Separação magnética e separação eletrostática de minérios 16/6/16

Transcrição

1 Separação magnética e separação eletrostática de minérios 16/6/16

2 Separação magnética de minérios

3 Separação Magnética Introdução

4 Introdução Separação Magnética Baseia-se no comportamento individual das espécies sob a influência de forças magnéticas. É um método consagrado na área de processamento de minérios para concentração e/ou purificação de muitas substâncias minerais. A propriedade de um material que determina sua resposta a um campo magnético é chamada de susceptibilidade magnética. Com base nessa propriedade os materiais ou minerais são classificados em duas categorias: aqueles que são atraídos pelo campo magnético e os que são repelidos por ele.

5 Separação Magnética Introdução Classificação dos minerais quanto ao comportamento magnético Ferromagnéticos: são atraídos fortemente pelo campo (ex: magnetita). Paramagnéticos: são atraídos fracamente pelo campo (ex:hematita-fe 2 O 3 ). Diamagnéticos: que são repelidos pelo campo (ex: quartzo, cerussita, magnesita, calcita, barita). Um minério constituído pelos minerais crisocola (CuSiO 3 - nh 2 O (silicato hidratado de cobre) e magnetita pode ser concentrado por separação magnética?

6 CuSiO 3 - nh 2 O minerais com elevadas susceptibilidade minerais com baixa susceptibilidade Fe 3 O 4

7 Separação Magnética Introdução A separação magnética pode ser: Método a seco - granulometria mais grossa Método a úmido- granulometria mais fina.

8 Separação Magnética Tipos de Separadores De acordo com o uso: separadores a seco separadores a úmido. De acordo com o campo de indução: separadores de baixa intensidade para materiais ferromagnéticos. separadores de alta intensidade para materiais paramagnéticos. Ferromagnéticos: são atraídos fortemente pelo campo. Paramagnéticos: são atraídos fracamente pelo campo.

9 Separação Magnética Tipos de Separadores magnéticos e funcionamento Fig Pryor

10 Separação Magnética Separador magnético tipo tambor rotativo Separador magnético a seco

11 Aplicações Separador magnético de rolo induzido remoção das impurezas ferrosas presentes nos concentrados de sílica (areia), feldspato, barita, etc. circuitos de beneficiamento de minerais paramagnéticos tais como: monazita, cromita, etc.

12

13 Separação Magnética Separadores magnéticos de alta intensidade

14 Separadores magnéticos de alta intensidade

15 Separadores magnéticos de alta intensidade

16 Separação Magnética Parâmetros que afetam o processo de separação: Intensidade de campo magnético Alimentação

17 Separação Magnética Intensidade de campo magnético Permite a separação seletiva das partículas com diferentes susceptibilidade magnética. Baixa intensidade - separam-se minerais com elevadas susceptibilidade Alta intensidade - separam-se aqueles com valores mais baixos desse parâmetro.

18 Separação Magnética Alimentação O leito das partículas que atravessa o campo não deve ser espesso. O excesso de alimentação acarreta a formação de oclusões de minerais não magnéticos, dentro dos flocos magnéticos, prejudicando a separação

19 Separação Magnética Aplicações Industriais remoção de impurezas magnéticas, presentes nos concentrados de cassiterita, areia quartzosa e no feldspato; remoção da magnetita presente no amianto e nos minérios fosfatados; purificação do talco, na recuperação de wolframita e minerais não sulfetados de molibdênio, presentes em rejeitos de flotação; no beneficiamento de minérios de urânio e de minerais pesados (ilmenita, rutilo). Beneficiamento do caulim com a finalidade de remover minerais de ferro e titânio prejudiciais a alvura do produto Caulim da Amazônia S.A. CADAM 5 T

20 Separação Magnética Avanços na separação magnética Utilização de supercondutores na separação magnética permite avanços no processamento de materiais paramagnéticos devido: campo magnético com intensidade elevada gradiente elevado de campo.

21 Separação eletrostática

22 Separação Eletrostática Introdução É um processo de concentração de minérios que se baseia nas diferenças de algumas de suas propriedades, tais como: condutibilidade elétrica, susceptibilidade em adquirir cargas elétricas superficiais, forma geométrica, massa específica, granulometria

23 Separação Eletrostática Introdução Para promover a separação é necessária a existência de dois fatores elétricos: um campo elétrico de intensidade suficiente para desviar uma partícula eletricamente carregada, quando em movimento na região do campo; carga elétrica superficial das partículas, ou polarização induzida, que lhes permitam sofrer a influência do campo elétrico.

