O documento discute os conceitos, princípios e principais mecanismos da concentração gravítica, um processo onde partículas de diferentes densidades são separadas por forças gravitacionais ou centrífugas. Detalha os princípios da aceleração diferencial, sedimentação retardada e velocidade diferencial em escoamento laminar que permitem a separação das partículas. Também descreve diversos equipamentos gravíticos como calhas, mesas, espiral e hidrociclone usados no processo.

1. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Concentração Gravítica
Conceitos, Princípios e Principais Mecanismos
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2. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Instituto Federal do Amapá
 Curso Técnico em Mineração
 Docente: Antônio Dantas
 Discentes: Cassio Pereira
Elivelton Ribas
Glória Amin
Robert Freita
Thaysa Paz
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3. Instituto Federal do Amapá
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Concentração Gravítica
 Processo onde partículas de diferentes densidades,
tamanhos e formas são separadas por ação da força
gravitacional, centrífuga ou forças conjuntas;
 Processo de concentração mais utilizado até o
surgimento da flotação.
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4. Instituto Federal do Amapá
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Concentração
Gravítica
Ilustração de um
garimpeiro utilizando a
bateia
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5. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Concentração
Gravítica
Foto de um jigue,
equipamento de
concentração gravítica
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6. Instituto Federal do Amapá
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Princípios da Concentração Gravítica
Meio Fluido
Água
Melhor remoção de
partículas finas
Ar
Obtenção de
concentrados secos
de partículas finas
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7. Instituto Federal do Amapá
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Princípios da Concentração Gravítica
Granulometria
Maior
Intervalo de
velocidade terminal
maior
Menor
Intervalo de
velocidade terminal
menor
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8. Instituto Federal do Amapá
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Principais Mecanismos da
Separação Gravítica
Aceleração diferencial, sedimentação retardada, velocidade diferencial
em escoamento laminar, consolidação intersticial e ação de forças
cisalhantes
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9. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Aceleração Diferencial
 O movimento de uma partícula é influenciado por
outras partículas e pelas superfícies do equipamento;
 Refere-se à aceleração inicial da partícula;
 Depende das densidades da partícula e do fluido;
 Independe do tamanho.
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10. Instituto Federal do Amapá
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Aceleração Diferencial
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t=0 t=muito curto
Mais
denso
Menos
denso

11. Instituto Federal do Amapá
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Sedimentação Retardada
 Uma partícula na água é acelerada pela força da
gravidade até atingir a velocidade terminal;
 Trocando-se a água por uma polpa, as partículas
afetam o movimento umas das outras, amenizando
os efeitos de forma, tamanho e densidade na
velocidade terminal.
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12. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Sedimentação Retardada
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t=0 t=curto
Mais
denso
Menos
denso

13. Instituto Federal do Amapá
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Velocidade Diferencial em
Escoamento Laminar
 Ocorre em uma película de água que flui sobre uma
superfície inclinada e lisa em condições de fluxo
laminar;
 Quando esse regime acontece, as partículas se
organizam da seguinte maneira:
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14. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Velocidade Diferencial em
Escoamento Laminar
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15. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Consolidação Intersticial
 Ocorre devido à formação de espaços vazios entre
partículas grandes, dando liberdade de movimento
às partículas menores.
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16. Instituto Federal do Amapá
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Consolidação Intersticial
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Início Fim
Mais
denso
Menos
denso

17. Instituto Federal do Amapá
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Ação de Forças Cisalhantes
 Se a polpa é submetida a um cisalhamento contínuo,
desenvolvem-se tensões que podem resultar na
segregação das partículas;
 Pode ser produzido pelo fluxo de uma polpa em um
plano inclinado ou por vibrações;
 Provoca uma estratificação vertical da seguinte
maneira:
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18. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Ação de Forças Cisalhantes
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19. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Critério de Concentração (CC)
 Fornece uma ideia da facilidade da separação de
minerais por processos gravíticos, desconsiderando o
formato das partículas;
 CC=
ρP−ρF
ρL−ρF
;
 Quanto maior o CC, mais fácil a separação.
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20. Instituto Federal do Amapá
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Interpretação do CC
CC Malha (μm) Separação
>2,50 74 Eficiente
2,50├──1,75 147 Eficiente
1,75├──1,50 1.400 Possível, mas difícil
1,70├──1,20 6.350 Possível, mas difícil
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21. Instituto Federal do Amapá
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Equipamentos Gravíticos
Calha simples, calha estrangulada, concentrador Reichert, mesa plana,
jigue, mesa oscilatória, espiral, hidrociclone e concentrador centrífugo
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22. Instituto Federal do Amapá
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Calha Simples
 Consiste de uma calha retangular inclinada com
vários septos ou riffles;
 Os riffles criam turbulência na polpa para que as
partículas pesadas se depositem no fundo enquanto
as maiores e mais leves passam para o rejeito.
 O pré-concentrado é removido manualmente.
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23. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Calha Simples
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24. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Calha Estrangulada
 Consiste de uma calha inclinada que possui uma
extremidade mais larga que a outra;
 A alimentação ocorre na extremidade mais larga;
 No final da calha, as camadas inferiores são
separadas das superiores por um cortador
adequadamente ajustado.
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25. Instituto Federal do Amapá
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Concentrador Reichert
 Consiste de uma série de cones invertidos,
sobrepostos por distribuidores cônicos, arranjados
verticalmente;
 A alimentação é feita sobre a superfície do
distribuidor cônico;
 Os minerais mais densos tendem a descer, formando
uma camada estratificada que é separada;
 As partículas leves passam pela abertura anular e
alimentam outro estágio de cones.
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26. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Concentrador Reichert
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27. Instituto Federal do Amapá
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Mesa Plana
 Consiste de uma mesa inclinada, coberta com
tapete de borracha com sulcos na direção do fluxo
da polpa;
 No final de cada mesa existe uma abertura regulável;
 Os minerais mais densos ficam na parte inferior,
passando pela abertura e sendo recolhidos.
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28. Instituto Federal do Amapá
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Mesa Plana
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29. Instituto Federal do Amapá
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Jigue
 A separação dos minerais é realizada em um leito
dilatado por uma corrente pulsante de água;
 As partículas finas e leves se depositam sobre as mais
grossas e pesadas;
 Os efeitos de impulsão e sucção criam uma
estratificação quase perfeita.
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30. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Jigue
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31. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Mesa Oscilatória
 Consiste de um deck de madeira, revestido de um
material com alto coeficiente de fricção,
parcialmente coberto com ressaltos e sujeito a um
movimento assimétrico na direção dos ressaltos;
 Na região com riffles, o movimento da mesa faz com
que as partículas se desloquem para frente;
 A dilatação e a turbulência da polpa fazem as
partículas se estratificarem.
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32. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Mesa Oscilatória
 As camadas superiores são arrastadas pelo fluxo de
água de lavagem;
 Na parte lisa da mesa, o espalhamento das partículas
causa a separação.
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33. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Mesa Oscilatória
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34. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Mesa Oscilatória
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35. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Concentrador Espiral
 É constituída por um canal helicoidal.
 A polpa é alimentada, os minerais mais pesados se
estratificam nas camadas inferiores e os mais leves,
nas camadas superiores;
 É possível remover o material pesado por aberturas
na parte interna do canal ou por cortadores no final.
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36. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Classificador Espiral
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37. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Hidrociclone
 Quando a polpa é alimentada, um vortex é gerado;
 A força centrífuga é bastante grande perto do
vortex e causa a estratificação radial das partículas:
 As partículas pesadas dirigem-se para a parte superior;
 As partículas grossas e leves e as mistas são arrastadas para o
overflow enquanto o leito estratificado se aproxima do ápex.
 As partículas finas e leves são carregadas para o overflow e as
pesadas são descarregadas no ápex.
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38. Instituto Federal do Amapá
Campus Macapá
Hidrociclone
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39. Instituto Federal do Amapá
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Concentrador Centrífugo
 Nos concentradores tipo Knelson, a força centrífuga
empregada é cerca de cinquenta vezes a força de
gravidade;
 Esta força centrífuga prende as partículas mais
pesadas em anéis. O material leve vai escapando
dos anéis e sai na parte superior do concentrador.
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40. Instituto Federal do Amapá
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Classificador Centrífugo
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41. Instituto Federal do Amapá
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