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PROCEDIMENTO OPERACIONAL DO BRITADORDOR DE MANDÍBULAS E PENEIRAMENTO VIBRATÓRIO NO IFPB - CAMPUS CAMPINA GRANDE, Teses (TCC) de Mineralogia e Processos Minerais

Tese sobre britagem, peneiramento e procedimentos operacionais. Trabalho de conclusão do curso tecnólogo de Mineração no Instituto Federal da Paraíba.

Tipologia: Teses (TCC)

2019
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
IFPB – CAMPINA GRANDE
DIRETORIA DE ENSINO TECNICO INTEGRADO
CURSO TECNICO INTEGRADO EM MINERAÇÃO
WEMILLY ELIAS IZIDRO DA SILVA
PROCEDIMENTO OPERACIONAL DO BRITADORDOR DE
MANDÍBULAS E PENEIRAMENTO VIBRATÓRIO NO IFPB - CAMPUS
CAMPINA GRANDE
Campina Grande
2019
WEMILLY ELIAS IZIDRO DA SILVA
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Baixe PROCEDIMENTO OPERACIONAL DO BRITADORDOR DE MANDÍBULAS E PENEIRAMENTO VIBRATÓRIO NO IFPB - CAMPUS CAMPINA GRANDE e outras Teses (TCC) em PDF para Mineralogia e Processos Minerais, somente na Docsity!

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA

IFPB – CAMPINA GRANDE

DIRETORIA DE ENSINO TECNICO INTEGRADO

CURSO TECNICO INTEGRADO EM MINERAÇÃO

WEMILLY ELIAS IZIDRO DA SILVA

PROCEDIMENTO OPERACIONAL DO BRITADORDOR DE

MANDÍBULAS E PENEIRAMENTO VIBRATÓRIO NO IFPB - CAMPUS

CAMPINA GRANDE

Campina Grande 2019

WEMILLY ELIAS IZIDRO DA SILVA

PROCEDIMENTO OPERACIONAL DO BRITADORDOR DE

MANDÍBULAS E PENEIRAMENTO VIBRATÓRIO NO IFPB - CAMPUS

CAMPINA GRANDE

PROCEDIMENTO OPERACIONAL DO BRITADORDOR DE

MANDÍBULAS E PENEIRAMENTO VIBRATÓRIO NO IFPB - CAMPUS

CAMPINA GRANDE

Aprovado em de 2019 Nota:

_____________________________________

Professor Dr. Francisco de Assis da Silveira Gonzaga Orientador

AGRADECIMENTOS

Ao orientador do trabalho, Professor Dr. Francisco de Assis da Silveira Gonzaga, pelo apoio. Ao coorintador, Tec. Adriano Peixoto, pelo acompanhamento e disposição.

A toda minha turma, Mineração B 2015, que ajudou e tornou possível toda essa caminhada em direção a conclusão do curso. Ao Instituto Federal da Paraíba de Campina Grande, por todos os ensinamentos e oportunidades.

RESUMO

O procedimento operacional, PO, é essencial no dia-a-dia de grandes empresas e boa parte dos laboratórios, por conter uma descrição detalhada de como realizar determinada atividade, por exemplo, operar uma máquina, de forma segura e eficaz. Com esse pressuposto, é proposto neste trabalho um estudo aprofundado sobre o assunto e a elaboração de um procedimento operacional para a britagem através do britador de mandíbulas e peneiramento com uso de vibrador de peneiras

