CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção está relacionada ao processamento de minério. Mais particularmente, a presente invenção está relacionada a processos de concentração de minério a seco.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Uma instalação de concentração de minério é uma unidade capaz de realizar a separação e o processamento do material de forma a separar a fração com alta concentração de ferro da fração composta dos demais materiais. Essa instalação é composta de uma ou mais unidades de operação, sendo normalmente instalações de larga escala capazes de processar milhares de toneladas de minério por dia.

[0003] Atualmente, o processamento do minério é realizado parcialmente à umidade natural e parcialmente úmido. O processo à umidade natural ocorre normalmente na mineração (extração do minério na mina) até a operação de peneiramento e britagem. As etapas úmidas do processamento são normalmente iniciadas na moagem, onde são adicionadas grandes quantidades de água.

[0004] O processo mais comum de concentração, capaz de processar grandes quantidades de minério, é a flotação, realizada em células mecânicas ou colunas de flotação. A flotação requer um estágio de deslamagem que consiste na extração dos ultrafinos (naturais ou gerados no processo de moagem). Essa etapa requer grandes quantidades de água, bem como o deslocamento do material não aproveitado para barragem de rejeitos.

[0005] Em vista do evidente impacto ambiental causado pela utilização de grandes quantidades de água no processamento do minério, técnicas alternativas de processamento vem sendo estudadas, dentre elas o processo de concentração a seco.

[0006] O documento BR1 12015009205-5, por exemplo, revela um processo de concentração de minério de ferro a seco que soluciona os inconvenientes acima apontados.

[0007] Entretanto, apesar de ambientalmente vantajoso, o processo descrito no documento BR1 12015009205-5 é um processo bastante custoso, pois depende da utilização de classificadores pneumáticos dinâmicos para classificação do circuito de moagem. Tais equipamentos, além de caros, consomem muita energia no processo de separação do minério. Além disso, devido à altura dos classificadores, é necessária a utilização de elevadores para transporte do minério até a entrada dos classificadores. Como é sabido, os elevadores, especialmente os elevadores de caneca, demandam um cuidado especial em sua operação e geram manutenção frequente.

[0008] Assim, o processo de concentração a seco de minério, apesar de ambientalmente sustentável, ainda é pouco viável economicamente quando comparado com os processos úmidos. Portanto, há no estado da técnica a necessidade de melhorias no processo a seco que o tornem economicamente vantajoso.

[0009] Como será mais bem detalhado a seguir, a presente invenção visa a solução dos problemas do estado da técnica acima descrito de forma prática e eficiente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] A presente invenção tem por objetivo principal prover um sistema e um processo para concentração de minério a seco que dispense a necessidade de classificadores pneumáticos dinâmicos, tornando o processo de concentração de minério a seco economicamente viável. [0011] De forma a alcançar o objetivo acima descrito, a presente invenção provê um processo para concentração de minério a seco, compreendendo pelo menos uma etapa de moer o minério a seco e pelo menos uma etapa de classificação a seco de pelo menos parte do minério através de pelo menos uma peneira.

[0012] A presente invenção também provê um sistema para concentração de minério a seco, compreendendo meios para moer o minério e meios para classificação a seco de pelo menos parte do minério, em que os meios para classificação são pelo menos uma peneira.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0013] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência à figura anexa e seus respectivos números de referência.

[0014] A figura 1 ilustra um fluxograma do processo para concentração de minério a seco de acordo com a concretização preferencial da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0015] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular.

[0016] A figura 1 ilustra um fluxograma do processo para concentração de minério a seco de acordo com a concretização preferencial da presente invenção. Como pode ser observado, o processo da presente invenção compreende pelo menos uma etapa de moer o minério a seco. A etapa de moagem a seco pode ser feita em moinhos de bolas, prensa de rolos (HPGR) ou moinho vertical de rolos (MVR).

[0017] Preferencialmente, antes da etapa de moer o minério, pelo menos uma etapa de britagem e peneiramento do minério a umidade natural é provida. Preferencialmente, são providas duas ou três etapas de britagem e peneiramento do minério a umidade natural antes da etapa de moer o minério.

[0018] O peneiramento em umidade natural é feito em peneiras convencionais ou do tipo“banana”. A britagem em umidade natural, por sua vez, pode ser feita em britadores giratórios, britadores cónicos, britadores de impacto convencionais ou britadores de impacto de eixo vertical, tipo VSI (do Inglês,“vertical shaft impacto’).

[0019] Após a etapa de moer o minério, a pelo menos uma etapa de classificação a seco do mesmo é provida. De forma a eliminar os problemas do estado da técnica, pelo menos parte da etapa de classificação a seco do minério é realizada por meio de pelo menos uma peneira.

