http://www.youtube.com/watch?v
=ipgpwwBB9G0 fonte: Hoberg, 1993
http://www.youtube.com/watch?v=ipgpwwBB9G0http://www.youtube.com/watch?v=ipgpwwBB9G0http://www.youtube.com/watch?v=ipgpwwBB9G0http://www.youtube.com/watch?v=ipgpwwBB9G0
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Reciclagem de lixo eletrônico
http://www.youtube.com/watch?v=w5
varrki7gc&feature=relatedfonte: Hoberg, 1993
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Reciclagem de baterias
fonte: Hoberg, 1993
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Tratamento de esgotos
http://www.youtube.com/watch?v=UteJqfmnxZU
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Sugestões de leitura:
WILS, B.A.; NAPIER-MUNN, T. Wills’s mineral processingtechnology: an introduction to the practical aspects of oretreatment and mineral recovery, 2006.
NAPIER-MUNN, T.J. et al. Mineral comminution circuits: their
operation and optimization. Indoorroopilly: Julius KruttschnittMineral Research Centre/University of Queensland, 1999, 413 p.(JKMRC Monograph Series in Mining and Mineral Processing)
Chaves, A. P. Teoria e prática do tratamento de minérios. Vol. 1.2006.
CHAVES, A.P. Teoria e Prática do Tratamento de Minérios. Volume 3. 4 ed. São Paulo: Signus Editora, 2009.
LUZ, A. B.; SAMPAIO, J. A.; FRANÇA, S.C.A. Tratamento deminérios. 5 ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT. 2010. p. 141 – 211.
BERALDO, J. L. Moagem de minérios em moinhos tubulares.
São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda. 1987.
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Sugestões de leitura:
VALADAO, G. E. S. Introdução ao tratamento de minérios. BeloHorizonte: UFMG, 2007.
FUERSTENAU, M. C.; HAN, K. N. Principles of mineralprocessing. Littleton: SME, 2003.
Gupta, A.; Yan, D.; Mineral processing design and operation:an introduction. Elsevier, 2006. 693 p. Disponível em:
KELLY, E. G.; SPOTTISWOOD, O.J. Introduction to mineralprocessing. 1982. 491 p.
SME Mineral processing handbook Manual de britagem Metso
Manuais e sites de fornecedores de equipamentos
Belt conveyors for bulk material
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Sugestões:
Sugestões para pesquisa bibliográfica/aquisiçãode livros: Periódicos:
http://www.periodicos.capes.gov.br
http://www.engineeringvillage.com
Associações:
http://www.abmbrasil.com.br/
http://www.cim.org – sem custos para estudantes!
http://www.smenet.org/ link onemine http://www.ausimm.com.au/
Sites de programas de pós graduação no Brasil e no mundo:
http://www.teses.usp.br/
https://circle.ubc.ca/
http://www.periodicos.capes.gov.br/http://www.engineeringvillage.com/http://www.abmbrasil.com.br/http://www.cim.org/http://www.smenet.org/http://www.ausimm.com.au/http://www.ausimm.com.au/http://www.smenet.org/http://www.cim.org/http://www.abmbrasil.com.br/http://www.engineeringvillage.com/http://www.periodicos.capes.gov.br/http://www.periodicos.capes.gov.br/
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Sugestões:
Sugestões para pesquisa bibliográfica/aquisiçãode livros: Entidades governamentais:
www.cetem.gov.br
www.cprm.gov.br
www.dnpm.gov.br
Sebos:
www.estantevirtual.com.br
Outros: http://geologiausp.igc.usp.br/geologiausp/index.htm
www.infomine.com
www.mining.com
http://www.cetem.gov.br/http://www.cprm.gov.br/http://www.dnpm.gov.br/http://www.estantevirtual.com.br/http://geologiausp.igc.usp.br/geologiausp/index.htmhttp://www.infomine.com/http://www.mining.com/http://www.mining.com/http://www.infomine.com/http://geologiausp.igc.usp.br/geologiausp/index.htmhttp://www.estantevirtual.com.br/http://www.dnpm.gov.br/http://www.cprm.gov.br/http://www.cetem.gov.br/
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Sugestões:
Congressos:
Encontro nacional de tratamento de minérios: http://www.entmme.org/
Comminution: http://www.min-eng.com/comminution14/index.html
IMPC: http://www.impc2014.org/2014/
Encontros de fornecedores: Metso, Molicop, ...
http://www.entmme.org/http://www.min-eng.com/comminution14/index.htmlhttp://www.impc2014.org/2014/http://www.impc2014.org/2014/http://www.impc2014.org/2014/http://www.min-eng.com/comminution14/index.htmlhttp://www.min-eng.com/comminution14/index.htmlhttp://www.min-eng.com/comminution14/index.htmlhttp://www.min-eng.com/comminution14/index.htmlhttp://www.entmme.org/
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FONTES:
WILS, B.A.; NAPIER-MUNN, T. Wills’s mineral processingtechnology: an introduction to the practical aspects of oretreatment and mineral recovery, 2006.
NAPIER-MUNN, T.J. et al. Mineral comminution circuits: their
operation and optimization. Indoorroopilly: Julius KruttschnittMineral Research Centre/University of Queensland, 1999, 413 p.(JKMRC Monograph Series in Mining and Mineral Processing)
Chaves, A. P. Teoria e prática do tratamento de minérios. Vol. 1.2006.
Imagens e vídeos obtidas no google Imagens do autor
Hoberg, H. Applications of mineral processing in waste treatmentand scrap recycling. XVIII IMPC. Sydney. 1993.