1.0 INTRODUÇÃO

Segundo a classificação internacional adotada pela ONU, resume-se mineração como sendo a extração, elaboração e beneficiamento de minerais que se encontram em estado natural: sólido, como o carvão e outros; líquido, como o petróleo bruto; e gasoso, como o gás natural. A mineração está presente na sociedade desde a pré-história, com a confecção de armas de pedra, tornando-se uma técnica cada vez mais utilizada no decorrer do tempo; como por exemplo, na extração de minerais metálicos a 40. a.C ou na produção do bronze, chumbo e prata a partir de minérios de óxidos, sulfetos de metais e ligas metálicas pelo o povo mediterrâneo em 3000 a.C, e ganha reconhecimento científico histórico a partir do interesse de filósofos pelos minerais, realizando estudos como os de Aristóteles e seu discípulo Teofrasto que descreveu 16 espécies minerais. No Brasil, a mineração ganha espaço significativo desde a colonização, sendo os minérios, um dos primeiros meios de exploração por parte dos Europeus. No século XVI a mineração ganha espaço com a busca pela prata na Bahia, no século seguinte, a busca pela prata e esmeraldas se espalham para outras cidades como São Paulo, logo após surge o século XVII marcado pela a busca do ouro em Minas Gerais, já na segunda década do século XVIII, a mineração ganha ainda mais espaço com a descoberta das minas de diamantes. Disputas pela exploração mineral se espalham por todo país, trazendo marcas históricas como a Guerra do

Emboabas de 1708 a 1709 que disputava o ouro, ou o importante momento nomeado de ciclo do ouro, onde a mineração já tomava o lugar do cultivo de cana de açúcar no país, de acordo com o exposto por (Germany 2002). De acordo com Germany (2002), os métodos da mineração no Brasil sempre foram muito rudimentares, onde a maior máquina operante era a Dragline Marion (skid mounted) nas minas de carvão em Siderópolis, já na década de 40. Mas na atualidade os métodos se tornaram muito mais técnicos, desde a grande influência da criação do IBRAM-Instituto Brasileiro de Mineração em 1970, e com o avanço tecnológico mundial, na área. A mineração, por todos os avanços obtidos partir do século XX, com o uso dos explosivos e interesse dos países pelo desenvolvimento tecnológico, tornou-se objeto de estudo, pesquisa e investimentos, transforma-se em um dos maiores movimentadores da economia mundial, sendo dividida em três grandes áreas: Pesquisa, lavra e beneficiamento. O decreto-lei Nº 227, de 28 de fevereiro de 1967, define a pesquisa mineral da seguinte forma: “Entende-se por pesquisa mineral a execução dos trabalhos necessários à definição da jazida sua avaliação e a determinação exequibilidade do seu aproveitamento econômico”. Já a lavra é a etapa de retirada dos minerais da estrutura geológica, com quatro fases, perfuração, desmonte, remoção e locomoção até o beneficiamento, sendo feita a céu aberto ou subterrâneo. O beneficiamento de minerais, por sua vez, é a etapa que busca modificar a granulometria e concentração relativa do mineral, também fazendo a separação entre minerais úteis e não úteis através de processos de fragmentação, classificação e concentração, sendo responsável também pela disposição do rejeito (parte não útil do mineral minério), desaguamento (retirada da água para obtenção de minerais com baixa umidade) e amostragem desse mineral minério beneficiado para a indústria. O processo de fragmentação do minério é chamada também de cominuição, sendo realizado principalmente através de duas operações: Britagem e moagem, onde a britagem é responsável pela fragmentação de grandes rochas, tendo como resultado a redução pequena do material, e a moagem é o último estágio da fragmentação de partículas, responsável pela diminuição granulométrica de rochas já desagregadas, resultando em partículas de 6 a 35# (mesh) na moagem grossa, e finos na moagem fina, conforme o definido por (Chaves & Peres 2012).

2. OBJETIVOS ...................................................................................................................

2.1 Objetivo Geral..................................................................................................................

Elaborar um procedimento operacional para do britador de mandíbulas e para o peneiramento vibratório no laboratório de mineração no IFPB campus Campina Grande, deixando-os disponível no laboratório de cominuição, visando facilitar o bom uso e a eficácia dos equipamentos para discentes e docentes.

2.2 Objetivos específicos:

  • Revisar a bibliografia sobre britadores de mandíbulas, peneiramento vibratório e procedimentos operacionais;
  • Certificar da importância e necessidade desses procedimentos nos laboratórios de cominuição;
  • Elaborar procedimentos escritos para operação do britador de mandíbulas e peneiramento vibratório no IFPB campus Campina Grande;
  • Evitar danos ao equipamento e saúde dos operantes dele.
  • Buscar garantir a eficácia do funcionamento destes.

