Disciplina: CONCENTRAÇÃO MINERAL

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1 Disciplina: CONCENTRAÇÃO MINERAL Modalidade: Integrado Período Letivo: 4º Ano Carga-Horária: 120h (160h/a) 4 aulas semanais 1. INTRODUÇÃO A mineração é uma das atividades mais antigas da humanidade, fornecendo à sociedade elementos para sua manutenção e evolução social. Atualmente as etapas da mineração estendese desde à busca pelos bens minerais até o processamento do minério até o ponto de uso pela indústria de transformação ou mesmo uso direto pela sociedade. As etapas de obtenção de bens minerais, de uma maneira bem geral, compreende a pesquisa mineral como identificação de jazidas, lavra de minério (a céu aberto ou subterrâneo), beneficiamento e purificação de minério e manutenção das condições ambientais. Esta disciplina compreende uma das etapas do beneficiamento de minérios. O beneficiamento de minérios é a etapa da mineração que adiciona valor econômico ao bem mineral, pois os fragmentos de rocha por si só não possui valor comercial, salvo em algum poucos casos onde o recurso mineral tem valor comercial sem nenhuma etapa de processamento, a Figura 1Erro! Fonte de referência não encontrada. resume as etapas de processamento mineral e ressalta as etapas abordadas nesta disciplina. Concentração por métodos físicos Minério Fragmen tação Classificação Concentração por métodos químicos Purificação Processos metalúrgicos Concentração por métodos físicoquímicos Figura 1 Etapas do processamento mineral. Esta disciplina irá estudar as tecnologias e métodos de concentração mineral, abordando métodos físicos, químicos e físico-químicos. As etapas de purificação e processos metalúrgicos serão abordadas de maneira sucinta, visto a complexidade do tema METODOLOGIA Esta disciplina exibe um caráter muito prático e teórico, os processos de concentração e purificação de minérios são muito vastos. Desta forma esta disciplina deverá conter aulas teóricas, aulas práticas e visitas técnicas. Os conteúdos das unidades serão distribuído de maneira a manter em uma unidade técnicas de concentração com o mesmo principio físico, desta forma a abordagem teórica seguirá uma mesma linha de raciocínio com alterações apenas nos tecnologia utilizada. A Tabela 1 mostra as metodologias para cada fase da disciplina.

2 Conteúdo Forma de abordagem Princípios de operações unitárias; Concentração gravitica; Concentração magnética; Flotação; Metalurgia extrativa. Operações auxiliares. Tabela 1- Metodologias de aulas. Aulas Teórica Aulas Praticas Visita técnica Visita a uma unidade industrial de concentração mineral. Aulas expositivas; Questões e problemas teóricos; Seminários; Confecção de artigos; Amostragem; Preparação de amostras; Jigue; Mesa concentradora; Sedimentação em proveta; Flotação em célula; Separação magnética; Lixiviação; Purificação de metais por processos pirometalúrgico. Caracterização tecnológica. A turma será dividia em blocos (entre 3 e 6 blocos), cada bloco receberá um minério problema. Cada bloco deverá realizar todas as etapas práticas de concentração ao longo do ano letivo (preparação de amostras, concentração e purificação). Ao fim de cada etapa haverá um relatório parcial. Na 4ª unidade todos os dados construídos ao longo do ano deverá compor um único relatório final o qual deverá ser apresentado na forma de seminário. Fazer relatório de vista onde deve ser observado o caráter prático das aulas. Deverá está presente professores de geologia, segurança do trabalho e métodos de lavra. 2. OBJETIVOS A disciplina de concentração mineral tem por objetivo apresentar as tecnologias de concentração mineral utilizadas no mundo de maneira prática e teórica OBJETIVOS ESPECÍFICOS Relacionar os equipamentos e princípios técnicos de concentração mineral; Operar equipamentos de concentração mineral, controlar suas várias operacionais; Realizar balanço de massas e de água; Interpretar fluxogramas de planta de concentração; Auxiliar na manutenção de equipamentos de concentração mineral; Auxiliar no controle de qualidade de planta; Realizar ensaios de processo e caracterização de rochas e minerais para fins tecnológicos; Elaborar relatórios. 3. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO O conteúdo programático será dividido em 4 unidades ao longo do ano letivo, onde será distribuídos aulas teóricas, aulas práticas e visitas técnicas. Será abordado na disciplina conteúdos relacionado a princípios de operações unitárias, preparação e caracterização de rochas e minerais, concentração gravitica (gravimétrica), concentração magnética, concentração eletromagnética e eletroestática e flotação.

