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Beneficiamento de Minérios
Descrição: Este documento apresenta os principais con-
ceitos do beneficiamento de minérios, seus processos e
aplicações para minerais industriais, argila, agregados
para construção civil, gemas, diamante e ouro.
Palavras-chave: britagem, moagem, peneiramento, clas-
sificação, concentração, mesa vibratória, jigue, flotação.
CONCEITUAÇÃO
Para efeito das Normas Reguladoras de Mineração
(NRM) o beneficiamento ou tratamento de minérios visa
pre-parar granulometricamente, concentrar ou purificar
mi-nérios por métodos físicos ou químicos sem alteração
da constituição química dos minerais.
Segundo a NRM-18 - Beneficiamento todo projeto de
beneficiamento de minérios deve:
*Otimizar o processo para obter o máximo aproveit-
amento do minério e dos insumos, observadas as
condições de economicidade e de mercado; e
*Desenvolver a atividade com a observância dos as-
pectos de segurança, saúde ocupacional e proteção
ao meio ambiente.
Todo projeto de beneficiamento de minério deve fazer
parte do Plano de Aproveitamento Econômico (PAE),
doc-umentação exigida pelo DNPM, devendo constar de
pelo menos:
*Caracterização do minério:
I- composição mineralógica;
II- plano de amostragem adotado;
III- forma de ocorrência dos minerais úteis;
IV- análise granulométrica com teores do minério,
antes e após a fragmentação; e
V- descrição detalhada dos ensaios;
*Fluxograma de processos e de equipamentos,
inclu-indo a localização dos pontos de amostragem;
*Balanços de massa e metalúrgico;
*Caracterização dos produtos, subprodutos e rejei-
tos;
*Planta de situação e arranjo geral da usina em
escala adequada, incluindo áreas de estoques,
depósitos de rejeitos, bacias de decantação, canais
de escoamento de efluentes e outros elementos de
transporte de material; e
*Outros elementos notáveis do projeto.
BENEFICIAMENTO DO MINÉRIO
Os minerais constituem os insumos básicos mais reque-
ridos pela civilização moderna. São utilizados nas indús-
trias do aço (ferro), cerâmica (argilas, caulim, calcários,
feldspatos, filitos, quartzo, talco, etc.); do vidro (quartzo,
e m M i n e r a ç ã o
calcários, feldspatos, etc.); de cimento e cal (calcários,
gip-sum, etc.);
química (cloretos, fosfatos, nitratos, enxofre etc.); de pa-
pel (caulim, carbonato de cálcio, talco, etc.);
bem como na construção civil (areia, brita e cascalho),
além das espécies consideradas insumos da indústria jo-
alheira (gemas).
Nem sempre esses minerais apresentam-se na natureza
na forma em que serão consumidos pela indústria, quer
seja por suas granulometrias (tamanhos) quer por esta-
rem associados a outros minerais, que não têm interesse
ou são indesejáveis para o processo industrial a que se
destinam. É exatamente para a adequação dos minerais
aos processos industriais que se utiliza o beneficiamento
dos minérios.
A seguir serão apresentados alguns dos mais
importantes processos do beneficiamento do minério.
FRAGMENTAÇÃO
A fragmentação ou redução de tamanho é uma técnica de
vital importância no processamento mineral. Um minério
deve ser fragmentado até que os minerais úteis contidos
sejam fisicamente liberados dos minerais indesejáveis. Às
vezes, a redução de tamanho visa apenas à adequação às
especificações granulométricas estabelecidas pelo merca-
do, como, por exemplo, a fragmentação de rochas como o
granito ou calcário para a produção de brita. Em todos os
casos, a fragmentação é uma operação que envolve el-
evado consumo energético e baixa eficiência operacional,
representando, normalmente, o maior custo no trata-
mento de minérios.
A fragmentação é quase sempre dividida em várias eta-
pas, para minimizar seus custos e não fragmentar as
partículas além do necessário.
As etapas iniciais da fragmentação, quando ainda são
gerados tamanhos relativamente grandes de partículas
(diâmetros até aproximadamente 1 milímetro), são
cham-adas de britagem. Quando a fragmentação visa
atingir ta-manhos bem menores (por exemplo: 0,074
milímetros), dá-se o nome de moagem.
Os circuitos de fragmentação podem incluir apenas eta-
pas de britagem ou de britagem associada à moagem. Os
equipamentos que fazem a britagem são chamados de
britadores e os de moagem moinhos.
Existem diferentes tipos de britadores e moinhos dis-
poníveis. São exemplos de britadores mais utilizados nas
operações mineiras: britadores de mandíbulas e britado-res
giratórios. Em relação aos moinhos tem-se: moinho de
martelos, moinho de rolos, moinho de barras e moinho de
bolas, entre outros. A escolha do melhor tipo de britador e
moinho para a fragmentação depende de características
próprias dos minérios e dos tamanhos que têm que ser
gerados. Usualmente, os fabricantes desses equipamen-tos
disponibilizam esse tipo de informação. As Figuras 1 e
2 apresentam um britador e um moinho.
BeneficiamentodeMinério
A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o
Figura 1- Britador de Mandíbulas
Figura 2- Moinho de bolas
CLASSIFICAÇÃO
Classificação é o processo de separação de partículas por
tamanho. A classificação opera, geralmente, junto com
as etapas de fragmentação.
A classificação de partículas controla os tamanhos que
são gerados no processo de fragmentação e
tem como objetivos principais:
•  Verificar se o tamanho das partículas do minério está
dentro das especificações de mercado. Esse é um
objetivo da classificação muito utilizado para os min-
erais de uso direto na indústria, como a brita e a
areia para a construção civil;
•  Verificar se a granulometria produzida nos equipa-
mentos de fragmentação atingiu o tamanho no qual
as partículas dos minerais de interesse (úteis) já se
separaram fisicamente dos outros minerais que
estão no minério.
Os equipamentos de classificação mais comuns são:
•  Peneiras – utilizadas apenas para a classificação de
partículas mais grosseiras, usualmente trabalham
com os produtos da britagem. Podem operar a seco
e a úmido;
•  Classificadores mecânicos – operam com tamanho de
partículas menores que as peneiras, mas são in-
eficientes para trabalhar com partículas muito finas
(em média menores que 0,105 milímetro).
Trabalham quase sempre a úmido, Exemplo típico:
classificador espiral ou parafuso sem fim;
•  Ciclones – utilizados na faixa de tamanhos onde os
classificadores mecânicos atuam, com a diferença
que são muito eficientes para separarem partículas
muito finas. Põem, também, operar a seco ou a úmi-
do.
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A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o
CONCENTRAÇÃO
A concentração de minérios ocorre quando é preciso
sep-arar os minerais de interesse dos que não o são.
Para que essa separação ocorra, é preciso que o ou os
minerais de interesse não estejam fisicamente agregado
aos que não são de interesse, daí a importância das
etapas de frag-mentação e classificação, que realizam e
monitoram essa separação, respectivamente.
