Transcript Balanço de Massas

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
COMINUIÇÃO (BRITAGEM E MOAGEM)
SEPARAÇÃO POR TAMANHOS
AGLOMERAÇÃO
CONCENTRAÇÃO
SEPARAÇÃO SÓLIDO-SÓLIDOEXTRAÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA
SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDOACABAMENTO DE CONCENTRADO
DISPOSIÇÃO DE REJEITOS
AMOSTRAGEM
PREPARAÇÃO DE REAGENTES
OPERAÇÕES AUXILIARES BOMBEAMENTO
EMPILHAMENTO
RETOMADA DE PILHAS
HOMOGENEIZAÇÃO, ETC.
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
PREPARAÇÃO
COMINUIÇÃO (BRITAGEM E MOAGEM)
SEPARAÇÃO POR TAMANHOS
AGLOMERAÇÃO
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
SEPARAÇÃO SÓLIDO-SÓLIDOCONCENTRAÇÃO
EXTRAÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
ACABAMENTO DE CONCENTRADO
SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDODISPOSIÇÃO DE REJEITOS
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
OPERAÇÕES AUXILIARES AMOSTRAGEM
• Vezin
PREPARAÇÃO DE REAGENTES
BOMBEAMENTO
EMPILHAMENTO
RETOMADA DE PILHAS
HOMOGENEIZAÇÃO, ETC.
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL
AMOSTRAGEM
PREPARAÇÃO DE REAGENTES
BOMBEAMENTO
OPERAÇÕES AUXILIARES EMPILHAMENTO
RETOMADA DE PILHAS
HOMOGENEIZAÇÃO, ETC.
ETAPAS DO PROCESSAMENTO MINERAL - FLUXOGRAMAS
Preparação
Concentração
Separação
Sólido/Líquido
Fluxograma simplificado com balanço de materiais
Mina de Águas Claras, MBR (1999)
Pilha Pulmão ROM
4777.2
4395.1
100.00
1.46
0.071
8.00
1023.7
66.1
0.85
0.639
687.96
618.6
14.08
0.93
0.037
3.47
144.1
66.8
0.38
0.081
2118.1
1904.7
10.26
443.7
43.34
0.66
68.6
0.26
0.032
0.127
1279.9
576.0
13.11
5.14
0.290
45.00
134.2
53.7
4.26
3.54
1440.9
1295.7
29.48
1.25
0.048
10.08
301.8
67.7
0.42
0.368
GRANULADO
Britagem e Peneiramento
ktpa(bn)
umidade(%)
tph(bs)
ktpy(bs)
% ROM (bs)
Fe
SiO2
Al2O3
P
Mn
LEGENDA
SINTER
FEED
Classificação e Desaguamento
NOTAS
bn = base natural
bs = base seca
ktpa = milhares de toneladas por ano
ROM = "run-of-mine" ou minério bruto
PFF = "pellet feed fines"
LAMAS
Deslamagem e Espessamento
Total Feed tpy (nb)
Total Products tpy (nb)
%MR(nb)
%MR(db)
Fe Rec.(%)
EWH/y
4,777,233
4,246,960
88.9
86.9
89.4
4293
Filtragem
PFF
BALANÇO DE MATERIAIS
F
f1
 Teores : Ff1 = Cc1 + Tt1
Processo
de
Divisão
 Massa : F = C + T
C
c1
T
t1
Conservação de Massas e Teores
4.2- Teor:
Teor é a porcentagem de elemento útil presente na
massa total
Teor (%) = quantidade de elemento útil
quantidade total
x 100
BALANÇO DE MATERIAIS
TEORIA
Massa : F = C + T
Teores : Ff = Cc + Tt
PRÁTICA
Massa : F = C + E + Perdas
Teores : Ff = Cc + Tt
Massas medidas → σ
Teores analisados → σ
4.3- Elemento útil e não útil:
Alimentação
\\
\
Concentrado
Rejeito
útil
não útil
4.5- %sólidos:
ma ou va
mp ou vp
ms ou vs
% de sólidos p = ms
mp
% de sólidos v = Vs =
Vp
=
ms
ms + ma
Vs
Vs + Va
LEGENDA
ma = Massa de água
ms = Massa de sólido
mp = Massa de polpa
BALANÇO DE MATERIAIS
MEDIDAS DE DESEMPENHO - DEFINIÇÕES
 Y = Recuperação em massa ou R peso = C/A x 100
R = Recuperação(distribuição) = (Cc/Aa)x100