3.0 FUNDAMENTAÇAO TEÓRICA

3.1 Cominuição (Definição de britagem e moagem) .............................................................

Segundo Chaves & Peres (2012), definem cominuição da seguinte forma: “Cominuição é o conjunto de operações de redução de tamanhos de partículas minerais, executado de maneira controlada e de modo a cumprir um objetivo pré- determinado, isso inclui as exigências de controlar o tamanho máximo dos produtos e de evitar geração de quantidades excessivas de finos.” O autor citado acima, também afirma que o processo de fragmentação na mineração, ou cominuição pode ser realizada a seco (com umidade natural do minério) ou a úmido (mineral em forma de polpa) e é feito por diversos motivos, tais como obter um manuseio mais fácil do mineral, permitir um transporte contínuo e liberar partículas úteis dos minerais, podendo ser feito através da britagem e moagem, sendo empregado de acordo com as necessidades granulométricas. A britagem, assim como escrito por Lopes (2014), é uma operação unitária normalmente realizado a seco e subdividida em britagem primária, secundária, terciaria e quaternária, (britagens terciarias e quartanárias são consideradas moagens por alguns autores devido a quantidade de finos gerado) que faz uso de britadores de rolos, mandíbulas, giratórios, de impacto, cônico ou de martelos, que utilizam mecanismos de força, compressão, impacto ou cisalhamento para fragmentação de grandes rochas tendo como resultado uma redução pequena do material.

em posição vertical na parte frontal de uma armação retangular oca, uma outra chapa semelhante (mandíbula móvel) num ângulo conveniente. O movimento acontece pela ação de sobe-e-desce de uma biela, articulada ao braço móvel e impelida por um excêntrico. O movimento vertical é transmitido horizontalmente à mandíbula por intermédio de duas alavancas articuladas. Já o Dodge oferece uma boa alimentação maior, para um investimento da mesma ordem que no equipamento do tipo Blake. Fornece material de tamanho uniforme, menor que 11 a 15 polegadas. Seu uso hoje em dia é raro.”

As vantagens desse britador são:

  • Alta capacidade de trabalho;
  • (^) Mecânica simples, facilitando a operação (normalmente não ocorre entupimento);
  • Baixo custo de manutenção, devido sua mecânica simplificada;
  • Menor consumo de energia.

E tem como desvantagem, a baixa uniformidade do minério resultante.

De acordo com Chaves (2012), os britadores Black e Dodge, tem como função a britagem primária, secundária e terciária e seus mecanismo usado para a fratura do mineral é a força e compressão realizada por duas mandíbulas (móvel e imóvel) na qual a mandíbula móvel é acionada pelo eixo excêntrico em movimentos circulares de aproximação e afastamento contra a mandíbula imóvel, assim fragmentando o minério entre as mandíbulas que tem uma medida de saída aberta (APA) e outra medida de saída fechada (APF), como é possível visualizar através da figura 1 (Britador de mandíbulas), podendo ser regulada pelo parafuso de regulagem acerca do britador, e/ou em britadores mais modernos é regulado por um macaco hidráulico que permite a regulagem com o britador ligado.

“O fragmento da rocha dou minério a ser britado é introduzido no espaço entre duas mandíbulas e, durante o movimento de aproximação, é esmagado. Os fragmentos

resultantes escoam para baixo, durante o movimento de afastamento, cada qual se deslocando até uma posição em que fique contido pelas mandíbulas e seja novamente esmagado na aproximação da mandíbula móvel.”

(Chaves & Peres, 2012)

Figura 1. Britador de mandíbulas. (Fonte: Frank, 2015.)

3.2.2 Britadores Giratórios:

De acordo com o CETEM (Centro de Tecnologia Mineral, 2004) o britador giratório é um equipamento de britagem primária utilizado para grandes quantidades de minerais, e por permitir um pequeno armazenamento no seu topo, além de poder ser alimentado por qualquer lado e usar toda a sua carcaça interna para a britagem, torna-se mais operacional que o britador de mandíbulas. O britador giratório fragmenta o mineral a partir do mecanismo de compressão gerado pelo cone central,

Figura 2. Britador giratório. (Fonte: Figueira, 2004 in Oliveira, 2010) ...............................

3.2.3 Britador de impacto.......................................................................................................

No britador de impacto visualizado na figura abaixo (figura 3), o mineral é utilizado para britagem primária fragmentado a partir do mecanismo de impacto ocasionado através do movimento (de 500 a 3.000 rpm) das barras que colidem nas rochas a serem britadas gerando energia cinética, que faz com que esse material choque-se contra as placas fixas de impacto gerando a fratura.

Muito importantes em muitas indústrias e processos de trabalho, incluindo a construção de rodovias, para materiais de construção, os britadores de impacto são utilizados normalmente para quebrar pedra artificialmente e areia, em minas de carvão, indústria química, indústria hidrelétrica onde se deseja produzir uma grande quantidade de finos e uma alta razão de redução. (IMIC, 2013)

Suas principais características positivas são:

  • Regularidade geométrica do produto final;
  • Baixo custo de energia;
  • Grande redução do material Características negativas:
  • Elevado custo de manutenção
  • Grande desgaste
  • Não aconselhado para rochas abrasivas e com valor de sílica equivalente maior que 15%

Figura 3. Britador de impacto. (Fonte: Yifan, 2010) ..........................................................

3.2.4 Britador Cônico.............................................................................................................

Assim como definido pelo CETEM (2004), o britador cônico, exemplificado pela figura 4, é muito semelhante ao britador giratório, possuindo o mesmo princípio de operação e a grande disparidade entre eles é que o britador cônico apresenta manto e cone com superfícies paralelas longas, garantindo um maior tempo de

Os britadores de rolos são constituído por dois rolos de aço lisos, que giram-na mesma velocidade em sentidos contrário, guardando em si uma distância definida destinados a materiais de fácil fragmentação assim como visto na figura 5. Os blocos de minério quando lançados entre os rolos o movimento faz com que os mesmos sejam forçados a passar pela distância definida, promovendo a fragmentação dos blocos. Este tipo de britador possui uma forte limitação quanto à granulometria da alimentação, pois a mesma é limitada pela distância fixada entre os rolos e os diâmetros dos mesmos. Existe também os britadores de rolos dentados que é formado de um rolo de aço dentado que produz a fragmentação ao chocar-se com a carcaça fixa ou com dois rolos como os britadores de rolos comuns, sendo um equipamento que produz menos finos e tem alta tolerância a umidade, porém, conta com um emprego limitado devido ao alto índice de desgaste dos dentes, de acordo com o descrito pelo CETEM (2004).

Figura 5. Britador de Rolos. (Fonte: Portal Metálica, 2019.) .............................................

3.3 Moinhos...........................................................................................................................

Atualmente para o mercado, os quatro tipos de moinhos principais são: Moinhos cilíndricos (podendo ser de barras e de bolas), de rolos, de discos e de martelos.

3.3.1 Moinhos Cilíndricos......................................................................................................

Como o descrito pela Metso (2005), os moinhos rotativos, assim como o demonstrado na abaixo (figura 6), são basicamente, cilindros constituídos por uma carcaça de ferro, revestida internamente com placas de desgaste de aço ou borracha, que giram sobre mancais e dentro da qual uma carga solta denominada corpos moedores (bolas, barras,) que se move livremente. A carcaça gira fazendo com que os corpos moedores (bolas ou barras) sejam elevados até certo ponto e caiam em uma trajetória parabólica sobre outras bolas que ainda estão na parte inferior do cilindro e sobre o minério fazendo então a sua fragmentação, os moinhos cilíndrico de barras são capazes de suportar uma alimentação grossa de até 50 mm e fornecer um produto tão fino quanto 500 μm, já os de bolas são utilizados nos estágios finais da fragmentação pelo seu corpo moedor ter uma maior área superficial por unidade de peso em comparação as barras, tornando-se mais adequadas para a moagem fina.

Figura 6. Moinho Cilíndrico. (Fonte: Trituradoras-de-roca.com, 2019) .............................