A razão de se dar ao processo de separação de minerais
contidos em um minério o nome de CONCENTRAÇÃO pode
ser bem entendido se tomarmos um exemplo práti-co, por
exemplo a concentração de ouro aluvionar. Ao se tomar os
sedimentos de um rio numa bateia, digamos
1kg, ele pode conter apenas uma partícula de ouro de
0,5 grama. Neste caso diz-se que a concentração de ouro
é de 0,5g/kg. Quando numa primeira operação da bateia
essa massa inicial é reduzida para, por exemplo, 100
gramas, mantendo no produto a mesma partícula de
ouro de 0,5g, a relação ouro/quartzo contida na bateia
passa a ser de 0,5g/100g, ou seja: houve uma
concentração do ouro na bateia.
A separação de minerais exige que haja uma diferença
física ou físico-química entre o mineral de interesse e os
demais e pode ser fácil ou muito complexa, dependendo
do minério.
Duas propriedades físicas são as mais utilizadas na sepa-
ração ou concentração de minerais: diferença de densi-
dade e diferença susceptibilidade magnética.
Quando não existe diferença de propriedade física entre
os minerais que se que separar, utiliza-se de técnicas
que tomam como base propriedades físico-químicas de
super-fície dos minerais. A técnica mais amplamente
utilizada neste caso é a flotação.
Não se pode esquecer de mencionar que é possível, tam-
bém, concentrar determinado bem mineral de um mi-
nério por seleção manual, comum, até hoje, em alguns
garimpos.
A seguir serão apresentados resumos explicativos sobre o
que são os principais métodos de concentração e, poste-
riormente, quais são mais aplicáveis aos minerais indus-
triais, agregados para construção civil, diamante e gemas.
Separação/concentração gravítica ou gravimétrica: mé-
todo que apresenta bons resultados com baixo custo. O
processo se baseia na diferença de densidade existente
entre os minerais presentes, utilizando-se de um meio
fluido (água ou ar) para efetivar a separação/concen-
tração, os equipamentos tradicionalmente utilizados são
os jigues, mesas vibratórias, espirais, cones e “sluices”. O
método é adotado na produção de ouro, ilmenita, zirco-
nita, monazita, cromita, cassiterita etc.
Separação magnética: a propriedade determinante nesse
processo é a suscetibilidade magnética. Baseado nesse fato,
os minerais podem ser divididos em 3 grupos, de acordo
com o seu comportamento quando submetidos a um
campo magnético (natural ou induzido): ferroma-gnéticos
(forte atração), paramagnéticos (média e fraca atração) e
diamagnéticos (nenhuma atração). Os proces-
sos podem ser desenvolvidos via seca ou via úmida. Os
equipamentos mais utilizados são os tambores, correias,
rolos, carrosséis e filtros. A separação magnética é ado-
tada na produção de minério de ferro, areias quartzosas,
feldspatos, nefelina sienitos, etc.
Flotação: atualmente, a flotação é o processo dominante
no tratamento de quase todos os tipos de minérios, devido
à sua grande versatilidade e seletividade. Permite a
obtenção de concentrados com elevados teores e ex-
pressivas recuperações. É aplicado no beneficiamento de
minérios com baixo teor e granulometria fina. O processo
se baseia no comportamento físico-químico das superfí-cies
das partículas minerais presentes numa suspensão aquosa.
A utilização de reagentes específicos, denomi-nados
coletores, depressores e modificadores, permite a
recuperação seletiva dos minerais de interesse por adsor-
ção em bolhas de ar. Os equipamentos tradicionalmente
adotados se dividem em 2 classes, mecânicos e pneumáti-
cos, dependendo do dispositivo utilizado para efetivar a
separação. A flotação é adotada na produção de areias
quartzosas de elevada pureza, cloretos, feldspatos, fluori-
ta, fosfatos, magnesita, sulfetos, talco, mica, berilo, etc.
Seleção Manual: é o método mais antigo de concen-
tração. Através de uma inspeção visual, os minerais de
interesse são manualmente resgatados do restante ou,
apenas os minerais contaminantes são separados para
purificar o minério original. Devido ao crescente custo da
mão de obra, ela vem sendo utilizada somente em ca-
sos especiais. Atualmente a seleção de minérios segue o
mesmo princípio, porém de forma mecanizada e se uti-
lizando de uma variedade de dispositivos automáticos
de detecção, identificação e separação. As propriedades
mais utilizadas são as óticas (reflectância, transparên-cia,
etc.), raios X (fluorescência), condutividade elétrica,
magnetismo e radioatividade. A seleção automatizada é
adotada na recuperação de diamantes, pedras preciosas
e minerais nobres.
As figuras apresentadas a seguir mostram exemplos de
equipamentos de concentração.
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BeneficiamentodeMinério
A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o
O BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS E O MEIO AMBIENTE
A situação ideal para a atividade mineral é que o produ-
to da lavra seja integralmente aproveitado, ou seja: que
todos os minerais contidos no minério lavrado sejam
aproveitados economicamente. Essa não é, entretanto, a
realidade. Normalmente o produto da lavra é
beneficiado gerando um concentrado e um rejeito.
Quando os rejeitos contêm muitos minerais de interesse
econômico significa que os procedimentos utilizados no
beneficiamento não foram bons, caracterizando o que se
chama: BAIXA RECUPERAÇÃO no beneficiamento. Essa
baixa recuperação, além de significar perdas financeiras,
leva a um aumento do volume de rejeitos que serão dis-
postos no meio ambiente, aumentando o impacto ambi-
ental da atividade.
Logo, o beneficiamento de minérios, quando bem feito,
contribui para diminuir o volume de rejeitos e, conse-
qüentemente, para minimizar impactos ambientais.
Por outro lado, a utilização de técnicas de
beneficiamento pode contribuir, se mal utilizadas, para
uma poluição do ar, solo e rios. São exemplos:
• Amalgamação de ouro com mercúrio;
• Efluentes dos processos de flotação lançados em
rios contendo reagentes químicos como: amônia,
sulfetos e metais pesados, entre outros;
• Alto teor de partículas finas lançadas no ar nos
pro-cessos de britagem e moagem a seco.
Portanto, o beneficiamento de minérios tem que ser
utili-zado de forma adequada, com conhecimento sobre
o as-sunto, para que ele possa contribuir para diminuir e
não aumentar o impacto ambiental.
Feldspato:
As rochas a serem lavradas para obtenção do feldspato
são rochas silicáticas, compostas predominantemente,
por feldspatos e quartzo. Abrangem rochas como
pegma-titos, granitos, sienitos, monzonitos,
charnoquitos, além de diabásios e basaltos, como
também rochas gnáissicas e migmatíticas.
Numa primeira etapa do beneficiamento, o minério é
submetido à britagem, moagem, peneiramento e a clas-
sificação granulométrica, gerando dois produtos: grossos
(-0,6mm e +0,15 mm) e finos (-0,15mm). Numa segunda
etapa, os produtos são submetidos à separação magné-
tica (via seca para grossos e via úmida para finos).