 Rc = razão de concentração = A/C
 Re = razão de enriquecimento = c/a
AN
Cleaner
Rougher
Scavenger
RF
Recleaner
CF
Exemplo 1: Minério de Ferro (Itabirito)
Itabirito(simplificado) = Hematita + Quartzo
Alimentação
Fe = 51,0%
700 t/h
Rejeito
Fe =16,09%
220 t/h
Y(massa) = 480/700 x 100 = 68,57
R (ferro) = 480 x 67 x 100 = 90,08
700 x 51
Concentrado
Fe = 67,0%
480 t/h
R (ferro) = 67(51-16.09) x 100 =90,08
51(67-16.09)
Y(massa) = 51-16.09 x 100 =68,57
67- 16.09
_______________
Gaudin
IS = √(R1x T2)/(R2x T1) onde:
ÍNDICE DE SELETIVIDADE
R1 = Recuperação no concentrado da espécie 1
R2 = Recuperação no concentrado da espécie 2
T1 = Recuperação no rejeito da espécie 1
T2 = Recuperação no rejeito da espécie 2
Valores teóricos entre 1 e ∞
Valores usuais entre 4 e 40
EFICIÊNCIA DE SEPARAÇÃO
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
Schulze
EXERCÍCIO
1 - Completar o quadro abaixo onde: R = recuperação
Fluxos
% massa
% P2O5
Alimentação
Flotado
Não flotado
2 - Calcular R, IS e ES
29,40
84,5
1,40
% SiO2
R P2O5
R SiO2
25,50
--------
--------
3,56
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)]
½
IS (P2O5/ SiO2) = 13,2 = [((97,83*79,39)/((100-97,83)*(100-79,39))]
ES (assumindo todo P na forma de fluorapatita)
= 73,95% = 100*[(RP2O5-RM)/(100-t
alim. apatita)]
CS (P2O5/ SiO2) = 77,22% = [(RP2O5+ D SiO2 )-100]
EXERCÍCIO
Pede-se:
1 Recuperação total de Fe
2 IS Fe/SiO2
3 IS Fe/Al2O3
4 ES Fe global
5 ES Fe em cada estágio
Legenda:
a
b
c
d
a= sólidos (t/h)
b= %Fe
c= %SiO2
d= %Al2O3
Alimentação
100,0 67,8%
1,36% 0,82%
Rejeito "Rougher"
26,1 65,6%
2,57% 1,60%
Alimentação
26,1 65,7%
2,52% 1,57%
Jigagem "Rougher"
Rejeito FINAL
5,2 57,3%
8,85% 3,38%
46,1 68,3%
0,79% 0,63%
Conc.Grosso
Jigagem "Scavenger"
12,8 67,4%
1,15% 1,13%
Conc.Grosso
27,8 68,6%
0,86% 0,46%
Conc.Fino
Concentrado "Rougher"
73,9 68,4%
0,82% 0,57%
8,1 68,1%
1,14% 0,66%
Conc.Fino
Concentrado FINAL
94,8 68,2%
0,89% 0,65%
Concentrado
20,9 67,7%
1,15% 0,95%
Scavenger
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.
Cont. Metal.
g Zn
PENEIRA
#
MASSA
Tamanho RETIDA
microm
(g)
%
%retido Passante
SIMPLES ACUM acumulado
%
Zn
100
68,1
3,04
150
70,6
3,04
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
200
74
Dist. (%)
Produto
Peso
(g)
UF calculado
Concentrado 01
448,8
Concentrado 02
182,7
Concentrado 03
100,4
Rejeito Final
383,1
Peso
(%)
Anál.
Conteúdo
Químicas (%) Metálico
Zn
Fe
14,81
7,78
26,75
7,85
16,31
9,67
7,83
9,92
1,95
6,23
Zn
Fe
Zn
Fe
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?
TEORES
Reagent
es
Dosagen
s
g/t
RECUPERAÇ
ÕES
MASSAS
Alimentaç
ão
Concentrad
o
Rejeit
o
Fe
Fe
SiO
2
Fe
Aliment Concent
ação
rado
Rejeit
o
Peso
Ferro
56,39
65,97
3,90
11,39
1204,39
211,4
82,44
96,45
Amido
500
CMC 1
50
65,80
2,78
26,13
1214,66
CMC 2
100
64,54
4,62
22,20
1222,73
CMC 3
50
55,58
64,42
4,61
19,69
CMC 4
100
54,34
61,13
9,41
17,48
CMC 5
100
54,54
63,35
6,30
993,0
345,9
965,2
257,5
960,9
236,5
1220,65
1030,9
189,8
965,53
965,5
78,94
84,45
95,00

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.