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ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL PROFESSOR AGAMENMON MAGALHÃES

PROCESSOS DE COMINUIÇÃO (BRITADORES E MOINHOS)

ALUNO: REGINALDO FLÁVIO MIRANDA NETO

CURSO: QUÍMICA INDUSTRIAL IV TURNO: MANHÃ

DISCIPLINA: OPERAÇÕES UNITÁRIAS II

PROFESSOR: HERMAN DE SOUZA

RECIFE, MAIO/2010.

Cominuição

A operação unitária de cominuição esta presente na maioria dos empreendimentos mineiros.

Moinhos de Rolos de Alta Pressão

Este equipamento foi inventado com base em estudos de física das fraturas conduzidos em partículas individuais e leitos de partículas.

As primeiras prensas de rolos industriais foram instaladas em 1985-86 na indústria cimenteira para fragmentação de farinha crua e clínquer.

As primeiras tentativas de emprego do equipamento em britagem de minérios resultaram em desgaste acentuado da superfície dos rolos, gasto este que limitou a aplicação do equipamento a minérios pouco abrasivos ou em operações que justificassem os custos associados como, por exemplo, no processamento de minérios diamantíferos. Nesse caso, a preservação de fragmentos centimétricos pode significar ganhos significativos.

MOAGEM AG/SAG

Moinhos autógenos (AG) e semi-autógenos (SAG) são amplamente empregados em circuitos industriais de cominuição que envolvam uma ampla gama de capacidade de processamento. A operação de moinhos com 38 e 40 pés de diâmetro e potência de 20 MW é hoje, em termos de processo, uma alternativa plenamente segura e já se tem notícias de projetos de unidades substancialmente maiores.

Sumário da evolução de moagem com os circuitos AG/SAG (Jones, 2006)

Ano Moinho Diâmetro (pé) Motor (hp) Ano Moinho Diâmetro (pé) Motor (hp)

1959 AG 18 600 1965 AG 32 6.000

1959 AG 22 1.250 1973 AG 36 12.000

1962 AG 24 1.750 1996 SAG 38 26.800

1962 AG 28 3.500 1996 SAG 40 26.800

Em termos gerais, há atualmente duas configurações de moinhos AG/SAG, quais sejam a

norte-americana com aspecto, ou relação diâmetro:comprimento, de 2:1 ou maior, bem

como a européia/sul-africana com aspecto 1:1 ou menor. Cada tipo de moinho apresenta

aplicação específica.

Moinhos com aspecto baixo, quais sejam, com relação diâmetro:comprimento 1:1 ou

menor, consomem mais potência por tonelada moída, mas em contrapartida geram produtos mais finos. A escola sul-africana é muito particular, pois inclui moinhos alimentados por R.O.M., que operam em circuito fechado com ciclones, gerando produtos finais com P80 de 200 malhas, Tyler, para etapas subseqüentes de flotação. Essa configuração é típica de usinas que processam minérios auríferos lavrados em minas subterrâneas. O maior moinho vendido sob tal configuração tem dimensões de 24 x 29,5 pés, com potência instalada de 7,2 MW. Os moinhos AG/SAG desse grupo apresentam descarga através de grelha, revestimentos tipo placa e barra, velocidades típicas de rotação no intervalo de 70 a 80% do respectivo valor crítico, além de processarem minérios com um amplo espectro

de características. As cinco configurações básicas de circuito são descritas a seguir.

Circuito em Estágio Único - A configuração de circuito de moagem em estágio único, apresentada de forma esquemática na Figura 1, inclui operações tanto com moinhos AG como com SAG. Trata-se de uma opção de risco para projetos de novas operações (greenfield), sendo portanto, atualmente adotada em projetos de expansão (brownfield), ou ainda em nichos onde essa técnica encontra-se consolidada.

Se existem maiores riscos ao se adotar essa opção, há também benefícios, principalmente

pela significativa redução de capital, já que em um único estágio pode ser praticada

relação de redução de 1.000:1! Outros importantes atrativos para essa alternativa

são os baixos custos relativos de operação, uma vez que não há consumo de corpos

moedores no circuito.

Figura 1 – Ilustração esquema do circuito AG/SAG em estágio único

Operações em estágio único com moinho AG são típicas da escola sul-africana, sendo

largamente empregada pelas grandes mineradoras de ouro.

As operações AG em estágio único são muito sensíveis à falta de coordenação entre a

mina e a usina. Pilhas de homogeneização ou pulmão com grande capacidade relativa

são de fundamental importância, para garantir uma granulometria constante e blendagem

adequada entre diferentes tipos de minério. A operação do moinho requer um suprimento

constante de minério competente na fração de 250 a 100 mm, além de não

apresentar tendência acentuada em gerar seixos arredondados, que nesse caso demandaria instalação de britadores para reciclagem desse material após britagem.

Circuito AG – Seixos (FAP)

A configuração do circuito FAP – AG/Seixos inclui duas etapas de moagem sendo a

primeira em moinho AG e a segunda com moinho de seixos (pebbles) que são obtidos

no estágio anterior, conforme indica o desenho esquemático da Figura 2.

Moagem autógena seguida de moagem com seixos, circuito FAP.

A configuração FAP constitui uma solução para os problemas verificados na configuração

de estágio único, uma vez que as flutuações de operação e desempenho do circuito

primário podem ser absorvidas pelo circuito secundário, mediante ajustes na carga circulante deste último. A indesejável acumulação de seixos, no moinho primário transforma-se assim em vantagem, mediante o aproveitamento dos seixos como corpos moedores no estágio secundário.

Circuitos FAP representam maiores investimentos do que circuitos SAG para a mesma

capacidade de circuito, porém os custos operacionais são significativamente inferiores,

em função de desgastes com corpos moedores e revestimentos. Essa configuração é potencialmente atrativa para minérios de urânio, devido à menor geração de íons ferro na polpa, minérios sulfetados, devido à moagem fina, porém sem a excessiva geração de ultrafinos e minérios de ferro, já que nesse caso a menor geração de ultrafinos é benéfica aos processos de filtragem e pelotização.

Circuito AG – Bolas (FAB)

A configuração FAB, acrônimo para moinho AG primário, seguido de moinho de bolas no estágio secundário está ilustrada na Figura 3.

O circuito FAB constitui uma alternativa adequada, em termos de consumo de energia,

para minérios densos, porém muito competentes. Se por um lado os fragmentos grossos são corpos moedores adequados ao estágio primário, por outro as características da fração crítica não são adequadas para moagem em moinhos secundários de seixos, ou

ainda a irregularidade da vazão das mesmas compromete o desempenho global do circuito.

O aspecto mais favorável à opção FAB, em relação à FAP é portanto a regularidade da

operação de moinhos de bolas, que pode assim corrigir eventuais flutuações de desempenho do circuito primário. Essa configuração apresenta consumo energético específico mais próximo de circuito convencional de britagem multi-estagiada e moagem barras/ bolas.

Ilustração esquemática da moagem autógena seguida de moagem com bolas,

circuito FAB.

Um exemplo de sucesso de circuitos que adotaram a opção FAB é o de Bagdad, operado

pela Phelps Dodge, nos E.U.A. A particularidade desse circuito é a presença de britagem

de seixos em dois estágios, gerando assim um produto relativamente fino, que retorna

ao moinho AG. O circuito de Bagdad apresenta baixos custos de produção em função, principalmente, da alta eficiência energética.

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