O produto final da britagem, menor que 25 mm, é sub-
metido a uma moagem via úmida, a seguir o minério moído
a úmido sofre uma deslamagem, a fim de ser elimi-nada a
fração menor que 38μ.. Quando o minério atingir um
tamanho adequado, iniciam-se as operações de flo-tação. A
primeira flotação é feita para separar a mica, de-pois inicia-
se a flotação dos minerais de ferro, que são en-caminhados
para o rejeito. A britagem, moagem, flotação da mica e
flotação do ferro já produzem uma mistura de feldspato
com relativa pureza, que pode ser utilizada em diversos
setores cerâmicos. Para ser vendida a segmen-tos mais
exigentes, essa mistura, após ser filtrada e seca em fornos
rotativos, passa por uma separação magnética de alta
intensidade, a fim de diminuir os teores de ferro.
Caso seja exigido um produto de alta pureza, o material,
antes de ser filtrado e seco, passa por uma terceira flo-
tação e, posteriormente, sofre as operações de filtragem,
secagem e de separação magnética (Coelho, 2001).
Os concentrados finais obtidos são submetidas à análises
químicas e a ensaios cerâmicos básicos (“cone de quei-
ma”), visando avaliar suas características e seu
comporta-mento quanto à fusibilidade.
No beneficiamento de feldspatos oriundos de rochas
peg-matíticas são empregadas várias técnicas como
fragmen-tação, flotação, separação magnética e
calcinação. O feld-spato beneficiado é caracterizado por
meio de difração de raios-X, análises químicas e ensaios
físicos do mineral. Aqueles feldspatos com um
desempenho satisfatório, permitirão sua participação na
formulação de várias mas-sas cerâmicas.
Ressalta-se que todos os produtos obtidos são misturas
homogêneas de feldspato potássico, feldspato sódico
cál-cico e quartzo, com baixo teor de ferro. Além disso, o
pro-cesso produtivo permite recuperações significativas
de concentrados com custos operacionais e de
investimento, relativamente baixos.
Quartzo:
A partir de areias feldspáticas, o minério é levado da frente
de lavra direto para a usina de beneficiamento passando
pelos processos de desagregação; deslamagem (hidroci-
clones); peneiramento; flotação dos óxidos de ferro para
poder separar, posteriormente, o quartzo do feldspato;
filtragem; secagem e moagem. No processo de flotação usa-
se o ácido fluorídrico para deprimir o quartzo e amina
A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o
primária para flotar o feldspato. Em lavras de pegmatito
após desmonte com explosivo é feita uma catação man-ual
e posterior fragmentação, podendo passar, também, por
processo de lapidação quando possuir características
gemológicas. Os cristais piezelétricos de quartzos naturais e
sintéticos são úteis na produção de sementes para o cul-
tivo. As lascas de quartzo têm agora maior aproveitamen-
to, fornecendo principalmente os nutrientes necessários à
produção do quartzo cultivado e obtenção de granulado de
quartzo para fusão usado na fabricação de fibra ótica. A
produção de quartzo está relacionada à sua utilização a
exemplo do quartzo para indústrias de alta tecnologia
(cristais piezelétricos e lascas de alta pureza); do quartzo
industrial comum (leitoso); e do quartzo ornamental (var-
iedades coloridas - gemas).
Mica:
Mica é um termo genérico aplicado ao grupo de minerais
alumino-silicatos complexos, possui estrutura lamelar,
compreendendo diferentes composições químicas e pro-
priedades físicas. Na composição mineralógica dos peg-
matitos predominam os feldspatos, quartzo e micas (mos-
covita e biotita). A moscovita, como mineral primário,
origina-se em rochas como pegmatitos e alasquitos. O
beneficiamento da rocha pegmatítica para caulim, feld-
spato, quartzo e turmalina produz um grande volume de
rejeitos com elevados teores de moscovita (conhecida
como mica “lixo”), que necessita de um beneficiamento
para futuras aplicações industriais, o que pode resultar
numa diminuição do impacto ambiental.
A moscovita tem diversas aplicações industriais, dentre elas
destaca-se a sua utilização para obter pigmentos
necessários às indústrias de tintas, cosméticos e plásticos.
Entretanto, esse mineral precisa de moagem especial para
reduzir o tamanho de partícula (fragmentação), ser sub-
metido à concentração gravítica em mesa vibratória para
retirada de areia e minerais pesados, moagem especial,
deslamagem (retirada de finos) e processos químicos para
diminuir o teor de ferro através de ensaios de lixiviação
utilizando soluções de ácido sulfúrico em concentrações de
5, 10, 15, 20 e 25% e ácido clorídrico a 5M (molar).
O método de recuperação da mica “lixo” pode ser bastante
utilizado pelos mineradores por se tratar de um processo
de baixo custo com tecnologia limpa, por conseguinte, ao
alcance dos mesmos. Além disso, essa tecnologia oferece a
obtenção de um insumo mineral adequado á produção de
pigmentos, produtos com elevado valor agregado.
Caulim:
Sua especificação de uso é baseada no método de pre-
paração ou purificação industrial e em características físi-
cas e químicas específicas das indústrias a que se destina
(COMIG, 1994). A maioria dos caulins por apresentar con-
taminantes que comprometem sua alvura (qualidade),
pode sofrer branqueamento pela adição de produtos
químicos. A quantidade total de ferro presente no caulim
pode variar de 0,2 a 1,0%, sem afetar significativamente a
qualidade do caulim para revestimento (D’ Almeida, 1991).
A partir desse nível, utiliza-se hidrossulfito de zin-
co ou zinco metálico, para a redução do ferro trivalente
(Fe³+) a divalentes (Fe²+), tornando-o solúvel (Ampiam,
1979). O Fe³+ na forma de hematita (Fe2O3) provoca cor
avermelhada e, na forma de goethita – FeO(OH) – a cor
amarelo-creme (Jepson, 1988). As principais aplicações
industriais do caulim incluem: cerâmicas, cargas para
tintas, borrachas, plásticos e cobertura para papel, refra-
tários e inseticidas, adubos químicos e outras aplicações
(Petri & Fúlfaro, 1983).
Talco:
o beneficiamento ocorre a partir do desmonte da rocha que
contém o minério, com a seleção manual do miné-rio, que
segue para usinas de beneficiamento, onde sofre uma
lavagem com água em tambores giratórios, seguindo para
instalações de britagem, para processamento final nas
etapas de moagem, classificação, blendagens, micro-
nização, desbacterização, embalagem e comercialização.
Nas usinas de beneficiamento também é empregada a
técnica da flotação.
Argila:
As argilas são caracterizadas como matérias-primas de
baixo valor unitário, fato este que não viabiliza o seu trans-
porte a grandes distâncias, condicionando a instalação de
unidades industriais cerâmicas o mais próximo possível das
jazidas. Após a lavra as argilas são beneficiadas, de acordo
com o setor a que se destinam: cerâmicas branca ou
vermelha diferenciadas pelas colorações apresenta-das
após a queima. As argilas são submetidas à análise química
para verificação da sua composição e ensaios tec-nológicos
como perda ao fogo, retração linear, tensão de ruptura à
flexão, absorção de água, porosidade aparente, massa
específica e cor, posteriormente são submetidas à
difratometria de raios-X para determinação quantitativa de
sua composição mineralógica. Na fabricação de pavi-
mentos e revestimentos a argila é submetida à moagem por
via seca ou úmida, preparação da composição, ex-trusão,
conformação, prensagem e queima.