24 História Separação Eletrostática Introdução os primeiros equipamentos a serem utilizados em escala industrial empregados na separação de ouro e sulfetos metálicos da ganga silicosa com baixa condutividade , com o advento da flotação, houve pouca utilização do processo. 1940, com o progresso obtido no uso de fontes de alta tensão e os aperfeiçoamentos obtidos nas áreas de eletricidade e eletrônica, tornou-se a separação eletrostática competitiva, se comparada com outros processos na área do processamento de minérios.

25 Separação Eletrostática Fatores que condicionam a separação eletrostática (entre outros): mecanismo do sistema que produz as cargas superficiais nos diversos minerais a serem separados granulometria de liberação, que deve proporcionar uma partícula com massa suficiente para que haja uma atração efetiva por parte do campo elétrico aplicado

26 Separação Eletrostática Eletrização de partículas minerais Para o sucesso da separação eletrostática: espécies mineralógicas devem responder de forma diferente tanto ao carregamento superficial de cargas como ao campo elétrico. minerais devem estar individualizados, o que favorece a sua eletrização seletiva. granulometria de liberação que deve ser da ordem de 20 µm.

27 Separação Eletrostática Processos de eletrização O fenômeno da eletrização consiste na transferência de cargas elétricas entre os corpos, e essa transferência pode ocorrer por três processos conhecidos: Eletrização por contato ou atrito Indução Bombeamento iônico

28 Separação Eletrostática Eletrização por contato Quando minerais com naturezas diferentes são postos em contato, pode ocorrer, dependendo das condições, o aparecimento de cargas elétricas com sinais opostos nas superfícies dos mesmos. O fenômeno é conhecido desde a antigüidade, pois Thales de Mileto (500 a. C.) observou que o âmbar atritado tinha o poder de atrair pequenas partículas de minerais.

29 Separação Eletrostática Eletrização por Indução Quando as partículas minerais, em contato com uma superfície condutora e aterrada, são submetidas a um campo elétrico, observa-se a indução de uma carga superficial nas mesmas

30 Separação Eletrostática Eletrização por Indução partículas minerais em uma superfície condutora e aterrada e na presença de um campo elétrico adquirem cargas diferentes segundo sua condutividade elétrica Placa condutora Partículas dielétricas tornam-se polarizadas devido à não transferência de cargas. Partículas condutoras deixam fluir suas cargas através da superfície aterrada.

31 Separação Eletrostática Eletrização por bombeamento Os gases, nas CNTP, não conduzem a corrente elétrica, comportando-se como dielétricos. Por outro lado, se submetido a um potencial elevado, ocorre uma descarga iônica. O fluxo iônico entre os eletrodos quando submetidos a potenciais elevados é denominado efeito corona. Este efeito é utilizado na eletrização de partículas de minerais durante a separação eletrostática. processo muito caro envolvendo equipamento de alta tensão - normalmente é utilizado associado a outros processos de eletrização

32 Separação Eletrostática Separadores eletrostáticos

33 Separação Eletrostática Separadores eletrostáticos os equipamentos utilizados na prática tem em comum alguns componentes básicos - sistema de alimentação e coleta dos produtos - campo elétrico externo - mecanismos de carregamento e dispositivos de adesivos na trajetória das partículas dielétrica o potencial e/ou campo elétrico variam com o tipo de separador que usualmente operam com: - potenciais entre 10 e 100 kv - campo elétrico na fixa de 4x10 4 até 3x10 6 V.m -1

34 Separação Eletrostática Separadores eletrodinâmicos são os mais utilizados trecho BC efeito corona carga negativa em todas as partículas trecho CD reversão por indução as cargas das partículas condutoras Adão Benvindo

35 Separação Eletrostática

36

37 Separação Eletrostática Parâmetros que afetam o processo de separação Ambiente Operacional - as partículas devem possuir superfícies livres de contaminações e/ou sujeiras (matéria orgânica) e a área operacional estar isenta de poeira e umidade. Granulometria - as faixas granulométricas muito amplas não são adequadas à separação eletrostática. A dimensão e forma das partículas têm influência na ação do separador.

38 Separação Eletrostática Principais aplicações concentração de minérios de ilmenita, rutilo, zircão, apatita, amianto, hematita e outros; purificação de alimentos, tal como, remoção de certas impurezas presentes nos cereais; remoção do cobre presente em resíduos industriais reaproveitáveis; purificação dos gases em chaminés industriais, através de precipitação eletrostática. separação eletrostática se verifica no processamento areias monazíticas e depósitos aluvionários contendo minerais de titânio

39 Exercício: complete o fluxograma e classifique os minerais separados nesse fluxograma SMUBI separador magnético a úmido de baixa intensidade SMUAI separador magnético a úmido de alta intensidade

40 Separação Eletrostática F I M