O documento discute os processos e equipamentos de britagem utilizados na mineração. A britagem envolve a fragmentação de grandes blocos de rocha em pedaços menores através de mecanismos como compressão, impacto e cisalhamento. Os principais tipos de britadores incluem britadores de mandíbulas, giratórios, cônicos e de impacto. Vários estágios de britagem são necessários para reduzir o tamanho do material de forma adequada.
2. Britagem
Conjunto de operações que tem como objetivo a fragmentação de
grandes materiais, levando-os a granulometria compatíveis
para utilização directa ou para posterior processamento
(FIGUEIRA et al, 2004).
A britagem é uma operação unitária, que pode ser utilizada, em
sucessivas etapas, equipamentos apropriados para a redução de
tamanhos convenientes (FIGUEIRA et al, 2004).
3. Britagem
O processo de trituração envolve energia mecânica de caráter
compressivo, de impacto ou de cisalhamento.
A britagem é a operação que fragmenta os blocos obtidos na
lavra, mas como existe uma série de tipos de equipamentos,
esta operação deve ser repetida diversas vezes, mudando-se o
equipamento, até se obter um material adequado à alimentação
da moagem.
4. Mecanismos de Fragmentação de Sólidos
Os mecanismos de fragmentação são bastante variados devido à
enorme variedade estrutural de materiais sólidos e os diferentes
graus de finura desejados.
Todos eles, contudo, se dão a partir da aplicação de um esforço
que cause inicialmente o aparecimento de fissuras no material.
Em seguida, a concentração de esforço adquire um valor crítico,
acarretando um rápido crescimento e ramificação das fissuras,
ocorrendo finalmente a ruptura do material.
5. Mecanismos de Fragmentação de Sólidos
Compressão:
A fragmentação por compressão envolve uma tensão que é
aplicada entre duas superfícies sólidas que podem mover-se uma
em relação à outra frontal ou tangencialmente para exercer a
pressão necessária.
Quando partículas de formato irregular são sujeitas à quebra por
compressão, os produtos se apresentam em duas faixas de
tamanho: partículas grossas resultante da quebra induzida pela
tensão, e partículas finas da quebra por compressão no local onde
a carga é aplicada.
7. Mecanismos de Fragmentação de Sólidos
Impacto
A fragmentação por impacto envolve uma tensão em uma
superfície sólida que pode ser efetuada pelo choque com partes
do equipamento de cominuição ou entre partículas
Na quebra por impacto, a partícula sofre uma pressão elevada e
como resultado absorve mais energia do que a necessária para
uma simples fratura e fragmenta-se principalmente por tensão,
não havendo deformação. O produto apresenta-se como
partículas de tamanho e forma semelhantes.
•
9. Mecanismos de Fragmentação de Sólidos
Atrito
A fragmentação por atrito e muitas vezes acompanhada também
por compressão.
Neste mecanismo, a tensão entre duas superfícies sólidas é
provocada por uma pressão vertical em um lado e pelo
movimento circular ou não circular em outra sobre a superfície.
A quebra por atrito produz muito material fino, o que geralmente
é indesejável.
10. Mecanismos de Fragmentação de Sólidos
Esse mecanismo acontece principalmente devido às interações
partícula-partícula e podem ocorrer até num britador se este é
alimentado rapidamente, o que provoca um contato maior entre as
partículas aumentando assim a atrição.
Os principais exemplos deste tipo de fragmentação são o pilão, os
moinhos de disco e o almofariz.
11. Mecanismos de Fragmentação de Sólidos
Cisalhamanto
A fragmentação por cisalhamento envolve uma tensão entre
duas ou mais superfícies sólidas como resultado de uma
força de cisalhamento. A diminuição granulométrica é
iniciada pelo movimento das duas superfícies se movendo
em direções opostas ou por uma superfície móvel e outra
fixa.
Exemplo deste tipo de mecanismo de cominuição ocorre nos
moinhos de ultracentrífuga e nos moinhos de disco.
13. Mecanismos de Fragmentação de Sólidos
Corte
A fragmentação por corte é aquela que envolve tensão entre duas
ou mais superfícies cortantes.
Neste mecanismo, os cortadores são colocados verticalmente em
lados opostos, sendo que em muitos casos existe um cortador fixo
e outro móvel.
Exemplo deste tipo de cominuição ocorre com os moinhos de
facas.
•
15. Tipos de britadores
Também conhecido como trituradores, os principais tipos de
britadores utilizados são:
Britadores de rolos,
De mandíbulas,
Giratórios,
De impacto,
Cônico,
E de martelo
16. Britador de mandibulas
BRITADORES DE MANDÍBULAS
É um equipamento de britagem primária, utilizado para reduzir
blocos de elevadas dimensões e dureza e com grandes
variações de tamanho na alimentação (FIGUEIRA et al, 2004).