Dentre as diversas substâncias minerais consumidas, no
setor cerâmico, destacam-se, em face ao volume de
produção atingido, as argilas de queima vermelha ou
argilas comuns que respondem pelo maior consumo,
sendo especialmente utilizadas na cerâmica vermelha e
de revestimento, às vezes constituindo a única matéria-
prima da massa.
Dois outros importantes setores cerâmicos, consumidores
de minerais industriais são as indústrias de vidro e de ci-
mento. Entretanto, esses dois setores constituem seg-
mentos tratados à parte, tendo em vista os seus portes e
características. Em geral, o abastecimento destes setores
é feito por mineração de médio a grande porte, tradi-
cionalmente bem conduzida, com exceção de feldspato
para a indústria de vidro.
Gemas e “Diamante”:
O beneficiamento começa na seleção das pedras a serem
tratadas, utilizando-se a princípio o método da seleção
BeneficiamentodeMinério
A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o
manual, além de tratamentos térmicos, tingidura com co-
rantes e uso de líquidos para corrigir defeitos. A radiação
eletromagnética, raios gama, feixe de elétrons e nêutrons
também são usados para modificação ou indução de cores
em alguns minerais como topázios incolores, turmalinas,
quartzo, ametistas, diamantes, kunzita, berilo (esmer-aldas)
e pérolas, para posterior lapidação. Os reagentes utilizados
irão compensar o exíguo tempo de exposição, catalisando e
acelerando as reações físicas e químicas. En-tretanto, os
resultados do eneficiamento são sempre im-previsíveis,
dependem do sistema cristalino, da formação e da origem
da pedra, do tipo de pigmento e das inclusões na rede
cristalina formadora do cristal.
Agregados (areia, brita e cascalho):
Insumos minerais mais consumidos mundialmente de
emprego imediato na indústria da construção civil;
Areia:
o beneficiamento da areia para construção é um
processo executado concomitantemente à lavra e se
constitui de lavagem, peneiramento, classificação e
desaguamento (secagem).
A lavagem pode ser considerada como uma operação de
beneficiamento nos métodos da lavra da cava seca e da
cava submersa, com sucessiva movimentação e lavagem
da areia.
No método de lavra em leito de rio, pelo fato da areia
ser succionada diretamente da jazida até as peneiras dos
si-los, não chega a se caracterizar de fato uma operação
de beneficiamento. Na lavra da cava seca, a lavagem é
mais intensa e feita mediante o jateamento d’água na
areia armazenada nos tanques de decantação, e
proveniente da caixa de acumulação, a classificação dos
produtos é iniciada por um peneiramento, com a
retirada do material mais grosso (concreções / pedrisco /
cascalho), em grel-has ou peneiras estáticas.
Brita:
As operações de beneficiamento são puramente mecâni-
cas e consistem em britagem primária, secundária e re-
britagem em uma ou duas etapas (britagens terciária e
quaternária) que pode ser realizada a seco ou a úmido. O
britador primário, de mandíbulas, faz a britagem dos
matacões, e neste ponto pode ou não ocorrer lavagem
da pedra, para a diminuição de material pulverulento du-
rante a fragmentação e classificação da rocha.
No caso de ocorrer lavagem, as partículas menores são
estritamente produzidas nas fases seguintes e são
isentas de quaisquer impurezas anteriores, tais como
capeamen-to, matéria orgânica, dentre outras. Quando
não há lav-agem, é comum a separação de bica corrida
quando não há lavagem após a primeira britagem,
quando então o material é enviado para ser
comercializado sem qualquer classificação.
Após a no britador primário, há a formação de pilhas-pul-
mão, que alimentam os britadores secundários. O brita-
dor secundário pode ser de mandíbulas ou do tipo cônico.
Os britadores terciário e quaternário são cônicos ou de
impacto, sendo atualmente usados na tentativa de
reduz-ir a lamelaridade do agregado e a produção de
excesso de finos.
O transporte de brita entre os britadores e/ou rebrita-dores
é feito, normalmente, por um sistema de correias
transportadoras sempre procurando aproveitar o desnível
topográfico para economia na planta de beneficiamento.
Para diminuir o pó em suspensão, gerado pela atividade de
britagem, algumas das pedreiras utilizam sistemas de
aspersores de água, instalados nas bocas dos britadores e
nas correias transportadoras.
Cascalho:
O beneficiamento deste insumo ocorre com a desagre-
gação do material rochoso friável (cascalheiras), por des-
monte hidráulico ou manual utilizando-se equipamentos
como escavadeira, retroescavadeira e trator de lâmina
para a retirada do mesmo, sem passar por qualquer tipo
de tratamento químico ou como subproduto resultante
do beneficiamento da areia ou nas primeiras etapas da
britagem.
Ouro:
em linhas gerais o processo de beneficiamento do ouro
pode se restringir a uma adequação granulométrica do
minério às etapas hidrometalúrgicas ou envolver, além
da preparação, estágios de concentração que envolvem
diferença de densidade e de hidrofobicidade (natural ou
induzida) entre o ouro e minerais a ele associados e os
minerais de ganga. Na etapa de preparação deve-se
preservar as partículas de ouro livre e na etapa de
benefi-ciamento devese priorizar a recuperação do ouro
contido, ficando o teor de ouro no concentrado e as
impurezas como rejeito.
Etapa de Preparação: esta etapa abrange a britagem
(primária, secundária e terciária), o peneiramento
(penei-ras vibratórias convencionais, horizontais e
inclinadas), a moagem (moinhos de bolas) e a
classificação (separação granulométrica de partículas
grossas “underflow” e finas “overflow”).
Etapa de Beneficiamento: esta etapa abrange a concen-
tração gravítica, que envolve processos de fragmentação
do minério e subseqüente liberação das partículas de
ouro, seguidos de uma etapa de flotação e outra subse-
qüente de cianetização (utilização de cianeto
HCN), que será antecedida de ustulação ou lixiviação à
pressão ou bacteriana, previamente. A separação/con-
centração gravítica, propriamente dita, após o processa-
mento inicial, é efetuada através da utilização de equipa-
mentos como os jigues, as mesas vibratórias
(osciladores) e concentradores centrífugos (Lins, 1998).
a) Jigagem: processo de concentração gravítca mais
complexo devido às suas variações hidrodinâmicas,
nesse processo a separação dos minerais de densi-
dades diferentes é realizada num leito dilatado por
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uma corrente pulsante de água, produzindo a
estrati-ficação dos minerais;
b) Mesas vibratórias: consiste num deck de madeira
revestido com material com alto coeficiente de fric-ção
(borracha ou plástico), parcialmente coberto com
ressaltos, inclinado e sujeito a um movimento as-
simétrico na direção dos ressaltos com aumento de
velocidade no sentido da descarga do concentrado e
uma reversão súbita no sentido contrário,
diminuindo a velocidade no final do curso;
c) Concentradores centrífugos: a concentração cen-
trífuga é processo que aumenta o efeito
gravitacional visando uma maior eficiência na
recuperação de partículas finas; Nos garimpos, após
extração o ouro é concentrado através do processo
de amalgamação com a utilização de mercúrio.
