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BALANÇO DE MASSAS
NOÇÕES BÁSICAS DE TRATAMENTO DE MINÉRIOS
INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE MINÉRIOS
ETAPAS DO TRATAMENTO DE MINÉRIOS
• PREPARAÇÃO
• CONCENTRAÇÃO
• ACABAMENTO DO CONCENTRADO
• DESCARTE DOS REJEITOS
• OPERAÇÕES AUXILIARES
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
PREPARAÇÃO
SEPARAÇÃO SÓLIDO-SÓLIDO
SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO
OPERAÇÕES AUXILIARES
COMINUIÇÃO (BRITAGEM E MOAGEM)SEPARAÇÃO POR TAMANHOSAGLOMERAÇÃO
CONCENTRAÇÃOEXTRAÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA
ACABAMENTO DE CONCENTRADODISPOSIÇÃO DE REJEITOS
AMOSTRAGEMPREPARAÇÃO DE REAGENTESBOMBEAMENTOEMPILHAMENTORETOMADA DE PILHASHOMOGENEIZAÇÃO, ETC.
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
PREPARAÇÃOCOMINUIÇÃO (BRITAGEM E MOAGEM)SEPARAÇÃO POR TAMANHOSAGLOMERAÇÃO
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
SEPARAÇÃO SÓLIDO-SÓLIDOCONCENTRAÇÃOEXTRAÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDOACABAMENTO DE CONCENTRADODISPOSIÇÃO DE REJEITOS
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
OPERAÇÕES AUXILIARES AMOSTRAGEMPREPARAÇÃO DE REAGENTESBOMBEAMENTOEMPILHAMENTORETOMADA DE PILHASHOMOGENEIZAÇÃO, ETC.
• Vezin
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
OPERAÇÕES AUXILIARES
AMOSTRAGEMPREPARAÇÃO DE REAGENTESBOMBEAMENTOEMPILHAMENTORETOMADA DE PILHASHOMOGENEIZAÇÃO, ETC.
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL - FLUXOGRAMAS
ESPESSAMENTO E FILTRAGEM ESPESSAMENTO E FILTRAGEM
EspessamentoEspessamento
Tanque Concentrado
Tanque Concentrado
FiltroFiltro
Pilha Concentrado
Pilha Concentrado
PeneiraPeneira
MoagemBolasMoagemBolas
Britador CônicoBritador Cônico
CiclonesCiclones
MOAGEMMOAGEM
BARRAGEM DE REJEITOS BARRAGEM DE REJEITOS BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO
BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO
PilhadeBritado41.000 t
PilhadeBritado41.000 t
FlotaçãoRougher FlotaçãoRougher
FlotaçãoScavenger Cleaner FlotaçãoScavenger Cleaner
ColunasCleanerColunasCleaner
MoinhoVerticalMoinhoVertical
CiclonesCiclones
FLOTAÇÃO E REMOAGEM FLOTAÇÃO E REMOAGEM
Britador Britador PrimárioPrimário
Moagem SAGMoagem SAG
ESPESSAMENTO E FILTRAGEM ESPESSAMENTO E FILTRAGEM
EspessamentoEspessamento
Tanque Concentrado
Tanque Concentrado
FiltroFiltro
Pilha Concentrado
Pilha Concentrado
PeneiraPeneira
MoagemBolasMoagemBolas
Britador CônicoBritador Cônico
CiclonesCiclonesPeneiraPeneira
MoagemBolasMoagemBolas
Britador CônicoBritador Cônico
CiclonesCiclones
MOAGEMMOAGEM
BARRAGEM DE REJEITOS BARRAGEM DE REJEITOS BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO
BRITAGEM PRIMÁRIA E PILHA DE MINÉRIO BRITADO
PilhadeBritado41.000 t
PilhadeBritado41.000 t
FlotaçãoRougher FlotaçãoRougher
FlotaçãoScavenger Cleaner FlotaçãoScavenger Cleaner
