Procesamiento de minerales II Rochas ornamentais Maria Luiza Souza e Maurício Sartori Montevideo-Porto Alegre 24 Setembro 2013 UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY Rochas Ornamentais Neste item será explicado as principais operações de beneficiamento de rochas ornamentais. - Usos de rochas ornamentais - Beneficiamento primário: corte ou serragem - Beneficiamento secundário: polimento Também se usa “serrada”. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

Revestimentos Padronizados Revestimentos sob Medida Cadeia produtiva de rochas ornamentais EXTRAÇÃO BENEFICIAMENTO PRIMÁRIO SECUNDÁRIO BLOCOS TIRAS - Semi acabados ESPESSORES Revestimentos Padronizados Fontes Pavimentos Bancos / Assentos Meios fios Móveis Objetos de Adorno Bancadas Espessores Acabados Placas Peças de Ornamentação Soleiras Rodapés Escadarias Revestimentos sob Medida CHAPAS Arquitetura e Urbanismo Arte e Decoração Arte Funerária UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário Etapas do beneficiamento primário 1ª - Pré-corte Mono-fio 2ª - Corte Tear de lâminas com lama abrasiva Tear de lâminas diamantadas Tear a fio diamantado Cortador de blocos tipo mono-disco Cortador de blocos tipo multi-discos UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: pré-corte Mono-fio: Uso de fio diamantado para realizar o corte da rocha. 2,8m2/h para granito (vel. descida = 80cm/h). 7m2/h em mármore (vel. descida = 2m/h). Monofio Monofio é uma máquina de corte de rocha ornamental por fio diamantado que tem como principal finalidade a preparação da matéria-prima extraída em bruto para posteriores processamentos. Por essa mesma razão, está preparada para processar blocos de grandes dimensões, podendo executar serragem de chapa para polimento ou corte por disco, ou o simples acerto de blocos para engenhos (ou teares) de lâminas ou Multifios. Uma das principais vantagens do corte com fio diamantado, para além da suavidade de funcionamento e baixo consumo de energia, é precisamente a grande área útil de corte, muito superior a qualquer máquina de disco. Em funcionamento normal são expectáveis produções na ordem dos 2,8m2/h em granito (com vel. descida = 80cm/h) ou 7m2/h em mármore (com vel. descida = 2m/h). Os limites máximos estarão sempre dependentes do fio diamantado e tipo de pedra a cortar. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: pré-corte Mono-fio: Aplicado para aparar faces irregulares dos blocos melhorando a ocupação do tear. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: pré-corte Monofio Monofio é uma máquina de corte de rocha ornamental por fio diamantado que tem como principal finalidade a preparação da matéria-prima extraída em bruto para posteriores processamentos. Por essa mesma razão, está preparada para processar blocos de grandes dimensões, podendo executar serragem de chapa para polimento ou corte por disco, ou o simples acerto de blocos para engenhos (ou teares) de lâminas ou Multifios. Uma das principais vantagens do corte com fio diamantado, para além da suavidade de funcionamento e baixo consumo de energia, é precisamente a grande área útil de corte, muito superior a qualquer máquina de disco. Em funcionamento normal são expectáveis produções na ordem dos 2,8m2/h em granito (com vel. descida = 80cm/h) ou 7m2/h em mármore (com vel. descida = 2m/h). Os limites máximos estarão sempre dependentes do fio diamantado e tipo de pedra a cortar. Mono-fio: neste tipo é possível posicionar vários blocos no solo, com o fio a deslocar-se ao longo dos carris. O comprimento dos carris é variável e pode inclusive conter uma ou mais mesas fixas (com ou sem rotação) para o trabalho em blocos de menores dimensões. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva Corte = serrada UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Componentes dos teares de lâminas Beneficiamento primário: corte Tear de Lâminas com lama abrasiva Corte = serrada Componentes dos teares de lâminas UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva Lâminas utilizadas nos teares para a serragem de rochas ornamentais. São feitas em aço carbono especial.No Brasil, são encontradas no mercado com as seguintes dimensões: espessura entre 3,8 e 6,0 mm; altura entre 90 e 150 mm e comprimento de acordo com as dimensões do tear em que serão usadas. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva Lama abrasiva Composição - Água (solvente e refrigerante da mistura) - Cal (lubrificante e espessador da mistura) - Pó de pedra (auxilia na manutenção da viscosidade da lama) - Granalha (elemento abrasivo da mistura) Esférica (2,0mm> Ø > 0,426mm) Angular (2,0mm> Ø > 0,77mm) UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva CETEMAG = empresa produtora de granalhas. As mais usadas para corte de granito são as de aço, em uma mistura de esféricas e angulares. As esféricas abrem o espaço na rocha e tem o papel de rolamento para a lâmina, enquanto as angulares rompem os cristais da rocha. Granalhas esféricas e angulares usadas na lama dos teares para a serragem de rochas ornamentais. Podem ser de ferro ou aço. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva A lama abrasiva UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva A laminação As lâminas de corte UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva A carga UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva A carga UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva A carga UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva O corte UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva O corte O corte se dá pela ação abrasiva da granalha. A composição e a “viscosidade” da lama abrasiva são variáveis importantes no processo. Lama: 66, 3% de água; 3,1% de granalha; 1,2 % de cal e 29,4% de pó de pedra. Teares produzem chapas de 2 a 3 cm A função das lâminas é conduzir o movimento de arraste e pressionar a lama sobre o bloco; por isso devem ser mantidas alinhadas e niveladas ao longo do processo. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva O corte UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva O corte UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva O corte UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva O descarregamento UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas com lama abrasiva O descarregamento UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas diamantadas UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas diamantadas UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas diamantadas Funcionamento idêntico ao tear de lâminas com lama abrasiva. Redução significativa do tempo de corte pois apresentam maior velocidade de cala. Diminuição dos resíduos gerados (quantidade e composição). Melhor operação em blocos isentos de trincas e fraturas. Os dados técnicos da máquina mostrada à direita estão listados no próximo slide. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de lâminas diamantadas Dados técnicos da máquina marca CIMEF – modelo TD 800 - Dimensões do Tear: 13500 x 5000 x 5500 m (Comp. x Larg. x Alt.)  - Potência Instalada:162cv / 121,5 kw - Velocidade de Corte:10/40 cm/h - Golpes por Minuto:90 - Curso da Lâmina:800 mm - Nº de Lâminas:80 - Quantidade de Água:800 l/min - Espessura Mínima de Serragem:15 mm - Dimensões Máximas do Bloco: 3100 x 2000 x 2000 mm (C x L x A) UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de fios diamantados São constituídos de uma estrutura (armação) metálica, na qual se dispõem de forma equidistante e tensionados os fios diamantados, que realizam um movimento circular em torno dela. Esse conjunto armação/fios é suportado por duas ou quatro colunas (dependendo do fabricante e do modelo). Movimentando-se verticalmente em sentido descendente, os fios diamantados entram em contato com o bloco proporcionando o seu desdobramento em chapas. Chama-se cala (velocidade de corte) à distância percorrida na descida do conjunto em função do tempo gasto. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de fios diamantados UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Tear de fios diamantados O fio diamantado é constituído por um cabo de aço sobre o qual são fixadas pequenas peças cilíndricas diamantadas (pérolas), distanciadas entre si por um plástico/borracha especial injetado a alta pressão. A pérola diamantada utilizada no fio apresenta, aproximadamente, diâmetro inicial de 6,7mm, tendo sua utilização finalizada quando apresentar diâmetro de 5,2mm. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Cortador de blocos tipo mono-disco Máquina destinada ao corte de rochas de dureza média. Produz chapas de no máximo 60 cm de espessura. É o mesmo que corta-blocos ou “Talhabloco” O disco gira a alta velocidade e possui diamante industrial incrustado na periferia do disco. Dimensão do disco: 350 a 500 cm. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento primário: corte Cortador de blocos tipo multi-discos A profundidade máxima possível, no corte de blocos é de cerca de 1/3 do diâmetro dos discos. Usado para produzir tiras e no aproveitamento de peças pequenas. Talhabloco multi-disco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Particularidades Polimento é o processo que promove a transformação da superfície bruta de placas de mármores e granitos em superfícies polidas; Busca conferir à superfície do material: um plano sem desigualdades nem diferenças de nível, fechamento e brilho. Desgaste promovido pelo atrito de rebolos abrasivos em uma seqüência granulométrica previamente estabelecida, refrigerados com água em abundância; Dividido nas seguintes etapas: Levigamento (até abrasivo #120) Polimento (a partir do abrasivo #120); Tipos da acabamentos de rochas ornamentais Serrado – obtido após a saída da chapa do processo de serragem. Pode ser lavado com ácido para evidenciar um pouco a coloração do material. Polido – acabamento plano, liso e altamente reflexivo produzido por abrasão mecânico (desgaste por atrito) e polimento. Levigado – acabamento plano e não reflexivo, produzido por abrasão mecânico, em diferentes graus. Flameado – realizado por meio de exposição do material em chama em alta temperatura. Jateado – produzido por um jato de partículas abrasivas em alta velocidade. Apicoado – obtido por meio de um martelo pneumático com numerosas pontas. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento “Cabeça de polimento” ou “satélite” Também se usa cabeçote UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Processo manual Pressão e movimentação do satélite sobre a chapa definidas pelo operador. Produtividade de 2 a 3,5m2.h-1. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Processo semi-automático Talhabloco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Processo semi-automático Tipo de movimento, a seqüência de abrasivos e a pressão do satélite, etc, são programados no painel da máquina. A chapa fica fixa em bancadas e a trave promove o movimento dos satélites sobre a superfície das chapas, de forma automática. De 1 a 4 satélites (mais comum, 2). Produtividade de 3,5 a 5m2.h-1 por satélite. Movimentos padronizados: Talhabloco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Tabela de movimentos sobre a chapa indicado por fabricante de abrasivo Beneficiamento secundário-polimento Processo semi-automático Tabela de movimentos sobre a chapa indicado por fabricante de abrasivo Talhabloco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Politriz de ponte móvel sobre bancada fixa Beneficiamento secundário-polimento Processo semi-automático Talhabloco Politriz de ponte móvel sobre bancada fixa UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Politriz com várias cabeças de polimento Beneficiamento secundário-polimento Processo semi-automático Talhabloco Politriz com várias cabeças de polimento UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Politriz com várias cabeças de polimento Beneficiamento secundário-polimento Processo semi-automático Talhabloco Politriz com várias cabeças de polimento UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Processo automático Talhabloco Politriz multicabeça totalmente automática UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Processo automático Talhabloco Particularidades: UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Processo automático Equipamento composto de vários satélites que promovem desde o levigamento ao polimento; A chapa se movimenta por esteiras no interior do equipamento onde os satélites se movimentam perpendicularmente a ela; Ajuste de pressão e altura dos satélites sobre a chapa controlados pelo equipamento; Pode alcançar produtividades bastante altas, dependendo do número de satélites. Talhabloco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário-polimento Abrasivos de polimento Tipos: Magnesianos; Resinóides; Diamantados. Série: #16 ao #120 - levigamento #160 ao #1500 - polimento Lustro (abrasivos de alumina) Talhabloco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário Tratamentos de superfície: Flameado Talhabloco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário Tratamentos de superfície: Apicoado Talhabloco UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL

Beneficiamento secundário Tratamentos de superfície: Jateado Referência: Este curso foi baseado nas notas de aula do prof. M.Sc Maurício Sartori que é Eng° de Minas formado na UFRGS e especialista em rochas ornamentais. Atualmente é Coordenador do Curso Técnico em Mineração CEFETES – UnED Cachoeiro de Itapemerim, no Espirito Santo. Outras referências: ALENCAR, C. R. A.; CARANASSIOS, A.; CARVALHO, D. Tecnologias de lavra e beneficiamento de rochas ornamentais. Fortaleza: Instituto Euvaldo Lodi - IEL, 1996. CAVALCANTI, C. A. Mercado das rochas ornamentais. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MINERAÇÃO, 12., 2007, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte:IBRAM, 2007.1 CD, ROCHAS ORNAMENTAIS Carlos Antonio Cavalcante - Mercado das.pdf. CEZARINO, M. I. M. Apostila processos de beneficiamento - parte 2, Cachoeiro de Itapemirim: CETEMAG,2006. CO.FI.PLAST. Notas de aula do Curso de fio diamantado - Pedreira Escola-CBPM, 2006. MACHADO, M. A. Apostila processos de beneficiamento - parte 1, Cachoeiro de Itapemirim: CETEMAG,2006. Leitura recomendada: Clébio G. Coimbra Filho, Relação entre processo de corte e qualidade de superfícies serradas de granitos ornamentais. Dissertação de mestrado, USP-São Carlos, 2006. UDELAR – URUGUAY UFRGS – DEMIN - BRASIL