TRATAMENTO DE MINÉRIOS III - LABORATÓRIO

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1 TRATAMENTO DE MINÉRIOS III - LABORATÓRIO
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 TRATAMENTO DE MINÉRIOS III - LABORATÓRIO UEMG – UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS PROF. CRISTIANO SALES

2 UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS
28/04/2017 Prática 2 – Aplicação da fórmula de P. Gy para obtenção de Amostra Representativa para análise de teor AULA 4 PROF. CRISTIANO SALES

3 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Objetivos Obter uma amostra representativa para análise de teor, utilizando a tabela de Richards. Verificar se a amostra é representativa segundo a fórmula proposta por P. Gy. :

4 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Introdução A amostragem constitui a primeira e uma das mais importantes tarefas no controle de uma usina ou de uma mina. E os materiais a serem amostrados chegam, às vezes, a centenas de toneladas. As amostras, por sua vez, não poderão passar de alguns quilos no caso de análises granulométricas, ou de algumas gramas no caso de análises químicas. Procedimentos manuais são hoje em dia aplicados, industrialmente, até lotes de algumas toneladas. Pode-se fracionar lotes de até toneladas com carregadeiras e escavadeiras. A estratégia da amostragem é cancelar todos os outros erros e minimizar o erro fundamental. :

5 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Introdução Pierre Gy supõe que o material a ser amostrado esteja inteiramente homogeneizado e que não existam erros inerentes às ferramentas de amostragem, logo a amostra deve representar com fidelidade o todo. Através da formula de Pierre Gy podemos obter a massa mínima da amostra necessária para representar o lote. 1t 100 g :

6 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Introdução O tamanho da amostra para análise química e o erro fundamental podem ser calculados pela fórmula de Pierre Gy: Onde: C = fator mineralógico M = massa mínima de amostra necessária para representar o lote. d = diâmetro dos maiores fragmentos. Por definição é a abertura que retém aproximadamente 5% do material. Quando a análise granulométrica não está disponível deve-se estimar o valor de d. Observa-se que a variância do erro fundamental σ2(EF) encontra-se na razão inversa da massa da amostra e é diretamente proporcional ao volume das maiores partículas. A variância pode ser minimizada através da cominuição e/ou aumentando-se a massa da amostra. :

7 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Introdução Admitindo-se que os erros cometidos na amostragem seguem uma distribuição normal, tem-se que: - 68% dos resultados estarão no intervalo a +/- σ2(a) - 95% dos resultados estarão no intervalo a +/- 2σ2(a) - 99% dos resultados estarão no intervalo a +/- 3σ2(a) Para proposições práticas, 95% é um nível aceitável de probabilidade. :

8 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Introdução O fator mineralógico C pode ser calculado para cada minério pela equação: C = f g l m Para efeitos práticos: f = 0,5 para partículas irregulares; f = 0,25 para partículas com forma especial, por exemplo mica, cianita, amianto; g = 0,25; para materiais que não estão compreendidos entre duas malhas de peneiras relativamente próximas. g = 0,5; para materiais calibrados entre duas malhas de peneiras relativamente próximas (material bitolado) Se d95 ≤ dl (tamanho de liberação), então l = 1,0 Se d95 > dl (tamanho de liberação), então l = (dl/d95)0,5 Coef. de cubicidade (f = Vi/d3) : d95 / d5

9 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Introdução m = parâmetro de composição mineralógica. O parâmetro m pode ser estimado pela fórmula: onde: a = teor do mineral crítico (valor decimal) r = densidade do mineral crítico em g/cm3 t = densidade média proporcional dos outros minerais :

10 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Exemplo: Um minério sulfetado contendo aproximadamente 5% de Pb é rotineiramente amostrado e enviado para análise química. Calcular a massa mínima de amostra necessária para representar o lote. Fazer os cálculos de P. Gy admitindo-se: um erro de ± 0,1% de Pb com 95% de confiança; dl = 0,15 mm (100# Tyler); d95 = 25mm e d5 = 5mm; Partículas de formas irregulares; r = densidade do mineral crítico em g/cm3=7,5 t = densidade média proporcional dos outros minerais em g/cm3=2,65 . :

11 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Exemplo: Solução: Fator mineralógico , onde: f = fator de forma f = 0,5 para partículas irregulares g = fator de distribuição para intervalo grande de tamanho d95/d5 = 25/5 = 5 > 4 , g = 0,25 l = fator de liberação Se d95 > dl ; :

