Selecao de Britadores - Tipos e Dimensionamento para Mineracao

Seleção de britadores Introdução O objetivo da britagem é obter o minério dentro das especificações granulométricas exigidas pelo mercado ou preparálo para o último estágio de redução onde se atingirá o tamanho de liberação adequado ao processo de concentração Convencionouse chamar de tamanho no cálculo da relação de redução o diâmetro da malha da peneira que deixa passar 80 do material Quanto maior a relação de redução menor será a eficiência energética para uma dada máquina Por isso e pelas limitações geométricas e mecânicas das máquinas de cominuição ela é geralmente estagiada Introdução De acordo com sua função no circuito os britadores podem ser classificados em primários secundários terciários e quaternários Os britadores primários típicos são britadores de mandíbulas giratório e de impacto Os britadores secundários incluem os britadores de cone britadores de mandíbula e de impacto Na britagem terciária são geralmente utilizados britadores de cone Como escolher um britador O dimensionamento dos britadores é feito usualmente com auxílio de curvas e tabelas de operação fornecidas pelos fabricantes do equipamento FAÇO 1985 METSO 2005 O procedimento normal consta das seguintes etapas consultar a tabela de especificação técnica definindo alguns equipamentos que estão dentro das condições exigidas Tabela 2 verificar as capacidades de produção de cada equipamento selecionado observando se estão dentro das condições especificadas Tabela 3 observar as curvas granulométricas do tipo de equipamento para melhor definir as condições de operação Figuras 12 e 13 observar também a condição de recepção pois o britador só brita partículas menores que 08 A logo o tamanho do britador é função do tamanho máximo da alimentação A Como escolher um britador O primeiro passo é determinar a capacidade nominal do britador Ela dá uma direção a seguir mas ainda tem várias perguntas a serem respondidas Utilizaria um britador de mandíbula de impacto ou giratório tendo em vista que todos eles são primários Como relacionar o britador com o minério que vem da lavra o chamado ROM Afinal quantos passo de britagem serão necessários ou seja quantos britadores vou ter que usar Como escolher um britador Existem algumas condições necessárias para responder a tais questões Condição de recepção determina o GAP e com ela podese ter certeza que a entrada do britador é suficientemente grande para a entrada da maior partícula de mineral Condição de capacidade determina se vai ser utilizado britador de mandíbula ou se vai ser utilizado britador giratório Condição de processo assegura que o britador consegue britar conforme o desejado no processo Como escolher um britador Condição de recepção Gap tamanho da maior partícula 08 a 085 De maneira bem simples pegase a maior partícula e divide por 08 que é um número menor que 1 assim sendo o gap tende a se maior que a maior partícula desta forma se tem certeza que não vai ter problema de partículas trancando o britador Como escolher um britador Condição de capacidade x vazãoth Gap² polegadas Se x 0115 giratório Se x 0115 mandíbulas Como escolher um britador Condição de processo Por mais complicado que possa parecer esta é a condição mais lógica e simples se já foi determinado o tipo de britador giratório ou de mandíbula na questão anterior agora basta observar no catalogo se o britador do catálogo atende o desejado Como escolher um britador A primeira coisa já foi feita era justamente determinar a capacidade nominal do britador ela nos dá uma direção a seguir mas ainda tem perguntas a serem respondidas Vou escolher um britador de mandibula de impacto ou giratório tendo em vista que todos eles são primários Como relacionar o britador com o minério que vem da lavra o chamado ROM Afinal quantos passos de britagem serão necessários ou seja quantos britadores vou ter que usar Como escolher um britador Produção m3h de Britadores Primários de Mandíbulas em Circuito Aberto Seleção de britadores Como escolher um britador Tabela 2 Especificações técnicas britadores primários