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Aula 10 auxiliar de mineração (beneficiamento de minérios) l

  • 1.
  • 2. A u x i l i a r t é c n i c o Beneficiamento de Minérios Descrição: Este documento apresenta os principais con- ceitos do beneficiamento de minérios, seus processos e aplicações para minerais industriais, argila, agregados para construção civil, gemas, diamante e ouro. Palavras-chave: britagem, moagem, peneiramento, clas- sificação, concentração, mesa vibratória, jigue, flotação. CONCEITUAÇÃO Para efeito das Normas Reguladoras de Mineração (NRM) o beneficiamento ou tratamento de minérios visa pre-parar granulometricamente, concentrar ou purificar mi-nérios por métodos físicos ou químicos sem alteração da constituição química dos minerais. Segundo a NRM-18 - Beneficiamento todo projeto de beneficiamento de minérios deve: *Otimizar o processo para obter o máximo aproveit- amento do minério e dos insumos, observadas as condições de economicidade e de mercado; e *Desenvolver a atividade com a observância dos as- pectos de segurança, saúde ocupacional e proteção ao meio ambiente. Todo projeto de beneficiamento de minério deve fazer parte do Plano de Aproveitamento Econômico (PAE), doc-umentação exigida pelo DNPM, devendo constar de pelo menos: *Caracterização do minério: I- composição mineralógica; II- plano de amostragem adotado; III- forma de ocorrência dos minerais úteis; IV- análise granulométrica com teores do minério, antes e após a fragmentação; e V- descrição detalhada dos ensaios; *Fluxograma de processos e de equipamentos, inclu-indo a localização dos pontos de amostragem; *Balanços de massa e metalúrgico; *Caracterização dos produtos, subprodutos e rejei- tos; *Planta de situação e arranjo geral da usina em escala adequada, incluindo áreas de estoques, depósitos de rejeitos, bacias de decantação, canais de escoamento de efluentes e outros elementos de transporte de material; e *Outros elementos notáveis do projeto. BENEFICIAMENTO DO MINÉRIO Os minerais constituem os insumos básicos mais reque- ridos pela civilização moderna. São utilizados nas indús- trias do aço (ferro), cerâmica (argilas, caulim, calcários, feldspatos, filitos, quartzo, talco, etc.); do vidro (quartzo, e m M i n e r a ç ã o calcários, feldspatos, etc.); de cimento e cal (calcários, gip-sum, etc.); química (cloretos, fosfatos, nitratos, enxofre etc.); de pa- pel (caulim, carbonato de cálcio, talco, etc.); bem como na construção civil (areia, brita e cascalho), além das espécies consideradas insumos da indústria jo- alheira (gemas). Nem sempre esses minerais apresentam-se na natureza na forma em que serão consumidos pela indústria, quer seja por suas granulometrias (tamanhos) quer por esta- rem associados a outros minerais, que não têm interesse ou são indesejáveis para o processo industrial a que se destinam. É exatamente para a adequação dos minerais aos processos industriais que se utiliza o beneficiamento dos minérios. A seguir serão apresentados alguns dos mais importantes processos do beneficiamento do minério. FRAGMENTAÇÃO A fragmentação ou redução de tamanho é uma técnica de vital importância no processamento mineral. Um minério deve ser fragmentado até que os minerais úteis contidos sejam fisicamente liberados dos minerais indesejáveis. Às vezes, a redução de tamanho visa apenas à adequação às especificações granulométricas estabelecidas pelo merca- do, como, por exemplo, a fragmentação de rochas como o granito ou calcário para a produção de brita. Em todos os casos, a fragmentação é uma operação que envolve el- evado consumo energético e baixa eficiência operacional, representando, normalmente, o maior custo no trata- mento de minérios. A fragmentação é quase sempre dividida em várias eta- pas, para minimizar seus custos e não fragmentar as partículas além do necessário. As etapas iniciais da fragmentação, quando ainda são gerados tamanhos relativamente grandes de partículas (diâmetros até aproximadamente 1 milímetro), são cham-adas de britagem. Quando a fragmentação visa atingir ta-manhos bem menores (por exemplo: 0,074 milímetros), dá-se o nome de moagem. Os circuitos de fragmentação podem incluir apenas eta- pas de britagem ou de britagem associada à moagem. Os equipamentos que fazem a britagem são chamados de britadores e os de moagem moinhos. Existem diferentes tipos de britadores e moinhos dis- poníveis. São exemplos de britadores mais utilizados nas operações mineiras: britadores de mandíbulas e britado-res giratórios. Em relação aos moinhos tem-se: moinho de martelos, moinho de rolos, moinho de barras e moinho de bolas, entre outros. A escolha do melhor tipo de britador e moinho para a fragmentação depende de características próprias dos minérios e dos tamanhos que têm que ser gerados. Usualmente, os fabricantes desses equipamen-tos disponibilizam esse tipo de informação. As Figuras 1 e 2 apresentam um britador e um moinho. BeneficiamentodeMinério
  • 3. A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o Figura 1- Britador de Mandíbulas Figura 2- Moinho de bolas CLASSIFICAÇÃO Classificação é o processo de separação de partículas por tamanho. A classificação opera, geralmente, junto com as etapas de fragmentação. A classificação de partículas controla os tamanhos que são gerados no processo de fragmentação e tem como objetivos principais: • Verificar se o tamanho das partículas do minério está dentro das especificações de mercado. Esse é um objetivo da classificação muito utilizado para os min- erais de uso direto na indústria, como a brita e a areia para a construção civil; • Verificar se a granulometria produzida nos equipa- mentos de fragmentação atingiu o tamanho no qual as partículas dos minerais de interesse (úteis) já se separaram fisicamente dos outros minerais que estão no minério. Os equipamentos de classificação mais comuns são: • Peneiras – utilizadas apenas para a classificação de partículas mais grosseiras, usualmente trabalham com os produtos da britagem. Podem operar a seco e a úmido; • Classificadores mecânicos – operam com tamanho de partículas menores que as peneiras, mas são in- eficientes para trabalhar com partículas muito finas (em média menores que 0,105 milímetro). Trabalham quase sempre a úmido, Exemplo típico: classificador espiral ou parafuso sem fim; • Ciclones – utilizados na faixa de tamanhos onde os classificadores mecânicos atuam, com a diferença que são muito eficientes para separarem partículas muito finas. Põem, também, operar a seco ou a úmi- do.   