3 Aulas teóricas Introdução ao tratamento de minério Princípios de operações unitárias Amostragem Fluxograma de processos Balanço de massa Noções de reologia Noções de mecânica dos fluidos Bombeamento de polpa Mineroduto 1ª UNIDADE Preparação de amostras Amostragem Balanço de massas 2ª UNIDADE Aulas teóricas Princípios de concentração gravítica Concentração em meio denso Jigue Concentração em jigue Sedimentação em proveta Concentração em calha e espiral Concentração em mesa e separadores oscilatório Mesa concentradora Concentração a seco Aulas teóricas Noções de eletromagnetismo Separação magnética Separação eletromagnética Noções de físico-química de superfície Flotação em célula Flotação em coluna Reagentes para flotação Flotação de minerais complexos 3ª UNIDADE Separação magnética Medidas de parâmetros físico-químicos Flotação em célula Visita à uma unidade de concentração mineral 4ª UNIDADE Aulas teóricas Princípios metalurgia extrativa Lixiviação Hidrometalurgia Pirometagurgia Biometalurgia Pirometalurgia Eletrometalurgia Operações auxiliares em tratamento de minério

4 4. CRONOGRAMA s Mês Semanas Aulas Atividades 1 Apresentação da disciplina 1 2 Introdução ao tratamento de minério 3 Princípios de operações unitárias 2 4 Fluxograma de processos Abril 5 Balanço de massa 3 6 Balanço de massa / Laboratório: Balanço de massas 7 Balanço de massa 4 8 Balanço de massa / Laboratório: Balanço de massas 9 Atividade sobre balanço de massas 5 Teoria da amostragem / Laboratório: 10 1ª Amostragem/Preparação de amostras 11 Teoria da amostragem 6 Teoria da amostragem / Laboratório: Maio 12 Amostragem/Preparação de amostras 7 13 Atividade sobre amostragem Mineroduto Entrega de relatórios Junho Entrega de resultados Introdução a concentração mineral 14 Métodos de avaliação de processos de concentração 24 Julho 15 gravitica 25 Avaliação teorica 26 Mesa concentradora 16 Sedimentação em meio denso / Laboratório: 27 Sedimentação em proveta 28 Jigue 17 Sedimentação em meio denso / Laboratório: 29 Sedimentação em proveta 30 Centrifogas 2ª 18 Concentração em calha e espiral / Laboratório: Mesa 31 concentradora Agosto 32 Separadores oscilatório 19 Concentração em calha e espiral / Laboratório: Mesa 33 concentradora 34 Concentração a seco 20 Laboratório: Sedimetação em proveta / Laboratório: 35 Jigue Avaliação teória em equipe Laboratório: Sedimetação em proveta / Laboratório: Jigue Setembro Noções de mecânica dos fluidos Recuperação Princípios de concentração gravítica Entrega de relatórios Ajustes da unidade Bombeamento de polpa Ajustes da unidade Técnicas de concentração mineral por meio gravimétrico Recuperação Entrega de resultados