ColunasCleanerColunasCleaner
MoinhoVerticalMoinhoVertical
CiclonesCiclones
FLOTAÇÃO E REMOAGEM FLOTAÇÃO E REMOAGEM
FlotaçãoRougher FlotaçãoRougher
FlotaçãoScavenger Cleaner FlotaçãoScavenger Cleaner
ColunasCleanerColunasCleaner
MoinhoVerticalMoinhoVertical
CiclonesCiclones
FLOTAÇÃO E REMOAGEM FLOTAÇÃO E REMOAGEM
Britador Britador PrimárioPrimário
Moagem SAGMoagem SAG
Britador Britador PrimárioPrimário
Moagem SAGMoagem SAG
Preparação Concentração SeparaçãoSólido/Líquido
4777.2 8.00 687.96 3.47
4395.1 1023.7 618.6 144.1
100.00 66.1 14.08 66.8
1.46 0.85 0.93 0.38
0.071 0.639 0.037 0.081
Britagem e Peneiramento
ktpa(bn) umidade(%) 2118.1 10.26
ktpy(bs) tph(bs) 1904.7 443.7
% ROM (bs) Fe 43.34 68.6SiO2 Al2O3 0.66 0.26
P Mn 0.032 0.127
Classificação e Desaguamento
NOTAS
bn = base natural 1279.9 45.00
bs = base seca 576.0 134.2
ktpa = milhares de toneladas por ano 13.11 53.7
ROM = "run-of-mine" ou minério bruto 5.14 4.26
PFF = "pellet feed fines" 0.290 3.54
Deslamagem e Espessamento
4,777,233 1440.9 10.08
4,246,960 1295.7 301.8
88.9 29.48 67.7
86.9 1.25 0.42
89.4 0.048 0.368
4293 FiltragemFe Rec.(%)
LEGENDA
EWH/y
%MR(nb)%MR(db)
Total Feed tpy (nb)Total Products tpy (nb)
Pilha Pulmão - ROM GRANU-
LADO
SINTERFEED
PFF
LAMAS
Fluxograma simplificado com balanço de materiaisMina de Águas Claras, MBR (1999)
BALANÇO DE MATERIAIS
Massa : F = C + T Teores : Ff1 = Cc1 + Tt1
Conservação de Massas e Teores
Pro
cess
ode
Div
isão
F
f1
Cc1
Tt1
4.2- Teor:4.2- Teor:
Teor é a porcentagem de elemento útil presente Teor é a porcentagem de elemento útil presente na massa totalna massa total
Teor (%) = quantidade Teor (%) = quantidade de elemento útil x 100100
quantidade totalquantidade total
Massa : F = C + TTeores : Ff = Cc + Tt
TEORIA
PRÁTICAMassa : F = C + E + Perdas
Teores : Ff = Cc + Tt
BALANÇO DE MATERIAIS
Massas medidas → σ Teores analisados → σ
4.3- Elemento útil e não útil:4.3- Elemento útil e não útil:
ConcentradoConcentrado RejeitoRejeito
útilútil
não útilnão útil
\
AlimentaçãoAlimentação
\\
4.5- %sólidos:4.5- %sólidos:
% de sólidos % de sólidos p p = ms = ms = ms = ms
mp ms + mamp ms + ma
% de sólidos % de sólidos vv = Vs = Vs = Vs = Vs
Vp Vs + Va Vp Vs + Va
ms ou vs
ma ou va
mp ou vp
LEGENDALEGENDA
ma = Massa de águama = Massa de água
ms = Massa de sólidoms = Massa de sólido
mp = Massa de polpamp = Massa de polpa
BALANÇO DE MATERIAIS
Y = Recuperação em massa ou R peso = C/A x 100
Rc = razão de concentração = A/C
Re = razão de enriquecimento = c/a
MEDIDAS DE DESEMPENHO - DEFINIÇÕES
R = Recuperação(distribuição) = (Cc/Aa)x100
ScavengerScavengerCleanerCleaner RougherRougher
RecleanerRecleaner
ANAN
RFRF
CFCF
Rougher
Cleaner Para Espessamento
Alimentação
Nova
Scavenger
Barragem de Lamas
Exemplo 1: Minério de Ferro (Itabirito)
Itabirito(simplificado) = Hematita + Quartzo
AlimentaçãoFe = 51,0%700 t/h
ConcentradoFe = 67,0%
480 t/h
RejeitoFe =16,09%220 t/h
Y(massa) = 480/700 x 100 =
R (ferro) = 480 x 67 x 100 = 700 x 51
R (ferro) = 67(51-16.09) x 100 = 51(67-16.09)
Y(massa) = 51-16.09 x 100 = 67- 16.09
68,57
68,57
90,08
90,08
_______________ Gaudin IS = √(R1x T2)/(R2x T1) onde:
ÍNDICE DE SELETIVIDADER1 = Recuperação no concentrado da espécie 1R2 = Recuperação no concentrado da espécie 2
T1 = Recuperação no rejeito da espécie 1T2 = Recuperação no rejeito da espécie 2
Valores teóricos entre 1 e ∞Valores usuais entre 4 e 40
EFICIÊNCIA DE SEPARAÇÃO Schulze
ES = 100[(f-t)/(c-t)] {(c/f)-[(cm-c)/(cm-f)]} ou
ES = 100C/F{(c/f)-[(cm-c)/(cm-f)]} onde:
cm = teor máximo do elemento ou mineral útil
EXERCÍCIO
2 - Calcular R, IS e ES2 - Calcular R, IS e ES
1,401,4084,5 84,5 Não flotadoNão flotado
3,563,5629,4029,40FlotadoFlotado
-------- -------- ----------------25,5025,50 AlimentaçãoAlimentação
R SiO2R SiO2R P2O5R P2O5% SiO2% SiO2% P2O5% P2O5% massa% massaFluxosFluxos
1 - Completar o quadro abaixo onde: R = recuperação1 - Completar o quadro abaixo onde: R = recuperação
Solução do exercício:
Um teste de flotação em bancada, em um único estágio, levou aos seguintes
resultados nos produtos obtidos:
Fluxos % massa % P2O5 % SiO2
Alimentação - 5.75 25.50
Flotado 15.5 29.40 3.56
Não flotado 84.5 1.40 29.50
Alim. calculada 100.0 5.74 25.48
Cálculos:
R (P2O5) = 79,39% = 100*[(29,40*15,5)/(5,74*100,0)]
RM = 15,5%
RC (P2O5) = 5,12 = (29,40/5,74)
D (SiO2 no Não flotado ou rejeito) = 97,83% = 100*[(29,50*84,5)/(25,48*100,0)]
IS (P2O5/ SiO2) = 13,2 = [((97,83*79,39)/((100-97,83)*(100-79,39))]½
ES (assumindo todo P na forma de fluorapatita) = 73,95% = 100*[(RP2O5-RM)/(100-talim. apatita)]
CS (P2O5/ SiO2) = 77,22% = [(RP2O5+ D SiO2 )-100]
EXERCÍCIO
Alimentação100,0 67,8%
1,36% 0,82%Rejeito "Rougher"
26,1 65,6%2,57% 1,60%
Alimentação26,1 65,7%
2,52% 1,57%Rejeito FINAL
5,2 57,3%46,1 68,3% 8,85% 3,38%
0,79% 0,63%Conc.Grosso
12,8 67,4%27,8 68,6% 1,15% 1,13%
0,86% 0,46% Conc.GrossoConc.Fino
Concentrado "Rougher"73,9 68,4% 8,1 68,1%
0,82% 0,57% 1,14% 0,66% Concentrado Conc.Fino 20,9 67,7%
1,15% 0,95% Scavenger
Concentrado FINAL94,8 68,2%
0,89% 0,65%
Jigagem "Rougher"
Jigagem "Scavenger"
Pede-se:1 Recuperação total de Fe a= sólidos (t/h)2 IS Fe/SiO2 a b b= %Fe3 IS Fe/Al2O3 c d c= %SiO2
4 ES Fe global d= %Al2O3
5 ES Fe em cada estágio
Legenda:
Minério de fosfato cuja composição é a seguinte:Apatita (PO40)3Ca5F – 30%Magnetita Fe3O4 – 30%Quartzo SiO2 – 20%Barita BaSO4 – 20% Primeira etapa separa-se um concentrado de magnetita
com teor de 1,2% de P2O5 e um produto não magnético com 15,7% de P2O5. Segunda etapa concentra-se o não magnético e obtem-se 34% de P2O5 e o rejeito final com 3% P2O5 . São dados os pesos atômicos:
P = 31; O = 16; Ca = 40 e F = 19.Calcular:quantidade de alimentação necessária para produzir 1t
de concentrado de apatita;recuperação de P2O5 no processo.
PENEIRA#
Tamanho microm
MASSA RETIDA
(g) %
SIMPLES
%retido
ACUM
Passante acumulad
o%Zn
Cont. Metal.g Zn
100 68,1 3,04
150 70,6 3,04
200 74 49,6 2,44
270 53,6 1,96
325 64,4 1,74
400 38,3 1,63
-400 796,1 3,16
TOTAL 1140,7
ProdutoPeso (g)
Peso (%)
Anál. Químicas (%)
Conteúdo
Metálico
Dist. (%)
Zn Fe Zn Fe Zn Fe
UF calculado 14,81 7,78
Concentrado 01
448,8 26,75 7,85
Concentrado 02
182,7 16,31 9,67
Concentrado 03
100,4 7,83 9,92
Rejeito Final 383,1
1,95 6,23
O QUADRO ABAIXO MOSTRA OS RESULTADOS DE TESTES DE FLOTAÇÃO EM BANCADA PARA UM MINÉRIO DE FERRO ITABIRÍTICO. COMPLETE OS ESPAÇOS NÃO PREENCHIDOS DO QUADRO. QUAL TESTE APRESENTA O MELHOR ÍNDICE DE SELETIVIDADE E QUAL APRESENTA A MELHOR EFICIÊNCIA DE SEPARAÇÃO?
Reagentes
Dosagens
TEORES
MASSAS
RECUPERAÇÕES
g/tAlimenta
ção
Concentrad
oRejeit
o
Fe FeSiO2 Fe
Alimentação
Concentrado
Rejeito Peso Ferro
Amido 500 56,3965,9
73,90 11,39
1204,39 993,0 211,4
82,44 96,45
CMC 1 50 65,8
02,78 26,13
1214,66 345,9
CMC 2 100 64,5
44,62 22,20
1222,73 965,2 257,5
78,94
CMC 3 50 55,5864,4
24,61 19,69 960,9 236,5
CMC 4 100 54,3461,1
39,41 17,48
1220,65 1030,9 189,8
84,45 95,00
CMC 5 100 54,5463,3
56,30 965,53 965,5
1) Considere, o circuito industrial de flotação de um minério de cobre e os dados abaixo:
- massa de alimentação nova: 800 t/h - teor de Cu da alimentação nova: 0,80% - massa do rejeito final: 784 t/h - teor de Cu do rejeito final: 0,08% - massa do rejeito scavenger: 154 t/h - teor de Cu do rejeito scavenger: 3,95% - massa do concentrado scavenger: 68 t/h - teor de Cu do concentrado scavenger: 9,0% - massa do rejeito recleaner: 54 t/h - teor de Cu do rejeito recleaner: 15,3% Calcule as massas e teores de Cu não fornecidos nos dados e indique
todos os valores no circuito de flotação. Calcule a recuperação global de Cu. Calcule as recuperações de Cu
nos estágios rougher, cleaner, scavenger e recleaner. Comente os resultados obtidos para este circuito de flotação.