  • 4. A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o CONCENTRAÇÃO A concentração de minérios ocorre quando é preciso sep-arar os minerais de interesse dos que não o são. Para que essa separação ocorra, é preciso que o ou os minerais de interesse não estejam fisicamente agregado aos que não são de interesse, daí a importância das etapas de frag-mentação e classificação, que realizam e monitoram essa separação, respectivamente. A razão de se dar ao processo de separação de minerais contidos em um minério o nome de CONCENTRAÇÃO pode ser bem entendido se tomarmos um exemplo práti-co, por exemplo a concentração de ouro aluvionar. Ao se tomar os sedimentos de um rio numa bateia, digamos 1kg, ele pode conter apenas uma partícula de ouro de 0,5 grama. Neste caso diz-se que a concentração de ouro é de 0,5g/kg. Quando numa primeira operação da bateia essa massa inicial é reduzida para, por exemplo, 100 gramas, mantendo no produto a mesma partícula de ouro de 0,5g, a relação ouro/quartzo contida na bateia passa a ser de 0,5g/100g, ou seja: houve uma concentração do ouro na bateia. A separação de minerais exige que haja uma diferença física ou físico-química entre o mineral de interesse e os demais e pode ser fácil ou muito complexa, dependendo do minério. Duas propriedades físicas são as mais utilizadas na sepa- ração ou concentração de minerais: diferença de densi- dade e diferença susceptibilidade magnética. Quando não existe diferença de propriedade física entre os minerais que se que separar, utiliza-se de técnicas que tomam como base propriedades físico-químicas de super-fície dos minerais. A técnica mais amplamente utilizada neste caso é a flotação. Não se pode esquecer de mencionar que é possível, tam- bém, concentrar determinado bem mineral de um mi- nério por seleção manual, comum, até hoje, em alguns garimpos. A seguir serão apresentados resumos explicativos sobre o que são os principais métodos de concentração e, poste- riormente, quais são mais aplicáveis aos minerais indus- triais, agregados para construção civil, diamante e gemas. Separação/concentração gravítica ou gravimétrica: mé- todo que apresenta bons resultados com baixo custo. O processo se baseia na diferença de densidade existente entre os minerais presentes, utilizando-se de um meio fluido (água ou ar) para efetivar a separação/concen- tração, os equipamentos tradicionalmente utilizados são os jigues, mesas vibratórias, espirais, cones e “sluices”. O método é adotado na produção de ouro, ilmenita, zirco- nita, monazita, cromita, cassiterita etc. Separação magnética: a propriedade determinante nesse processo é a suscetibilidade magnética. Baseado nesse fato, os minerais podem ser divididos em 3 grupos, de acordo com o seu comportamento quando submetidos a um campo magnético (natural ou induzido): ferroma-gnéticos (forte atração), paramagnéticos (média e fraca atração) e diamagnéticos (nenhuma atração). Os proces- sos podem ser desenvolvidos via seca ou via úmida. Os equipamentos mais utilizados são os tambores, correias, rolos, carrosséis e filtros. A separação magnética é ado- tada na produção de minério de ferro, areias quartzosas, feldspatos, nefelina sienitos, etc. Flotação: atualmente, a flotação é o processo dominante no tratamento de quase todos os tipos de minérios, devido à sua grande versatilidade e seletividade. Permite a obtenção de concentrados com elevados teores e ex- pressivas recuperações. É aplicado no beneficiamento de minérios com baixo teor e granulometria fina. O processo se baseia no comportamento físico-químico das superfí-cies das partículas minerais presentes numa suspensão aquosa. A utilização de reagentes específicos, denomi-nados coletores, depressores e modificadores, permite a recuperação seletiva dos minerais de interesse por adsor- ção em bolhas de ar. Os equipamentos tradicionalmente adotados se dividem em 2 classes, mecânicos e pneumáti- cos, dependendo do dispositivo utilizado para efetivar a separação. A flotação é adotada na produção de areias quartzosas de elevada pureza, cloretos, feldspatos, fluori- ta, fosfatos, magnesita, sulfetos, talco, mica, berilo, etc. Seleção Manual: é o método mais antigo de concen- tração. Através de uma inspeção visual, os minerais de interesse são manualmente resgatados do restante ou, apenas os minerais contaminantes são separados para purificar o minério original. Devido ao crescente custo da mão de obra, ela vem sendo utilizada somente em ca- sos especiais. Atualmente a seleção de minérios segue o mesmo princípio, porém de forma mecanizada e se uti- lizando de uma variedade de dispositivos automáticos de detecção, identificação e separação. As propriedades mais utilizadas são as óticas (reflectância, transparên-cia, etc.), raios X (fluorescência), condutividade elétrica, magnetismo e radioatividade. A seleção automatizada é adotada na recuperação de diamantes, pedras preciosas e minerais nobres. As figuras apresentadas a seguir mostram exemplos de equipamentos de concentração.  BeneficiamentodeMinério
  • 5. A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o O BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS E O MEIO AMBIENTE A situação ideal para a atividade mineral é que o produ- to da lavra seja integralmente aproveitado, ou seja: que todos os minerais contidos no minério lavrado sejam aproveitados economicamente. Essa não é, entretanto, a realidade. Normalmente o produto da lavra é beneficiado gerando um concentrado e um rejeito. Quando os rejeitos contêm muitos minerais de interesse econômico significa que os procedimentos utilizados no beneficiamento não foram bons, caracterizando o que se chama: BAIXA RECUPERAÇÃO no beneficiamento. Essa baixa recuperação, além de significar perdas financeiras, leva a um aumento do volume de rejeitos que serão dis- postos no meio ambiente, aumentando o impacto ambi- ental da atividade. Logo, o beneficiamento de minérios, quando bem feito, contribui para diminuir o volume de rejeitos e, conse- qüentemente, para minimizar impactos ambientais. Por outro lado, a utilização de técnicas de beneficiamento pode contribuir, se mal utilizadas, para uma poluição do ar, solo e rios. São exemplos: • Amalgamação de ouro com mercúrio; • Efluentes dos processos de flotação lançados em rios contendo reagentes químicos como: amônia, sulfetos e metais pesados, entre outros; • Alto teor de partículas finas lançadas no ar nos pro-cessos de britagem e moagem a seco. Portanto, o beneficiamento de minérios tem que ser utili-zado de forma adequada, com conhecimento sobre o as-sunto, para que ele possa contribuir para diminuir e não aumentar o impacto ambiental. Feldspato: As rochas a serem lavradas para obtenção do feldspato são rochas silicáticas, compostas predominantemente, por feldspatos e quartzo. Abrangem rochas como pegma-titos, granitos, sienitos, monzonitos, charnoquitos, além de diabásios e basaltos, como também rochas gnáissicas e migmatíticas. Numa primeira etapa do beneficiamento, o minério é submetido à britagem, moagem, peneiramento e a clas- sificação granulométrica, gerando dois produtos: grossos (-0,6mm e +0,15 mm) e finos (-0,15mm). Numa segunda etapa, os produtos são submetidos à separação magné- tica (via seca para grossos e via úmida para finos). O produto final da britagem, menor que 25 mm, é sub- metido a uma moagem via úmida, a seguir o minério moído a úmido sofre uma deslamagem, a fim de ser elimi-nada a fração menor que 38μ.. Quando o minério atingir um tamanho adequado, iniciam-se as operações de flo-tação. A primeira flotação é feita para separar a mica, de-pois inicia- se a flotação dos minerais de ferro, que são en-caminhados para o rejeito. A britagem, moagem, flotação da mica e flotação do ferro já produzem uma mistura de feldspato com relativa pureza, que pode ser utilizada em diversos setores cerâmicos. Para ser vendida a segmen-tos mais exigentes, essa mistura, após ser filtrada e seca em fornos rotativos, passa por uma separação magnética de alta intensidade, a fim de diminuir os teores de ferro. Caso seja exigido um produto de alta pureza, o material, antes de ser filtrado e seco, passa por uma terceira flo- tação e, posteriormente, sofre as operações de filtragem, secagem e de separação magnética (Coelho, 2001). Os concentrados finais obtidos são submetidas à análises químicas e a ensaios cerâmicos básicos (“cone de quei- ma”), visando avaliar suas características e seu comporta-mento quanto à fusibilidade. No beneficiamento de feldspatos oriundos de rochas peg-matíticas são empregadas várias técnicas como fragmen-tação, flotação, separação magnética e calcinação. O feld-spato beneficiado é caracterizado por meio de difração de raios-X, análises químicas e ensaios físicos do mineral. Aqueles feldspatos com um desempenho satisfatório, permitirão sua participação na formulação de várias mas-sas cerâmicas. Ressalta-se que todos os produtos obtidos são misturas homogêneas de feldspato potássico, feldspato sódico cál-cico e quartzo, com baixo teor de ferro. Além disso, o pro-cesso produtivo permite recuperações significativas de concentrados com custos operacionais e de investimento, relativamente baixos. Quartzo: A partir de areias feldspáticas, o minério é levado da frente de lavra direto para a usina de beneficiamento passando pelos processos de desagregação; deslamagem (hidroci- clones); peneiramento; flotação dos óxidos de ferro para poder separar, posteriormente, o quartzo do feldspato; filtragem; secagem e moagem. No processo de flotação usa- se o ácido fluorídrico para deprimir o quartzo e amina
  • 6. A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o primária para flotar o feldspato. Em lavras de pegmatito após desmonte com explosivo é feita uma catação man-ual e posterior fragmentação, podendo passar, também, por processo de lapidação quando possuir características gemológicas. Os cristais piezelétricos de quartzos naturais e sintéticos são úteis na produção de sementes para o cul- tivo. As lascas de quartzo têm agora maior aproveitamen- to, fornecendo principalmente os nutrientes necessários à produção do quartzo cultivado e obtenção de granulado de quartzo para fusão usado na fabricação de fibra ótica. A produção de quartzo está relacionada à sua utilização a exemplo do quartzo para indústrias de alta tecnologia (cristais piezelétricos e lascas de alta pureza); do quartzo industrial comum (leitoso); e do quartzo ornamental (var- iedades coloridas - gemas). Mica: Mica é um termo genérico aplicado ao grupo de minerais alumino-silicatos complexos, possui estrutura lamelar, compreendendo diferentes composições químicas e pro- priedades físicas. Na composição mineralógica dos peg- matitos predominam os feldspatos, quartzo e micas (mos- covita e biotita). A moscovita, como mineral primário, origina-se em rochas como pegmatitos e alasquitos. O beneficiamento da rocha pegmatítica para caulim, feld- spato, quartzo e turmalina produz um grande volume de rejeitos com elevados teores de moscovita (conhecida como mica “lixo”), que necessita de um beneficiamento para futuras aplicações industriais, o que pode resultar numa diminuição do impacto ambiental. A moscovita tem diversas aplicações industriais, dentre elas destaca-se a sua utilização para obter pigmentos necessários às indústrias de tintas, cosméticos e plásticos. Entretanto, esse mineral precisa de moagem especial para reduzir o tamanho de partícula (fragmentação), ser sub- metido à concentração gravítica em mesa vibratória para retirada de areia e minerais pesados, moagem especial, deslamagem (retirada de finos) e processos químicos para diminuir o teor de ferro através de ensaios de lixiviação utilizando soluções de ácido sulfúrico em concentrações de 5, 10, 15, 20 e 25% e ácido clorídrico a 5M (molar). O método de recuperação da mica “lixo” pode ser bastante utilizado pelos mineradores por se tratar de um processo de baixo custo com tecnologia limpa, por conseguinte, ao alcance dos mesmos. Além disso, essa tecnologia oferece a obtenção de um insumo mineral adequado á produção de pigmentos, produtos com elevado valor agregado. Caulim: Sua especificação de uso é baseada no método de pre- paração ou purificação industrial e em características físi- cas e químicas específicas das indústrias a que se destina (COMIG, 1994). A maioria dos caulins por apresentar con- taminantes que comprometem sua alvura (qualidade), pode sofrer branqueamento pela adição de produtos químicos. A quantidade total de ferro presente no caulim pode variar de 0,2 a 1,0%, sem afetar significativamente a qualidade do caulim para revestimento (D’ Almeida, 1991). A partir desse nível, utiliza-se hidrossulfito de zin- co ou zinco metálico, para a redução do ferro trivalente (Fe³+) a divalentes (Fe²+), tornando-o solúvel (Ampiam, 1979). O Fe³+ na forma de hematita (Fe2O3) provoca cor avermelhada e, na forma de goethita – FeO(OH) – a cor amarelo-creme (Jepson, 1988). As principais aplicações industriais do caulim incluem: cerâmicas, cargas para tintas, borrachas, plásticos e cobertura para papel, refra- tários e inseticidas, adubos químicos e outras aplicações (Petri & Fúlfaro, 1983). Talco: o beneficiamento ocorre a partir do desmonte da rocha que contém o minério, com a seleção manual do miné-rio, que segue para usinas de beneficiamento, onde sofre uma lavagem com água em tambores giratórios, seguindo para instalações de britagem, para processamento final nas etapas de moagem, classificação, blendagens, micro- nização, desbacterização, embalagem e comercialização. Nas usinas de beneficiamento também é empregada a técnica da flotação. Argila: As argilas são caracterizadas como matérias-primas de baixo valor unitário, fato este que não viabiliza o seu trans- porte a grandes distâncias, condicionando a instalação de unidades industriais cerâmicas o mais próximo possível das jazidas. Após a lavra as argilas são beneficiadas, de acordo com o setor a que se destinam: cerâmicas branca ou vermelha diferenciadas pelas colorações apresenta-das após a queima. As argilas são submetidas à análise química para verificação da sua composição e ensaios tec-nológicos como perda ao fogo, retração linear, tensão de ruptura à flexão, absorção de água, porosidade aparente, massa específica e cor, posteriormente são submetidas à difratometria de raios-X para determinação quantitativa de sua composição mineralógica. Na fabricação de pavi- mentos e revestimentos a argila é submetida à moagem por via seca ou úmida, preparação da composição, ex-trusão, conformação, prensagem e queima. Dentre as diversas substâncias minerais consumidas, no setor cerâmico, destacam-se, em face ao volume de produção atingido, as argilas de queima vermelha ou argilas comuns que respondem pelo maior consumo, sendo especialmente utilizadas na cerâmica vermelha e de revestimento, às vezes constituindo a única matéria- prima da massa. Dois outros importantes setores cerâmicos, consumidores de minerais industriais são as indústrias de vidro e de ci- mento. Entretanto, esses dois setores constituem seg- mentos tratados à parte, tendo em vista os seus portes e características. Em geral, o abastecimento destes setores é feito por mineração de médio a grande porte, tradi- cionalmente bem conduzida, com exceção de feldspato para a indústria de vidro. Gemas e “Diamante”: O beneficiamento começa na seleção das pedras a serem tratadas, utilizando-se a princípio o método da seleção BeneficiamentodeMinério