[0020] A presente invenção pode utilizar quaisquer tipos de peneiras existentes no estado da técnica, tais como peneiras convencionais ou peneiras de alta frequência. No presente descritivo, entende-se por peneiras de alta frequência quaisquer peneiras que vibrem a uma frequência maior do que 3.600RPM. A introdução de peneiras convencional ou de alta frequência melhora significativamente o processo de concentração de minério, pois a quantidade de material em transporte pneumático diminui, além de dispensar a necessidade de se trabalhar com pressões menores do que a atmosférica.

[0021] A separação por tamanhos é uma etapa necessária para o controle granulométrico das partículas, pois contribui para garantir maior eficiência nas etapas seguintes de processamento. Inicialmente o leito de material sobre a peneira apresenta-se completamente desarranjado. Em seguida, há a estratificação do material mais fino fazendo com que estes atravessem a tela da peneira. Já as partículas que ficaram retidas, vão seguindo o caminho sobre a peneira e atravessando oportunamente a sua tela e, assim, diminuindo a quantidade presente na peneira, restando praticamente material grosso com pouca quantidade de material fino que fica aderido às partículas grossas, processo este mais eficiente que ciclones.

[0022] Assim, obtém-se um produto com faixa granulométrica mais precisa em função da abertura constante da tela da peneira. O material retido na tela da peneira é denominado oversize e o material passante undersize. Apenas o material mais grosso ( oversize ) é retornado ao equipamento de cominuição e, assim, evita-se a geração de ultrafinos que poderiam ser perdidos na etapa seguinte de deslamagem.

[0023] Opcionalmente, após a etapa de classificação a seco do minério, uma etapa de deslamagem a seco é provida, que consiste na separação do material superfino. Preferencialmente, a etapa de deslamagem a seco é realizada por meio de classificadores pneumáticos. Opcionalmente, após a etapa de deslamagem a seco, uma etapa de concentração magnética é provida. Esta etapa pode ser realizada em concentradores de tambor ou por concentradores de rolos.

[0024] Opcionalmente, a separação de superfinos (deslamagem), que representa aproximadamente 10 a 20% do peso total do minério moído, é realizada por meio de classificadores pneumáticos.

[0025] Ressalta-se que, de acordo com a invenção, a etapa de deslamagem tem o objetivo de remover as partículas inferiores a 0,010mm e a etapa de peneiramento tem o objetivo de separar partículas que estão acima e abaixo de 0,15mm. Na etapa de peneiramento, partículas que ainda estão acima do tamanho limite (0, 15mm) retornam a etapa de moagem e as que estão abaixo segue para a deslamagem, onde são separadas partículas acima e abaixo de 0,01 Omm. É importante pontuar que os limites indicados neste parágrafo são valores aproximados, de modo que não devem ser entendidos como um limitante do escopo da presente invenção.

[0026] Opcionalmente, após a etapa de separação magnética, uma etapa adicional de classificação a seco de pelo menos parte do minério através de peneira é provida. Essa etapa adicional de classificação através de peneiras de alta frequência tem por objetivo retirar a fração de quartzo presente na fração grossa, melhorando a qualidade do produto e, desta forma, obtendo um concentrado final de maior pureza.

[0027] Adicionalmente, a presente invenção provê um sistema para concentração de minério a seco associado ao método acima descrito. O sistema compreende meios para moer o minério a seco, tais meios podendo ser um moinho de bolas, prensa de rolos (HPGR) ou moinho vertical de rolos (MVR).

[0028] O sistema da presente invenção compreende adicionalmente meios para classificação a seco de pelo menos parte do minério, em que os meios para classificação são pelo menos uma peneira.

[0029] Opcionalmente, o sistema de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente meios para britagem e peneiramento a montante dos meios para moer o minério.

[0030] Opcionalmente, o sistema de acordo com a presente invenção compreende, a jusante dos meios de classificação a seco, meios para deslamagem a seco.

[0031] Opcionalmente, o sistema de acordo com a presente invenção compreende, a jusante dos meios para deslamagem a seco, meios de separação magnética.

[0032] Opcionalmente, o sistema de acordo com a presente invenção compreende, a jusante dos meios de separação magnética, meios adicionais de classificação a seco de pelo menos parte do minério através de pelo menos uma peneira.

[0033] Assim, a presente invenção apresenta uma melhoria considerável quando comparada aos processos de concentração de minério a seco do estado da técnica. Isso porque dispensa a necessidade de classificadores pneumáticos dinâmicos ao substituí-los por peneiras, convencional ou de alta frequência, tornando o processo de concentração de minério a seco economicamente viável.

[0034] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.