5 3ª 4ª Setembro Outubro Novembro Dezembro Janeiro Fevereiro Noções de eletromagnetismos 43 Concentração magnética 44 Concentração magnética 26 Separação eletroestática / Laboratório: concentração 45 magnática Separação magnética e outros equipamentos magnéticos para mineração 47 Separação eletroestática / Laboratório: concentração magnática Avaliação teorica: Concentração magnética 49 Noções de físico-química de superfície 50 Introdução a flotação 29 Equipamentos de flotação / Laboratório: Medidas de 51 parametros físico-químicos Equipamentos de flotação / Laboratório: Medidas de parametros físico-químicos Reagentes de flotação 54 Flotação de minérios / Laboratório: flotação em célula Cicuitos de flotação 56 Flotação de minérios / Laboratório: flotação em célula Atividade teória: Flotação 58 Entrega de relatórios Recuperação 60 Ajustes da unidade Entrega de resultados Princípios metalurgia extrativa Hidrometalurgia 64 Pirometagurgia Biometalurgia 66 Eletrometalurgia 67 Avaliação teorica 39 Lixiviação de metais (Preciosos)/ Laboratório: 68 Lixiviação 69 Lixiviação de metais (Ferrosos e Primários) 40 Lixiviação de metais (Preciosos)/ Laboratório: 70 Lixiviação 71 Lixiviação de metais (refratários e discretos) 41 Lixiviação de metais (Metais leves)/ Laboratório: 72 pirometagurgia 73 Lixiviação de metais (radioativos e componentes de ligas) 42 Lixiviação de metais (Metais leves)/ Laboratório: 74 pirometagurgia Operações auxiliares em tratamento de minério 76 Operações auxiliares em tratamento de minério Seminários 78 Seminários Entrega de relatórios Recuperação Ajustes da unidade 82 Entrega de resultados

6 5. BIBLIOGRAFIA BÁSICA ARTHUR, Rotênio Pinto Chaves. Teoria e Pratica do Tratamento de Minérios - Vol. 1 (Bombeamento de Polpa e Classificação). Oficina de Texto, ARTHUR, Rotênio Pinto Chaves. Teoria e Pratica do Tratamento de Minérios - Vol. 2 (Desaguamento, Espessamento e Filtragem). Oficina de Texto, ARTHUR, Rotênio Pinto Chaves. Teoria e Pratica do Tratamento de Minérios - Vol. 4 (Flotação). Oficina de Texto, CHAVES, Castelo, Filho; ARTHUR, Rotênio Pinto Chaves. Teoria e Pratica do Tratamento de Minérios - Vol. 6 (Separação Densitária). Oficina de Texto, LUZ, Adão B.; POSSA, Mário Valente. Tratamento de Minérios. CETEM, SAMPAIO, Carlos Hoffmann Tavares; MARQUES, Luís Marcelo. Beneficiamento Gravimétrico. UFRGS, FOUST, Alan S.; CLUMP, Curtis W. Princípios das Operações Unitárias. LTC, NUSSENZVEIG, Hersh Moyses. Curso de Física Básica 3 Eletromagnetismo. Edgard Blucher, HABASHI, Fathi. Textbook of Pyrometallurgy. Metallurgie Extractive Quebec, HABASHI, Fathi. Textbook of Hydrometallurgy. Metallurgie Extractive Quebec, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR VILLAS BÔAS, Roberto C. Hidrometalurgia. ABM, WANG, Lawrence K.; SHAMMAS, Nazih K.; SELKE, William A.; AULENBACH, Donald B. Flotation Technology. Humana Press, FERRAN, Axel Paul Noël. A Mineração e a Flotação no Brasil: Uma Perspectiva Histórica. DNPM, BALAZ, P. et all. Extractive Metallurgy of Copper. Elsevier, BUKIN, A. R. Chemical Hydrometallurgy: Theory and Principles. World Scientific Publishing Company, 2001 RUSHTON, Albert ; WARD, Anthony S.; HOLDICH, Richard G. Solid-Liquid Filtration and Separation Technology. VHC, BARD, Gabrielle Nogueira; SOBRAL, Luis Gonzaga Santos; LIMA, Renata de Barros. Série Tecnologia Ambiental: Recuperação de Metais Preciosos a Partir de Lamas Anódicas de Processos de Eletrorrefino de Ouro, Prata e Cobre. CETEM, HABASHI, Fathi. A short history of hydrometallurgy. Hydrometallurgy. n7. p15 22, MULAR, Andrew L.; BARRATT, Derek J.; HALBE, Doug N. Mineral Processing Plant: Design, Practice, and Control. SMME, 2002.