  • 7. A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o manual, além de tratamentos térmicos, tingidura com co- rantes e uso de líquidos para corrigir defeitos. A radiação eletromagnética, raios gama, feixe de elétrons e nêutrons também são usados para modificação ou indução de cores em alguns minerais como topázios incolores, turmalinas, quartzo, ametistas, diamantes, kunzita, berilo (esmer-aldas) e pérolas, para posterior lapidação. Os reagentes utilizados irão compensar o exíguo tempo de exposição, catalisando e acelerando as reações físicas e químicas. En-tretanto, os resultados do eneficiamento são sempre im-previsíveis, dependem do sistema cristalino, da formação e da origem da pedra, do tipo de pigmento e das inclusões na rede cristalina formadora do cristal. Agregados (areia, brita e cascalho): Insumos minerais mais consumidos mundialmente de emprego imediato na indústria da construção civil; Areia: o beneficiamento da areia para construção é um processo executado concomitantemente à lavra e se constitui de lavagem, peneiramento, classificação e desaguamento (secagem). A lavagem pode ser considerada como uma operação de beneficiamento nos métodos da lavra da cava seca e da cava submersa, com sucessiva movimentação e lavagem da areia. No método de lavra em leito de rio, pelo fato da areia ser succionada diretamente da jazida até as peneiras dos si-los, não chega a se caracterizar de fato uma operação de beneficiamento. Na lavra da cava seca, a lavagem é mais intensa e feita mediante o jateamento d’água na areia armazenada nos tanques de decantação, e proveniente da caixa de acumulação, a classificação dos produtos é iniciada por um peneiramento, com a retirada do material mais grosso (concreções / pedrisco / cascalho), em grel-has ou peneiras estáticas. Brita: As operações de beneficiamento são puramente mecâni- cas e consistem em britagem primária, secundária e re- britagem em uma ou duas etapas (britagens terciária e quaternária) que pode ser realizada a seco ou a úmido. O britador primário, de mandíbulas, faz a britagem dos matacões, e neste ponto pode ou não ocorrer lavagem da pedra, para a diminuição de material pulverulento du- rante a fragmentação e classificação da rocha. No caso de ocorrer lavagem, as partículas menores são estritamente produzidas nas fases seguintes e são isentas de quaisquer impurezas anteriores, tais como capeamen-to, matéria orgânica, dentre outras. Quando não há lav-agem, é comum a separação de bica corrida quando não há lavagem após a primeira britagem, quando então o material é enviado para ser comercializado sem qualquer classificação. Após a no britador primário, há a formação de pilhas-pul- mão, que alimentam os britadores secundários. O brita- dor secundário pode ser de mandíbulas ou do tipo cônico. Os britadores terciário e quaternário são cônicos ou de impacto, sendo atualmente usados na tentativa de reduz-ir a lamelaridade do agregado e a produção de excesso de finos. O transporte de brita entre os britadores e/ou rebrita-dores é feito, normalmente, por um sistema de correias transportadoras sempre procurando aproveitar o desnível topográfico para economia na planta de beneficiamento. Para diminuir o pó em suspensão, gerado pela atividade de britagem, algumas das pedreiras utilizam sistemas de aspersores de água, instalados nas bocas dos britadores e nas correias transportadoras. Cascalho: O beneficiamento deste insumo ocorre com a desagre- gação do material rochoso friável (cascalheiras), por des- monte hidráulico ou manual utilizando-se equipamentos como escavadeira, retroescavadeira e trator de lâmina para a retirada do mesmo, sem passar por qualquer tipo de tratamento químico ou como subproduto resultante do beneficiamento da areia ou nas primeiras etapas da britagem. Ouro: em linhas gerais o processo de beneficiamento do ouro pode se restringir a uma adequação granulométrica do minério às etapas hidrometalúrgicas ou envolver, além da preparação, estágios de concentração que envolvem diferença de densidade e de hidrofobicidade (natural ou induzida) entre o ouro e minerais a ele associados e os minerais de ganga. Na etapa de preparação deve-se preservar as partículas de ouro livre e na etapa de benefi-ciamento devese priorizar a recuperação do ouro contido, ficando o teor de ouro no concentrado e as impurezas como rejeito. Etapa de Preparação: esta etapa abrange a britagem (primária, secundária e terciária), o peneiramento (penei-ras vibratórias convencionais, horizontais e inclinadas), a moagem (moinhos de bolas) e a classificação (separação granulométrica de partículas grossas “underflow” e finas “overflow”). Etapa de Beneficiamento: esta etapa abrange a concen- tração gravítica, que envolve processos de fragmentação do minério e subseqüente liberação das partículas de ouro, seguidos de uma etapa de flotação e outra subse- qüente de cianetização (utilização de cianeto HCN), que será antecedida de ustulação ou lixiviação à pressão ou bacteriana, previamente. A separação/con- centração gravítica, propriamente dita, após o processa- mento inicial, é efetuada através da utilização de equipa- mentos como os jigues, as mesas vibratórias (osciladores) e concentradores centrífugos (Lins, 1998). a) Jigagem: processo de concentração gravítca mais complexo devido às suas variações hidrodinâmicas, nesse processo a separação dos minerais de densi- dades diferentes é realizada num leito dilatado por
  • 8. A u x i l i a r t é c n i c o e m M i n e r a ç ã o uma corrente pulsante de água, produzindo a estrati-ficação dos minerais; b) Mesas vibratórias: consiste num deck de madeira revestido com material com alto coeficiente de fric-ção (borracha ou plástico), parcialmente coberto com ressaltos, inclinado e sujeito a um movimento as- simétrico na direção dos ressaltos com aumento de velocidade no sentido da descarga do concentrado e uma reversão súbita no sentido contrário, diminuindo a velocidade no final do curso; c) Concentradores centrífugos: a concentração cen- trífuga é processo que aumenta o efeito gravitacional visando uma maior eficiência na recuperação de partículas finas; Nos garimpos, após extração o ouro é concentrado através do processo de amalgamação com a utilização de mercúrio. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ BeneficiamentodeMinério