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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.................................................................. 02 2. O QUE É MOAGEM.......................................................... 03 3. PRINCÍPIOS DE FRAGMENTAÇÃO................................ 03 4. QUANDO UTILIZAR A MOAGEM? ................................. 03 5. OS TIPOS DE MOINHOS.................................................. 04

5.1 MOINHOS CILÍNDRICO............................................... 04 5.1.1MOINHO DE BOLAS................................................... 04

5.1.2 MOINHO DE BARRAS............................................ 05 5.1.3 MOINHO AUTÓGENO.............................................. 06

5.2 MOINHO DE MARTELOS............................................. 07 5.3 MOINHO VIBRATÓRIO................................................. 07 6. CONCLUSÃO E RESUMO.................................................. 08

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1. INTRODUÇÃO

O objetivo de qualquer processo de moagem é a diminuição do tamanho das partículas de um material sólido, tendo em vista o aumento da superfície específica para melhorar a velocidade de reação de determinada matéria-prima (por exemplo, durante a queima), misturar de um modo mais uniforme vários materiais (durante o processo de preparação de uma pasta) e permitir a obtenção de um pó com as características ideais de utilização (por exemplo, nos corantes).

O tamanho das partículas exerce uma influência determinante nas propriedades e comportamento dos materiais ao longo processo de fabrico, como por exemplo: no comportamento reológico, na conformação, na queima e nas características finais do produto.

De um modo geral, o rendimento da moagem é influenciado pelas características da própria matéria-prima, Nomeadamente: • dimensão e forma inicial das partículas, • dureza do material (resistência à compressão, ao choque e à abrasão), • estrutura homogênea ou heterogênea, • umidade, • sensibilidade à variação da temperatura, • tendência à aglomeração.

A moagem é o ultimo estágio do processo de fragmentação. Neste estágio as partículas são reduzidas, pela combinação de impacto, compressão, abrasão e atrito, a um tamanho adequado à liberação do mineral, geralmente, a ser concentrado nos processos subsequentes. Cada minério tem uma malha ótima para ser moído, dependendo de muitos fatores incluindo a distribuição do mineral útil na ganga e o processo de separação que vai ser usado em seguida.

Sendo assim, este trabalho procura mostrar, resumidamente, os objetivos da moagem no processo de tratamento dos minérios e o funcionamento dos moinhos mais utilizados pela indústria. Também propõe avaliar o custo e a eficiência da moagem no processo de fabrico dos materiais.

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2. O QUE É MOAGEM

A moagem é a operação de fragmentação fina obtendo-se nela um produto adequado à concentração ou a qualquer outro processo industrial (Pelotização, Lixiviação, Combustão etc.). É necessária quando se visa à redução de tamanho a dimensões abaixo de 5-20 mm, e os mecanismos envolvidos compreendem basicamente impacto, compressão, abrasão e cisalhamento.

É a área da fragmentação que requer maiores investimentos, maior gasto de energia e é considerada uma operação importante para o bom desempenho de uma instalação de tratamento.

Os equipamentos mais empregados na moagem são: moinho cilíndrico (barras, bolas ou seixos), moinho de martelos entre outros.

3. PRINCÍPIOS DE FRAGMENTAÇÃO A maioria dos minerais são materiais cristalinos, onde os átomos

estão em arranjos tridimensionais. A configuração dos átomos é determinada pelo tamanho e tipos de ligações físicas e químicas que os mantém unidos na rede cristalina dos minerais. Essas ligações Inter atômicas são eficientes a pequena distância, e podem ser quebradas se tensionadas por forças externas. Estas forças podem ser geradas por cargas de tensão ou de compressão.