12 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Exemplo: Solução: m = parâmetro de composição mineralógico. O parâmetro m pode ser estimado pela fórmula: Onde: Sendo a Galena PbS o mineral crítico temos: a = teor do mineral crítico (valor decimal) = 0,058 r = densidade do mineral crítico em g/cm3=7,5 t = densidade média proporcional dos outros minerais em g/cm3=2,65 Fator mineralógico =1,14 g/cm3 :

13 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Exemplo: Solução: A massa mínima de amostra necessária para representar o lote: :

14 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Introdução Várias exceções são citadas no livro de P. Gy (1) para utilização da fórmula de cálculo do peso mínimo de amostra, principalmente para a amostragem de minérios de baixos teores. Como para utilização da fórmula de P. Gy necessita-se, a priori, conhecer algumas características do lote, no caso da amostragem de materiais carentes de informações, sugere-se a tabela de Richards. Tem-se observado que, para minério de ferro, a tabela de Richards superestima a massa de amostra. :

15 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Tabela de Richards: Determinação da Massa Mínima da Amostra em (kg) :

16 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Técnicas para execução das atividades :

17 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Técnicas para execução das atividades Observe todas as etapas indicadas pelas linhas no fluxograma anterior. A prática será realizada com minério de ferro e determinar-se-á o teor de hematita e Fe no minério. Determine o tamanho da malha que deixa passar aproximadamente 95% do material (d95) Verifique na tabela de Richards, o peso mínimo de amostra necessário para representar o lote com o d95 obtido acima. Se o peso do lote for maior que o peso mínimo, faça a amostragem. Use o quarteador Jones. Obs.: Para amostragem de minério de ferro foi verificado na prática que a tabela de Richards está superdimensionada. Divida, portanto, os valores da tabela de Richards por 3 e tome esses novos valores como o peso mínimo representativo. :

18 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Técnicas para execução das atividades Fragmente a amostra obtida no item “3” de maneira que o d95 seja aproximadamente 14#; Verifique na tabela de Richards o peso mínimo necessário para representar o lote cujo d95 é 14#; Faça a amostragem tomando como base o peso mínimo obtido no item “5”. O peso tomado deve ser maior que o peso obtido na tabela. Use o divisor de rifles para amostrar; Fragmente a amostra obtida no item “6” de maneira que o d95 seja aproximadamente 28#; Repita os itens “5” e “6” com a amostra fragmentada no item “7”, mas use a técnica de cone e quarteamento para amostrar; Fragmente a amostra obtida no item “8” de maneira que o d95 seja 48#; Repita os itens “5” e “6” para a amostra fragmentada no item “9”, mas use a técnica de cone e quarteamento para amostrar. Obtenha 3 (três) amostras de aproximadamente 25g cada uma; :

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UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Técnicas para execução das atividades Utilizando o picnômetro faça a determinação da densidade do minério obtida no item “10”. Utilize para isso o roteiro descrito no livro “Manual de Mineralogia”, do autor Dana-Hurlbut; A densidade obtida no item “11” será utilizada para inferir o teor de hematita utilizando as seguintes fórmulas: d = m/v = (mq + mH)/(mq/dq+mh/dh); 2) mq+mH= m = 100, Onde: d = densidade do minério, dq = densidade do quartzo (2,65g/cm3), dh = densidade da hematita (5,20 g/cm3); :

20 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Trabalho prático 2: DADOS: Massa inicial = 40kg Tabela de Richards; d95 das amostras geradas em cada estágio: σ(EF) = 1,7% para 95% de confiança; % Hematita = 64,9% f = 0,5 g = 0,25 dl = 0,147mm (100# Tyler) Estágio d95 1 8# 2 14# 3 28# 4 48# :

21 Aplicação da fórmula de P. Gy
UEMG - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS 28/04/2017 Aplicação da fórmula de P. Gy Trabalho prático 2: PEDE-SE: Verificar se as amostras tomadas em todas as etapas, utilizando a tabela de Richards, foram representativas segundo P. Gy (neste caso, o peso tomado deve ser maior que o peso obtido pela equação de P. Gy); Avaliar as condições para se atingir as 3 amostras finais de 25g; Avaliar a condição do mesmo teste para fator g = 0,5. Existe representatividade em todas as etapas para esta condição? Gerar relatório dos testes, contendo: Objetivos, Introdução, Materiais Necessários, Procedimentos, Resultados, Conclusões, Bibliografia; Obs.: Deve-se estar contido no relatório observações relacionadas aos aspectos de segurança e meio-ambiente. :