Procesamiento de minerales I Seleção ou cata

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1 Procesamiento de minerales I Seleção ou cata
Maria Luiza Souza Montevideo – Porto Alegre 12-16 Agosto 2013 UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

2 Capítulo 13 - Seleção ou cata
RAE Cata2 : f. Arg., Bol. y Col. Acción de catear (‖ explorar en busca de una veta mineral). dar cata: loc. verb. Buscar, procurar. Priberam catar v. tr. 1. Pesquisar, buscar. 2. Espiolhar. 3. Buscar e matar (os parasitas capilares). 4. Examinar atentamente. 5. Acatar. s. m. 6. [Antigo]  Récua de camelos ou mulas. Cata manual é o método “original” para separação de minerais há muitos séculos ! Atributos diferenciadores: cor, textura, brilho, dureza, densidade, etc. Figura 1- Ilustrações do livro De Re Metallica de Georgius Agricola. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

3 Capítulo 13 - Seleção ou cata
A cata é parte integrante do processamento de diamantes. Usada nos estágios finais de recuperação, após o minério ser concentrado por meio denso. Atualmente, selecionadores automáticos que empregam fontes de radiação com raios-X, estão entre os mais usados. E a razão é: o diamante se torna luminescente ao ser irradiado por raio-X. A luminescencia é uma propriedade também de minerais de urânio e alguns sulfetos metálicos. Figura 2- Seleção manual de diamantes em mina da África do Sul. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

4 Capítulo 13 - Seleção ou cata
Tecnologias usadas para a detecção de minerais - Óptica (LP): reconhece minerais industriais, metais preciosos, metais de base e gemas pela cor. - Infravermelho próximo (NIR): reconhece minerais por seus espectros de emissão de cor no infravermelho próximo. - Fluorescência de raio-X (XRF): reconhece diamantes por sua fluorescência. - Luminescência de raio-X (XRL): reconhece diamantes por sua luminescência. - Transmissão de raio-X (XRT): reconhece minerais e carvão por suas densidades atômicas específicas. - Radiometria (RM): reconhece um mineral por sua radioatividade (urânio). - Eletromagnetismo (EM): reconhece o mineral por condutividade elétrica e/ou permeabilidade magnética. LP (Laser based Photometric scanning): escaneia a imagem usando fotometria baseada em laser. A permeabilidade magnética mensura o campo magnético no interior de um material - devido ao campo magnetizante pré-existente na região onde o material é colocado bem como à magnetização por este induzida no material - em relação ao próprio campo magnetizante  em questão. Outras tecnologias que EU ACHO factíveis de uso futuro são: neutron activation analysis (NAA) In Situ Capture Gamma Analysis of Large Mineral Samples – Livro antigo: “With availability of intense isotopic neutron sources such as 252Cf in the recent years, it has become practical to use these sources for many applications including minerals. In dealing with large samples and for certain minerals, this method is superior to the NAA in the sense that it affords more sensitivity due to generally larger energies of capture gammas. In general this method may be used for elements such as W, Ni, Fe, Cu, Mn and Co and for concentrations above 1.0 percent.” UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

5 Capítulo 13 - Seleção ou cata
Exemplo 1 diamante rubi esmeralda tanzanita TOMRA Sorting Solutions is part of the Norwegian company group TOMRA Systems ASA. TOMRA Systems has a turnover of around €550m (2012), employs over 2,200 people and is listed on the Oslo Stock Exchange. Diamonds are recovered after liberation and gravity concentration by making use of physical properties which are inherently different to the gangue minerals present. These properties are X-ray luminescence, atomic density and transparency. A comprehensive diamond recovery flow sheet consists of sorters for contaminant removal, primary recovery, scavenging, re-concentration and single particle sorting. Our range of GEM sorters cover every stage of a typical flow sheet, from low to high capacity, dry and wet feeds, alluvial and kimberlitic feeds and a range of detection technologies like: X-ray fluorescence X-ray transmission Optical Electromagnetic. In recovery tailings dump re-treatment applications our GEM Mid XRT and COLOR sorters treat up to 25t/h in a size range of mm, recovering in excess of 99% of Diamonds by value. Various installations throughout Southern African Diamond mines prove the value that such scavenging units can add to any operation. The company Etruscan Diamonds operates a mobile diamond sorting system from TOMRA Sorting Solutions at Tirisano, its diamond mine near Venters dorp in South Africa.A diamond sorting container is temporarily stationed there. This mobile on-site diamond sorting installation contains an optical sorting system from TOMRA Sorting Solutions. For example, it can find diamonds which elude traditional sorting technologies. Retreating a recovery tailings dump is only worth doing if large amounts of material can be moved through a process in a short time. Optical sorting makes it possible to detect remaining diamonds on the basis of their transparency and selectively extract them at a very high throughput rate. In South Africa many diamond mines have such recovery tailings dumps containing low or non-luminescent diamonds which can be recovered profitably using diamond sorting technology. This is an advantage. It is our customers' concrete tasks and problems which inspire us to search for new ground. This includes not only technological options, but also everyday challenges in management and execution. This results in sorting systems that are not only innovative, but that prove themselves daily in a robust mining environment. Detection technologies Color Recognition (COLOR) Recognizes industrial minerals, base and precious metal ores or gemstones by their color Near Infrared (NIR) Recognizes minerals and ores by their near infrared spectrum X-Ray Fluorescence (XRF) Recognizes diamonds by their fluorescence X-Ray Luminescence (XRL) Recognizes diamonds by their visible fluorescence Radiometry (RM) Recognizes uranium by its radioactivity X-Ray Transmission (XRT) Recognizes ores or coal through their specific atomic density Electromagnetic Sensor (EM) Recognizes metals and ores through their conductivity and permeability Sensores disponíveis: RM, XRT, NIR , EM, LP. urânio Figura 3- Equipamento de seleção – TOMRA®. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

6 Capítulo 13 - Seleção ou cata
Exemplo 2 Identificação e separação de minerais de tungstênio. Imagem óptica Imagem RX Identificação e separação de carvão 5 mm a 20 cm. Os minerais de tungstênio de maior interesse são a shelita e a wolframita. The OSX unit can be supplied with different configurations and sizes depending on the customers’ needs and process requirements. The table below shows the standard separator unit sizes indicating the most important operating parameters. Other sizes are available for specially customized applications. Imagem RX Filtro óptico Sensores disponíveis: XRT, NIR , LP. Figura 4- Equipamento de seleção – Comex®. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

7 Capítulo 13 - Seleção ou cata
Mn ore Exemplo 3 As duas fotos são na MinteK. RADOS at Mintek (South Africa) South African test facility consists of a full scale production plant for x-ray sorting tests on a XRS RADOS sorter. Possuem uma infinidade de equipamentos instalados na Federação Russa. Textbook on X-ray radiometric separation ©2006(November), Y.O. Fedorov, bachelor of technical science,- the partnership RADOS general directorX-ray radiometric separation (XRS) is a new high effective and environmentally friendly technology of dressing of different kinds of ores and technogene raw materials (poor-condition and substandard ores heaps, slag, etc) This technology is based on absolutely modern technological equipment for piece separation – X-ray radiometric separators, including modern industrial computers and software, the best X-ray apparatuses and detecting blocks, electro-technical and electronic devices. But the main thing is in separators methodical, technical and technological features and possibilities, which allow to dress different natural resources – ores of ferrous metals (Cr, Mn, Fe), non-ferrous, rare and precious metals, poly-metal and uranium raw materials, quartzite, fluor-spar ore, MgCO3, Al (AlSiO5), aluminum ores, Ca3[Si3O9], limestone , coal and metallurgical industry waste successfully with piece separation way. Besides, an advantage of the method (XRS) is that it is the only “direct” method for evaluation of most of elements included in ore content Acima: equipamento instalado no Centro de pesquisa da Mintek. Radiometria: RX Figura 5- Equipamento de seleção – Rados®. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

8 Capítulo 13 - Seleção ou cata
Parâmetros típicos - Velocidade CT: 3-6 m/s - Largura CT: 0,6 - 1,5 m - Mecanismo ejector: jatos de ar ou placas móveis - Tamanho mínimo de partícula: cm - Capacidade: t/h - Tamanho máximo de partícula: cm - Capacidade: t/h Exciting System Site da figura deste slide: Todos os valores mostrados são “típicos”. Isto significa valores médios e mais usuais. Figura 6- Esquema típico de um selecionador de minerais. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL

9 Capítulo 13 - Seleção ou cata UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY
Hishikari Mine ?? Toyo smelter Cu Conc A mina “Hishikari” está localizada ao norte da Prefeitura de Kagoshima . Esta mina produziu desde a sua abertura até dezembro de ,8 toneladas de ouro A mina “Hishikari” produz um mineral de ouro de alto teor, em média: 40 gramas de ouro por tonelada de ROM. Lembrar que a ley média de ouro das maiores minas de ouro do mundo é aproximadamente 5 gramas pot tonelada. Atualmente, ainda produz, em média, 7,5 toneladas de ouro por ano. No passado já existiram muitas minas de minerais metálicos no Japão, mas todas foram fechadas ao longo dos últimos vinte anos. Atualmente, a mina Hishikari é a única mina japonesa que opera em escala comercial. Descrição da refinaria de Toyo: O complexo industrial da Sumitomo, com fundição e refinaria, chamado “Toyo” está localizado em duas cidades: Saijo e Niihama, na Prefeitura de Ehime . A planta de “Toyo” é uma grande produtora de cobre e como tal fica localizada próximo à costa marítima. Na verdade, eles UTILIZAM O MINÉRIO DE OURO DA MINA DE HISHIKARI TANTO PELA SILICA QUE ESTÁ CONTIDA NO MINÉRIO QUANTO PELO OURO !!!! A SÍLICA É UM “FLUXO” FORMADOR DE ESCORIA NO PROCESSO PIROMETALURGICO DO COBRE. O CONCENTRADO DE COBRE VEM DA MINA DE CANDELÁRIA NO CHILE E APRESENTA A SEGUINTE COMPOSIÇÃO. Cu : ~ 30% Fe : ~ 30% S : ~ 30% O mineral da mina Hishikari tem cerca de 40 to 45 g/t de ouro e “fluxo” de sílica. Figura 7- Enquanto isso, na Sumitomo em pleno 2013 !! UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL