SONUÇ VE ÖNERİLER

Para a realização dos ensaios de moabilidade dos minérios de ferro estudados tem-se a padronização dos ensaios que compreendem, para cada um deles, a preparação da carga, com a formação de uma pilha alongada, homogeneizada e respectivamente seu quarteamento. Dessa forma, retiravam-se seis amostras de 2,5kg, sendo quatro delas utilizadas nas etapas de moagem, uma para as análises das características do material e a outra para arquivo. As análises granulométricas da alimentação da moagem quanto do seu produto foram realizadas até 400# Tyler e as respectivas superfícies específicas do material foram determinadas pelo método de Blaine.

As condições experimentais adotadas nos ensaios de moagem, realizados no Centro de Treinamento e Transferência de Tecnologia (CT3) da Fundação Gorceix, são apresentadas abaixo. O moinho utilizado dispõe de medidor de energia, contador de rotações e inversor de freqüência para controle de velocidade. As características do moinho da FG estão presentes na tabela IV.2, já as tabelas IV.3 e IV.4 mostram, respectivamente, os valores (massa) das amostras e da carga de bolas (incluindo sua porcentagem de distribuição) através dos quais os ensaios foram submetidos.

Tabela IV.2 – Características do Moinho FG

Tabela IV.3 – Características das Amostras

Tabela IV.4 – Carga de Bolas

Os valores utilizados nos experimentos, referentes ao carregamento de minério de ferro, de corpos moedores e polpa, ou seja, as condições dos ensaios de moagem se encontram descritos na tabela IV.5. No “Cálculo pelo Carregamento”, os parâmetros estabelecidos são: as percentagens de enchimento do moinho, do preenchimento intersticial e de sólidos na polpa.

Tabela IV.5 – Condições do Ensaio

Calculo pelo carregamento

% enchimento % 36 Preenchimento intersticial % 115,28 Volume da carga l 2,651 Massa de bolas kg 11,869 Moinho FG Diâmetro dm Dado (D) 25 Comprimento dm Dado (h) 15 Volume l Vt= π * D2 _{*h / 4 7,363} Velocidade rpm V = fVcr * Vcr 62,6 Velocidade crítica rpm Vcr = 42,2 / (D / 10)^0,5 84,4 Fração da vel. crítica Dado (fVcr) 0,74

Carga de polpa Minério 2,5 kg Água 0,75 kg Carga de de bolas - 12 a 30 mm 27,50% 22,50% 17,50% 12,50% 6,33 kg 3,41 kg 1,54 kg 0,59 kg Massa total 11,87 kg

Tabela IV.5 – Condições do Ensaio (Cont.)

Volume de polpa l 1,27

Massa de polpa kg 3,19

Minério kg 2,425

Água kg 0,761

Corpos moedores Carga de Bolas de 12 a 30mm

Porosidade da carga (%) 41,5

Densidade das bolas (kg/dm³) 7,65 Densidade da carga de bolas (kg/dm²) 4,48

Polpa

Densidade aparente do minério kg/dm2 _4,78

% sólidos em volume % 40

% sólidos em peso % 76,11

Densidade da polpa kg/dm3 _2,51

A metodologia do Midland Research Center (Donda, 2003) foi adaptada ao moinho FG. Quanto aos tempos de moagem, foram calculados para corresponder a quantidades pré-estabelecidas de energia específica, em quatro níveis, 4, 8, 12 e 16kWh/ton de minério que correspondem a aproximadamente a 15, 30, 45 e 60 min.

A tabela IV.6 mostra os parâmetros de processo, no que se refere à potência, tempo e energia utilizada nos ensaios de moagem.

Tabela IV.6 – Potência, Energia e Tempo utilizados nos ensaios

Potência, Energia e Tempo

kW/ton de bolas kW/t kW/tb 3,278 kW do moinho kW kWmo=kWb * Mb / 1000 0,039 kW/t de minério kW/t kWtm=1000 * kWmo / Mm 16,045 kWh/t de minério kWh Dado (kWhtm1) 4,00 kWh/t de minério kWh Dado (kWhtm1) 8,00 kWh/t de minério kWh Dado (kWhtm2) 12,00 kWh/t de minério kWh Dado (kWhtm2) 16,00 Tempo de moagem 1 Seg 60*(kWhtm1 / kWtm) 898 Tempo de moagem 2 Seg 60*(kWhtm1 / kWtm) 1795 Tempo de moagem 3 Seg 60*(kWhtm1 / kWtm) 2693 Tempo de moagem 4 Seg 60*(kWhtm1 / kWtm) 3590

Dessa forma, como as variáveis supracitadas são constantes para todas as moagens realizadas, o índice de moabilidade dos minérios poderá ser calculado e correlacionado às características mineralógicas, químicas e físicas dos minérios estudados.

A correta avaliação de um índice de moabilidade será de fundamental importância na previsão do consumo de energia nos moinhos industriais e é muito importante que ele possa ser associado às características intrínsecas do minério de ferro. Os índices de moabilidade foram calculados a partir dos valores obtidos das superfícies específicas de cada uma das amostras, nos tempos de moagem definidos e determinadas pelo método de Blaine.

O método de Blaine é realizado da seguinte forma: pesa-se a massa de minério de ferro a ser utilizada, transfere-se para a célula já preparada com papel de filtro e coloca-se outro papel de filtro sobre o material. O material é compactado com o êmbolo até este apoiar-se na borda da célula (volume padrão).

A leitura do tempo de escoamento do ar é realizada acoplando a célula hermeticamente ao tubo manométrico e a pêra de borracha é acionada. A abertura da válvula é controlada para eliminar lentamente o ar contido no ramo do tubo manométrico. O líquido que estava em repouso ascende pelo tudo. Quando o líquido alcança a 1a _{marca do tubo, a válvula é fechada. O líquido inicia o}

movimento descendente.O cronômetro é acionado no momento em que o menisco do líquido passa pela 2a marca e é parado no momento que o menisco passa pela 3a marca. Anota-se o tempo. Repete-se o procedimento anterior três vezes obtendo-se os tempos T1, T2 e T3. Os procedimentos anteriores são realizados com outras duas amostras e tira-se a média geral T.

Calcula-se a área específica através da fórmula:

SG t K SE = 2*

Onde:

K2 = constante de calibração do aparelho t = média dos tempos encontrados (segundos) SG = densidade do minério

Para a previsão do consumo de energia deste trabalho, é adotado um índice que utiliza o consumo específico de energia, em lugar do consumo de energia, que está sujeito a variações devidas à instalação do moinho. O consumo específico de energia é o determinado pela equação de Rowland.

Colocando em um gráfico a superfície específica contra o consumo específico de energia, verifica-se que as moagens obedeceram à Lei de Rittinger, sendo obtidas relações lineares entre os dois parâmetros e que a inclinação da reta vai corresponder ao acréscimo de superfície específica quando se fornece a uma quantidade unitária de minério, uma unidade de energia. Ou seja, vai ser obtido um índice de moabilidade (Kb), que é a inclinação da reta obtida e pode ser definido por (von Krüger, 2004):

Kb= (BSA) / (kWh/t), BSA (em cm2/g)

Analogamente, pode-se plotar o retido em uma malha de controle em função da energia específica calculada. Nesse caso pode-se determinar a energia necessária para se obter uma quantidade de material retido nessa malha. Essa relação geralmente segue uma lei exponencial (Von Krüger, 2004).