Equipamento 2015C 3020C 4230C 4535C 6240C 8050C Peso kg 600 1850 3400 4300 7100 12300 Correia mínima de saída Pol 16 16 16 20 24 30 GD2 Kg x m2 25 140 330 330 850 2340 Motor HP 10125 1520 2530 2530 4050 75100 Polos VI VI VI VI VI VI Correia de acionamento Quant 4 5 4 4 5 6 60 Hz 172 260 280 260 265 335 Polia diâmetro externo mm 50 Hz 215 324 345 300 330 400 Tamanho máx da caçamba J3 34 34 Equipamento 10060C 10080C 11080C 12090C 150120C Peso kg 25000 29500 35300 49350 9000 Correia mínima de saída Pol 36 36 36 42 42 GD2 Kg x m2 7000 7000 12300 31000 48000 Motor HP 100125 125150 125150 150200 200250 Polos VI VI VI VI VI Correia de acionamento Quant 8 8 8 10 10 Canal D D D D D Polia diâmetro externo mm 60 Hz 375 355 430 446 38 50 Hz 445 425 510 540 445 Tamanho máx da caçamba J3 1 1¼ 1 ¼ 1 ¾ 3 J3 jarda cubica Como escolher um britador Capacidade em th para material com densidade aparente de 16 tm³ Britador de mandíbulas de 1 eixo linha E Como escolher um britador Agora que sabemos que será usado um britador de mandíbulas ainda resta saber se é do modelo Dodge que possui apenas um eixo ou do modelo Blake que possui dois eixos Sabese que britadores do tipo Dodge por ter apenas um eixo acaba criando maior quantidade de finos pelo fato de fragmentar por um mecanismo de cisalhamento Já para britadores de dois eixos tipo black apresentam menor quantidade de finos onde o mecanismo de cominuição é a compressão porém são 50 mais caros Note que no exercício proposto na sap 2 já foi fornecida apenas uma tabela para britador Como escolher um britador Curvas granulométricas de britadores e rebritadores de mandíbulas em circuito aberto Como escolher um britador Curvas granulométricas de britadores e rebritadores de mandíbulas em circuito fechado Como escolher um britador Exemplo de curvas para mais de um produtocaracterística Curvas granulométricas de um britador giratório primário Capacidade de produção britadores giratórios m³h Fornecedor 1 Capacidade de produção britadores giratórios em th Capacidade em th para material com densidade aparente de 16 tm³ Fornecedor 2 Especificações Técnicas Britador giratório primário Fornecedor 2 Fatores que influenciam na seleção de britadores A escolha do tipo de britador está associada a alguns fatores ligados à tipologia do minério como os apresentados a seguir Tamanho Máximo dos Blocos na Alimentação A capacidade de produção e tamanho máximo dos blocos contidos no minério ROM runofmine influenciam na escolha de operação da mina como indicado na tabela abaixo Esses dados são importantes pois determinam o tamanho da boca de entrada dos britadores primários Fatores que influenciam na seleção de britadores Distribuição Granulométrica da Alimentação A distribuição granulométrica da alimentação é importante para a escolha do tipo de instalação e do equipamento a ser utilizado na operação de britagem Assim por exemplo o conteúdo de finos na alimentação define a conveniência ou não de um escalpe prévio da alimentação do britador Entre outros os fatores econômicos e opracionais definem a extensão do escalpe Todavia como regra geral tomase como base o limite máximo de 30 de finos na alimentação Este procedimento não se aplica à britagem primária Normalmente as britagens secundárias e terciárias têm um determinado conteúdo de finos em sua alimentação que justifica a existência de escalpe prévio A presença de blocos de grandes dimensões por outro lado prejudica muito a capacidade de britadores de rolos e aumenta muito o desgaste em britadores de impacto especialmente quando esses equipamentos operam como britadores primários Fatores que influenciam na seleção de britadores Conteúdo de Argila e Umidade Os minérios que apresentam um alto conteúdo de argila e elevada umidade impossibilitam praticamente a britagem em granulometria de 2025 cm pois dificultam o peneiramento e a operação de alguns tipos de britadores Britadores giratórios cônicos e de mandíbulas são altamente sensíveis à presença de argila e à umidade no minério Fatores que influenciam na seleção de britadores Densidade do Material Os britadores são