No campo da ciência dos materiais, as falhas microscópicas denominam-se deslocamentos. A existência dessas falhas nos materiais explica sua baixa resistência mecânica. A teoria da fratura estuda a formação de gretas a partir de falhas e sua propagação no sólido

4. QUANDO UTILIZAR A MOAGEM?

A maioria dos minérios ou minerais são encontrados em rochas ou fragmentos delas. A fragmentação de um material heterogêneo, que constitui geralmente uma rocha, visa liberar os minerais valiosos dos minerais de ganga, ou no caso de um mineral homogêneo, reduzir até à dimensão requerida pela utilização. A moagem torna-se útil quando há necessidade da granular o minério. A redução de tamanho é uma etapa importante no processamento da maioria dos minerais, visando:

• Produção de partículas com tamanho e formato pré-requeridos

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• Liberação dos minerais úteis passíveis de concentração • Incrementação da superfície especifica, habilitando para processos químicos subsequentes.

5. OS TIPOS DE MOINHOS

Os processos de cominuição são altamente consumidores de energia, devido a necessidade do uso de motores super potentes. A eficiência energética da moagem nem sempre é satisfatória em apenas um estágio. Sendo assim, vem surgindo atualmente desenvolvimentos tecnológicos que venham a melhorar a eficiência dessas operações, embora ainda preferem-se os moinhos tubulares (ou cilíndricos) pela confiabilidade, robusteza, simplicidade e aptidão para variações da taxa de alimentação de até 50% de sua capacidade nominal.

5.1 MOINHOS CILÍNDRICOS

Estes moinhos são constituídos de uma carcaça cilíndrica de ferro, revestida internamente com placas de aço ou borracha, que gira sobre mancais e contém no interior uma carga solta de barras ou bolas de ferro ou aço. Roletes de borracha apoiam o moinho e servem também para transmitir potência ao mesmo. Constituem uma alternativa econômica para ampla gama de aplicações de moagem, inclusive minério de ferro, areia quartzítica, carboneto de tungstênio, cal e zinco, em configurações para moagem via úmida ou via seca.

5.1.1 MOINHO DE BOLAS

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O moinho de bolas é usado para moer diversos tipos de minérios e materiais, assim como para selecionar minérios. Permite duas formas de moagem: processo seco e processo úmido. O moinho de bolas pode ser de tipo tabular ou de tipo fluido dependendo da forma em que o material é descarregado, e tem aplicações nas indústrias de materiais de construção, química, etc.

Aplicação:

É um equipamento chave em processos de remoagem, e se utiliza em cimento, produtos de silicato, novos materiais de construção, materiais ignífugos, fertilizantes químicos, metal preto e não férrico, vidro, cerâmica, etc. Pode moer materiais e minérios que aceitem processo em seco ou em molhado. Princípio de funcionamento:

Os materiais entram em espiral e de forma uniforme na primeira sala de armazenagem através do eixo oco de introdução de material. Nessa sala há um quadro de escalas que tem instaladas diferentes especificações de bolas de metal. Quando o corpo de barril rota e produz força centrífuga, as bolas são elevadas e descem para moer o material. No fim do processo, o produto final é descarregado pelo sistema de saída. 5.1.2 MOINHO DE BARRAS

Os moinhos de barras utilizam barras cilíndricas como corpos moedores. São moinhos tubulares, fabricados até o tamanho máximo de 4,5m de diâmetro por 6,0m de comprimento. São usados principalmente em circuito aberto preparando o produto para alimentar o moinho de bolas. O moinho de barras é utilizado na moagem primária recebendo o minério que vem com granulometria que varia de 3/4 a 3/8 de polegada (19 a 9,53 mm). O meio moedor sendo barras de peso considerável torna este moinho apto a moer material mais grosso pois a queda de uma barra produz um impacto significativo, sendo este o mecanismo de fragmentação predominante no moinho de barras. Possui princípio de funcionamento semelhante ao do moinho de bolas.

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Aplicação: Moinhos de barras são usados na moagem de minério de ferro em carajás, para a produção de sínter-feed. São usados também em circuito aberto na obtenção de produtos grosseiros, como, por exemplo, na moagem de minério de urânio para lixiviação. Não são usualmente empregados em moagem a seco, constituindo exceções: moagem de coque e algumas instalações de moagem de clínquer.

