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Operações Unitárias B Lista 1: Beneficiamento de minério Ana Flávia Corrêia de Araújo 1. O beneficiamento do minério tem como objetivo a modificação da granulometria, da concentração relativa das espécies minerais presentes ou sua forma, sem modificar a identidade química ou física dos minerais. Transformando a rocha extraída em matéria prima para a indústria. 2. As operações mais dispendiosas são as de fragmentação como britagem e moagem, devido ao alto consumo de energia. 3. Minério: agregado de minerais rico em um determinado mineral ou elemento químico que é economicamente e tecnologicamente viável para extração. Mineral minério: mineral de interesse econômico que compõe o minério. Ganga: mineral ou rocha sem interesse econômico que ocorre associado com o minério. 4. A redução de tamanho visa a obtenção do minério dentro das especificações granulométricas para uso posterior, a obtenção de grau de liberação necessário na etapa de concentração, e a obtenção de uma área superficial maior facilitando o ataque ao minério por meio de reagentes químicos. 5. Britador giratório. É utilizado na britagem primária quando existe uma grande quantidade de material a ser fragmentado, pois pode ser alimento por qualquer lado e também permite uma pequena armazenagem no seu topo. 6. A britagem é o primeiro estágio do processo de fragmentação. A britagem primária pode ser realizada dentro ou próxima a cava, é realizada a seco e em circuito aberto com ou sem grelha, possui uma razão de redução em torno de 8:1. Já a britagem secundária é alimentada pelo produto da britagem primária, é realizada a seco e em circuito aberto ou fechado, e o seu objetivo é reduzir a granulometria do material para que se torne adequado a uma britagem terciária ou a moagem. 7. Moinhos cilíndricos. Esses equipamentos operam abaixo da velocidade crítica, sua velocidade ideal está entre 40 a 80% da velocidade crítica. 8. A sobremoagem resulta em um produto de granulometria grossa, com liberação parcial do mineral minério, inviabilizando o processo de concentração. Além disso, também pode reduzir o tamanho das partículas desnecessariamente, acarretando no maior consumo de energia e perdas no processo de concentração. 9. Operações de classificação são processos de separação de partículas de acordo com o tamanho, e é realizada juntamente com as etapas de fragmentação. Para classificar são utilizados peneiras, classificadores mecânicos e ciclones. 10. Em laboratório, a classificação é realizada utilizando uma série de peneiras padronizadas quanto a abertura das malhas e a espessura dos fios de que são feitas. O ensaio é realizado utilizando a série de peneiras colocadas umas sobre as outras em ordem decrescente de abertura das malhas, a amostra é colocada sobre a peneira mais grossa e a série é agitada separando as partículas por tamanho, de acordo com a abertura das malhas. 11. a. A polpa é injetada sob pressão na parte superior da câmara cilíndrica, com a entrada tangencial é criado um redemoinho no interior do cilindro. As partículas mais grossas e mais densas são arremessadas nas paredes e saem na abertura inferior, o apex, constituindo o underflow. As partículas mais finas, menos densas e grande parte da fase líquida são dirigidas para o centro do hidrociclone e saem por um cilindro na parte superior, denominado vórtex, constituindo o overflow. b. A classificação é realizada por meio da utilização da força centrífuga como agente. O princípio básico de separação é a sedimentação centrífuga. 12. Concentrar um minério significa separar a ganga do mineral minério visando aumentar o teor do mesmo. As operações de concentração baseiam-se nas diferenças de propriedades físicas e/ou físico-químicas entre o minério e a ganga. 13. Liberalidade: para que a concentração ocorra o mineral minério deve estar liberado da ganga. Diferenciabilidade: para que a concentração ocorra o mineral minério deve ter propriedades físico-químicas diferentes da ganga. Separabilidade dinâmica: para que a concentração ocorra é necessário um mecanismo que atue de maneiras diferentes no mineral minério e na ganga, a fim de separá-los. 14. A concentração gravítica se baseia na diferença de densidade existente entre os minerais, utilizando um fluido para efetivar a concentração. Equipamento utilizados: jigues, mesas vibratórias, espirais e cones. 15. A concentração por separação magnética ocorre devido as diferentes suscetibilidades magnéticas dos minerais. Quando aplicado um campo magnético, os minerais podem sofrer uma forte atração, uma atração média a moderada ou não sofrer nenhum tipo de atração, e assim é possível separá-los. Esse método pode ser aplicado na produção de minério de ferro e feldspatos. 16. a. O processo de flotação se baseia no comportamento físico-químico das superfícies das partículas minerais presentes numa suspensão aquosa. b. Processos de concentração do minério de ferro, minério de cobre e minério de níquel. c. A separação no processo de flotação se baseia nos diferentes graus de hidrofobicidade nas superfícies dos minerais. Assim, quanto maior a hidrofobicidade de um mineral, maior será sua repelência por água e maior sua afinidade por substâncias apolares ou lipofílicas, aumentando a eficiência de separação.