equipamentos que apresentam como constante a capacidade volumétrica de produção Assim a capacidade desses equipamentos expressa em th é proporcional à densidade do minério Como a capacidade nominal é referente à material com densidade 27 a capacidade real volumétrica para materiais com outras densidades pode ser expressa pela equação Capacidade real capacidade nominal x densidade real27 Fatores que influenciam na seleção de britadores Fatores que influenciam na seleção de britadores Fig 14 Fator C Fator de tamanho de alimentação Fig 15 Fator de umidade para britadores giratórios e mandíbulas Os 4 fatores mencionados devem ser utilizados para ajustar a capacidade do britador previamente escolhido Exemplos 1 Uma mina de hematita produz 81106 ta operando dois turnos de 8 horas por dia e parando aos domingos quando é feita a manutenção programada Para também durante 5 feriados por ano e em média 20 dias durante o ano devido a imprevistos neblina chuva ou outros Perguntase a qual deve ser a capacidade nominal do britador se a efetividade da instalação é de 94 b qual a disponibilidade da instalação Considere fator de capacidade de 15 na britagem primária e de 125 na secundária Exemplos 2 Quero reduzir um minério desde um top size de 15 ½ no ROM até um top size de 8 Tyler no produto com uma alimentação de 200th a Quantos estágios de cominuição devo utilizar e qual a relação de redução recomendada para cada um deles b Qual o tipo de britador utilizaria Relação de redução Britagem 1ária 81 Britagem 2ária 61 a 81 Britagem 3ária 41 a 61 Britagem 4ária 21 a 41 Exemplos 3 Qual a distribuição granulométrica fornecida por um britador de mandíbulas 6240 com abertura na posição fechada de 1 34 operando em circuito aberto APA APF H H Movimento do queixo projeto para britador de mandíbulas disponível catalogo de fornecedores H Excêntrico para britador giratório também disponível catalogo de fornecedores Exemplos 4 O que acontece com as distribuições granulométricas do mesmo britador em suas aberturas máxima e mínima Exemplos 5 Qual a distribuição granulométrica fornecida por um britador giratório 1336 com APF de 1½ britando calcário previamente escalpado Exemplos 6 Escolher um britador primário para calcário com top size de 45 e alimentação de 1333 th operando com APA de 7 Resolução 1 Condição de recepção gap a 4508 5625 1429 cm 2 Critério de Taggart x 13335625² 0421 0115 recomendado portanto britador giratório 3 Condição de processo APA7 Checar a tabela do fornecedor escolhido ex Capacidade em th para material com densidade aparente de 16 tm³ verificase que todos atendem a essa demanda 4 Capacidade 15 fator de seriço x 133316 1250 m³h 16 é a densidade aparente do calcário em tm³ Verificando novamente a tabela Especificações Técnicas Britador giratório primário Fornecedor 2 notase que os britadores 6275 6089 e 60110 tem gap maior que 5625 56¼ Portanto o britador escolhido é 6275 Exemplos 8 Desejo britar 213th de quartzito para produzir um produto com tamanho máximo de 10 O tamanho máximo da alimentação é de 27 Qual o britador escolhido Quartzito é um material muito abrasivo Não se aplica critério de Taggart Utilizar britador mandíbula de 2 eixos Tabela Produção m3h de Britadores Primários de Mandíbulas em Circuito Aberto Exemplos 9 Projetar uma instalação de britagem para 70 m³h de minério que vem da mina com um top size de 30 polegadas 076 m e 25 menor que 25 polegadas Sabese que o WI do minério é 10 kWhst short tm A densidade aparente do minério é 16 o teor de argila é maior que 5 e a umidade 10 Resolução 1 Checando a tabela Produção m³h de Britadores Primários de Mandíbulas em Circuito Aberto escolhese um britador que parece adequado 8050C que tem capacidade 6588 m3h de produto operando com a abertura de saída na posição fechada APF com 4 e na posição aberta APA com 5 já que por essa tabela sabese que o movimento da mandíbula é igual a 1 A abertura de alimentação deste britador é de 40 1 m Exemplos 9 Projetar uma instalação de britagem para 70 m3h de minério que vem da mina com um top size de 30 polegadas 076 m e 25 menor que 25 polegadas Sabese que o WI do minério é 10 kWhst short tm A densidade aparente do minério é 16 o teor de argila é maior que 5 e a umidade 10 2 Pela figura Curvas granulométricas de britadores e rebritadores de mandíbulas em circuito aberto a curva referente a 5 nos fornece dados para calcular a curva granulométrica do produto britado que está apresentado na tabela abaixo Exemplos 9 Projetar uma instalação de britagem para 70 m3h de minério que vem da mina com um top size de 30 polegadas 076 m e 25 menor que 25 polegadas Sabese que o WI do minério é 10 kWhst short tm A densidade aparente do minério é 16 o teor de argila é maior que 5 e a umidade 10 2 Pela figura Curvas granulométricas de britadores e rebritadores de mandíbulas em circuito aberto a curva referente a 5 nos fornece dados para calcular a curva granulométrica do produto britado que está apresentado na tabela abaixo Distribuição granulométrica do produto britadobritador de mandíbulas 5 Exemplos Distribuição granulométrica do produto britadobritador de mandíbulas 5 9 Projetar uma instalação de britagem para 70 m3h de minério que vem da mina com um top size de 30 polegadas 076 m e 25 menor que 25 polegadas Sabese que o WI do minério é 10 kWhst short tm A densidade aparente do minério é 16 o teor de argila é maior que 5 e a umidade 10 Pode ser observado que 85 do produto britado é menor que 5 isto é passa numa tela de peneira com essa abertura e o restante 15 fica retido na mesma tela por ser maior que 5 55 do produto é menor que 3 e portanto o complemento 45 é maior que 3 Sabendose que 15 da alimentação é maior que 5 temse 45 15 30 ou seja é a porcentagem do produto de tamanho entre 5e 3 38 do produto é menor que 2 mas como 55 é menor que 3 temse 55 38 17 ou seja é a porcentagem do produto de tamanho entre 3 e 2 A capacidade real deve ser recalculada com alguns fatores próprios Esta é dada pela Equação 2 METSO 2005 Q Qt A B C D Exemplos 9 Projetar uma instalação de britagem para 70 m3h de minério que vem da mina com um top size de 30 polegadas 076 m e 25 menor que 25 polegadas Sabese que o WI do minério é 10 kWhst short tm A densidade aparente do minério é 16 o teor de argila é maior que 5 e a umidade 10 Q Qt A B C D onde Qt capacidade de tabela 70 m³h A densidade aparente dos materiais britados se a capacidade é dada em m³h o fator de densidade A 1 As capacidades listadas no Manual da Mesto Minerals são para materiais com densidade aparente de 16 tm³ B fator dependente do WI fator de WI 115 C fator de tamanho de alimentação D fator de umidade Estes dados estão apresentados nas Tabelas 6 e 7 e Figuras 14 e 15 Q 70 x 10 x 115 x 094 x 076 5751 m3h Q 5751 m³h é a capacidade do britador escolhido com o minério proposto Exercícios 1 Escolher um britador primário para dolomita com top size de 24 cm e alimentação de 93 th operando com APA de 40mm R Metso modelo 2015 2 O que acontece com a capacidade de produção do britador do exercício anterior se o material estiver com umidade de 5 5de argila se seu WI for de 10 KWhst e 32 da alimentação menor que 78 Nesse caso as condições fogem da condição ideal teremos de usar gráficos e tabelas para ajustar a capacidade do britador 3 Qual a distribuição granulométrica fornecida por um britador de mandíbulas Metso 6240 com abertura na posição fechada de 1 ¾ operando em circuito aberto O que acontece com as distribuições granulométricas do mesmo britador em suas aberturas máximas e mínimas 4 Quais as características físicas do minério que condicionam a seleção e dimensionamento de britadores Exercícios 5 Selecionar e dimensionar britador primário que atenda à cada um dos seguintes conjuntos de características indicando a distribuição granulométrica do produto na malha igual a APA e a APF Informar fabricante modelo dimensões principais potência do motor peso da máquina e aberturas APA e APF da descarga Dados Minério de cobre proveniente de mina a céu aberto Umidade 5 Densidade aparente do minério 1900 kgm3 Work index 18 kWht Regime de alimentação da mina 24 hdia Disponibilidade 75 Capacidade 20 Mtpa Top size do ROM 30 Distribuição granulométrica da alimentação