5.1.3 MOINHO AUTÓGENO

A moagem autógena tratar-se da fragmentação de um material ou de um minério, por pedaços deste mesmo material, ou seja, utiliza o próprio material a ser moído como corpo moedor. Está, portanto, completamente fora desta classificação a moagem feita em moinhos de bolas em que as convencionais bolas de aço são substituídas por seixos de sílex, ou bolas de porcelana. Aplicação: Os moinhos autógenos são aplicados, em alguns casos, em moagem em um único estagio, sendo, entretanto, mais comum seu uso como moinhos primários, que preparam o material para alimentação de moinhos de bolas. 5.2 MOINHO DE MARTELOS

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O moinho de martelos consiste de um eixo girando em alta rotação e no qual ficam presos, de forma articulada, vários blocos ou martelos. O material é alimentado pela parte superior e as partículas sofrem o impacto dos martelos e são projetadas contra a superfície interna da câmara, fragmentando-se, para depois serem forçadas a passar por tela inferior que vai bitolar a granulometria da descarga. Aplicação: Esse tipo de moinho tem pouca aplicação na concentração de minérios pois, sendo as gangas geralmente silicosas, desaconselha-se o seu uso devido ao grande desgaste da superfície interna, da tela e dos martelos. Entretanto, é largamente empregado na indústria química, onde as substâncias são ordinariamente menos abrasivas e também na fragmentação de calcários. 5.3 MOINHO VIBRATÓRIO São moinhos para operações contínuas ou em batelada moendo o material em granulometria muito fina e operando a seco ou a úmido. São constituídos de dois tubos sobrepostos. Entre eles fica um peso apoiado excentricamente e conectado por uma junta universal flexível a um motor de 1.000 a 1.500 rpm. Possuem alta eficiência devido ao movimento circular em alta rotação junto com a vibração, conferindo 30 a 40% a mais de energia à moagem.

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Possibilita o alto enchimento de bolas (80%) com intenso impacto /atrito /cisalhamento. Vantagens: baixo custo operacional e de instalação e ocupa pouco espaço. Princípio de funcionamento: A rotação do excêntrico vibra os tubos produzindo uma oscilação circular de poucos milímetros. Os tubos são 60-70% ocupados com meio moedor, geralmente bolas de aço de 10 a 50 mm. O material que está sendo moído passa longitudinalmente através do cilindro como um fluido, numa hélice de spin complexo, assim levando o meio moedor a fragmentá-lo por atrição. O material é alimentado e descarregado através da junta flexível. Aplicação: Aplicações em metais (ligas), abrasivos (sílica), agregados (areias), pigmentos de tinta e outros. CONCLUSÃO E RESUMO O objetivo de qualquer processo de moagem é a diminuição do tamanho das partículas de um material sólido, tendo em vista o aumento da superfície específica para melhorar a velocidade de reação de determinada matéria-prima (por exemplo, durante a queima), misturar de um modo mais uniforme vários materiais e permitir a obtenção de um pó com as características ideais de utilização (por exemplo, nos corantes). Tendo em vista que o processo de moagem são altamente consumidores de energia, compreende-se, portanto, o interesse que existe no estudo da fragmentação já que qualquer melhoramento na operação acarreta uma importante economia no processo. Sendo assim, este trabalho procura mostrar, resumidamente, os objetivos da moagem no processo de tratamento dos minérios e o funcionamento dos moinhos mais utilizados pela indústria. Também propõe avaliar o custo e a eficiência da moagem no processo de fabrico dos materiais. BIBLIOGRAFIA

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J. L. Beraldo, "Moagem de Minérios em Moinhos Tubulares", São Paulo, Edgard Bluncher, 1987. Teoria e Prática do Tratamento de Minérios - Volume I Autores: Arthur Pinto Chaves e Colaboradores. Tratamento de Minérios 4a Edição – CETEM. Figuras, fotos e vídeos da internet. .