Composto por duas mandíbulas:
Uma mandíbula fixa;
Uma mandíbula móvel (oscilante)
20. Britador de mandibulas
Os britadores de mandíbulas são classificados
em dois tipos, baseando-se no mecanismo de
acionamento da mandíbula móvel.
21. Britador de mandibulas
Britador de mandibula de um
eixo (movimento eliptico)
Britador de mandibula de dois
eixos (movimento pendular)
22. Britador de mandibulas de dois eixos
São maquinas mais antigas;
Adaptam-se melhor a materiais abrasivos;
Tem menor capacidade que os britadores de um eixo;
São mais pesadas, com maior número de peças e,
consequentemente mais caras;
São menos eficientes que os britadores de um eixo, para
materiais pegajosos.
27. Britador de mandibulas
Áreas de aplicação
(geralmente usado como britador primário)
Indústrias de ferro e aço;
Minas ;
Jazidas;
Processos de reciclagem
28. Britador de mandibulas
Modo de operação
O material é triturado por compressão;
A mandíbula móvel é acionada por uma excêntrica (250 -400
oscilações/min);
O material torna-se progressivamente menor, gerando-se
pedaços suficientemente pequenos para cair pelo fundo da
máquina.
29. Britador de mandibulas
O tamanho final dos fragmentos dependerá do ajuste do
britador e da adequação dos dentes selecionados para as
mandíbulas.
Vantagens
Alta eficiência mecânica (95% da potência do motor é
utilizada para trituração e 5% para movimentação da
mandíbula);
30. Britador de mandibulas
Menores custos;
Alta confiabilidade operacional;
Longo tempo operacional e durabilidade;
Ampla variedade de aplicações;
Fácil reposição das partes desgastadas;
Poucos requerimentos de manutenção
31. Britador de mandibulas
Desvantagens
Não operam bem com materiais pegajosos ou húmidos,
Maior desgaste das placas das mandíbulas;
Necessitam de um alimentador.
Usados para pequenas e medias produções (baixa capacidade).
33. Britador giratorio
É o equipamento de britagem primária, utilizado quando existe
uma grande quantidadede material a ser fragmentado.
É mais operacional que o britador de mandíbulas e tem a
vantagem de poder ser alimentado por qualquer lado e
apresentar uma maior eficiência devido à acção contínua de
britagem.
34. Britador giratorio
O princípio de funcionamento do britador giratório conta de um
movimento de aproximação e de distanciamento do cone
central em relação à carcaça interna.
Este movimento circular (85 a 150 rpm) faz com que toda área da
carcaça seja utilizada na britagem o que fornece ao britador
uma grande capacidade de operação.
35. Britador giratorio
Modo de operação
O material é triturado por compressão o elemento rotor gira ao
ser puxado por uma excêntrica, contra uma carcaça afunilada e
imóvel
O material passa por entre essas peças, sendo triturado
progressivamente até atingir um tamanho suficientemente
pequeno para sair pelo fundo do britador
36. Britador giratorio
Um pistão hidráulico, localizado na parte inferior da máquina,
permite o ajuste do espaço existente entre o elemento rotor e a
carcaça;
Um sistema automático pode aumentar o espaço entre o
elemento rotor e a carcaça temporariamente, evitando
sobrecargas.
39. Britador giratorio
Vantagens
Projectado para elevadas producoes (alta capacidade);
Dispensa alimentadores;
Operam bem com materiais abrasivos, duros e graudos.
Operam a baixas potencias;
Sem restições quanto as caracteristicas mecânicas das rochas;
Adequados para minérios com alto teor de minerais abrasivos,
comparável com os de mandibulas;
40. Britador giratorio
O Britador giratório tem baixo custo operacional e grande
seção de alimentação.
Alta razão de redução na etapa de trituração secundária
Quebra cúbica do material;
Necessidade de poucos reparos;
Rápida reposição das peças;
Longa durabilidade;
Baixos custos de operação e manutenção.
41. Britador giratorio
Desvantagens
São pouco adequados para materiais húmidos com altos teores
de argilas;
Os sistemas de regulagem hidraulicas demandam pessoal
especializado para manutencao;
Pouco flexiveis, a sua mudanca e bastante complexa;
Necessitam de bases bastante reforcadas e relactivamente
caras.
43. Britador Cônico
Britador Cônico
O britador cônico possui o mesmo princípio de operação do
britador giratório.
Contrariamente ao que ocorre no britador giratório, no cônico o
manto e o cone apresentam longas superfícies paralelas, para
garantir um tempo longo de retenção das partículas nessa
região.
44. Britador Cônico
No britador giratório, a descarga se dá pela acção da gravidade,
enquanto que no cônico, a descarga é condicionada ao
movimento do cone.
O movimento vertical do cone, para cima e para baixo, controla a
abertura de saída, para tal, utilizam-se dispositivos hidráulicos.
46. Britador de Impacto
Britador de Impacto
Neste tipo de britador, a fragmentação é feita por impacto ao
invés de compressão.
Por meio do movimento das barras (500 até 3.000 rpm), parte da
energia cinética é transferida para o material, projetando-o
sobre as placas fixas de impacto onde ocorre a fragmentação.
47. Britador de Impacto
A desvantagem do uso desse equipamento é que apresenta
elevado custo de manutenção e grande desgaste, não sendo
aconselhável seu uso, no caso de rochas abrasivas e de
materiais com valor da sílica equivalente maior que 15%.
Estes equipamentos são escolhidos para britagem primária, onde
se deseja uma alta razão de redução e alta percentagem de
finos.
51. Britador de Rolo Dentado
Alguns tipos de britadores de rolos
De um rolo
De dois rolos
De rolo liso
De rolo dentado
De quatro rolos
52. Britador de Rolo Dentado
Britador de Rolo Dentado
Consiste basicamente de um rolo dentado móvel e uma carcaça
fixa.
O movimento giratório do rolo provoca compressão e
cisalhamento do material entre os dentes e a placa fixada à
câmara.
Tem emprego limitado devido ao grande desgaste dos dentes, por
ser sensível àabrasão.
53. Britador de Rolo Dentado
É aconselhável sua aplicação para rochas de fácil fragmentação e
também para britagens móveis, dada as pequenas dimensões
do equipamento.
Possui alta tolerância à umidade da alimentação, sendo na
britagem primária o equipamento que produz menos finos.
56. BRITADORDE ROLOS LISOS
Este equipamento consta de dois rolos de aço girando à mesma
velocidade, em sentidos contrários, guardando entre si uma
distância definida. São destinados a materiais friáveis ou de
fácil fragmentação.
A alimentação é feita, lançando-se os blocos de minério entre os
rolos cujo movimento faz com que os mesmos sejam forçados
a passar pela distância fixada, previamente, por parafusos de
ajuste. Esta ação promove a fragmentação dos blocos.
60. Estágios de britagem
Não é possível fragmentar, em uma única etapa, blocos que vem
do ROM até o tamanho no qual tem-se a liberação desejada,
devido principalmente a dificuldade de construir tais
equipamentos.
O número de estágio depende:
Da capacidade da instalação – capacidades maiores exigem
maior número de estágios.
61. Estágios de britagem
Das caracteristicas dos equipamentos – a relação de redução
para cada estágio vai depender de tipo de equipamentos.
Das características granulométricas da alimentação e do
produto – relação de redução total.
Do tipo de material a ser fragmentado;
Das especificações do mercado
62. Estágios de britagem
Britagem Primária
É usualmente o primeiro estágio de fragmentação do minério que
vem da mina. Actualmente há quatro tipos de britadores
utilizados para a britagem primária:
Britador de mandíbulas;
Britador giratório;
Britador de impacto;
Britador de rolo dentado
63. Estágios de britagem
Britagem Secundária
Britagem secundária engloba genericamente as operações de
britagem subsequentes a britagem primária.
Eventualmente, a britagem secundária é desmembrada em dois
estágios, chamados então de britagem secundária e terciária.
64. Estágios de britagem
Os britadores actualmente utilizados para britagem secundária
são:
Britador de Mandíbulas;
Britador Giratório;
Britador de Cone;
Britador de Impacto;
Britador de Rolos Lisos
65. Estágios de britagem
Os britadores giratórios, mandíbulas e impacto são semelhantes
àqueles empregados na britagem primária, apenas tendo
dimensões menores.
Nos britadores de impacto, as barras, de alguns britadores são
substituídas por martelos articulados, chamando-se os
equipamentos, então, de britadores de martelo, que são usados
geralmente para uma britagem mais fina.
66. Estágios de britagem
Britagem Terciária
Em geral é o último estágio de Britagem, no entanto, existem
usinas com mais de três estágios, sendo que este facto está
ligado às características de fragmentação do material ou a
granulometria do produto final.
Os equipamentos geralmente utilizados são os Britadores
Cônicos, cuja granulometria máxima do produto obtido está na
faixa de 25 a 3mm, com uma razão de redução de 4:1 ou 6:1.
67. Estágios de britagem
Estes equipamentos exigem um maior controle de operação,
geralmente trabalhando em circuito fechado.
O emprego dos Britadores Cônicos como secundários, terciários
ou quaternários é dependente do tipo de revestimento dos
Britadores.
68. Circuitos de Britagem
Como se viu anteriormente, a operação de redução de tamanho,
geralmente se realiza em mais de um estágio.
Entre um estágio e outro de redução deve ser utilizado uma
classificação.
Não existe um circuito padrão para qualquer tipo de minério.
Conforme a disposição dos equipamentos de redução e
classificação dir-se-à que circuito é aberto ou fechado.