BR102022013782A2

BR102022013782A2 - METHOD AND SYSTEM FOR RECOVERING SPHERES USED IN A MINING JIG

Info

Publication number: BR102022013782A2
Application number: BR102022013782-0A
Authority: BR
Inventors: Wanderson Carlos De Oliveira; Alan Figueiredo Andrade
Original assignee: Mineração Usiminas S.A.
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-23

Abstract

método e sistema de recuperação de esferas utilizadas em um jigue de mineração. o presente pedido de patente de invenção se insere no campo das tecnologias relacionadas ao tratamento de minérios, especificamente, a presente invenção se aplica à área de recuperação de insumos de mineração que são utilizados durante o processo de separação gravítica (jigagem) como etapa de concentração de minérios. neste sentido, os objetivos da presente invenção são alcançados por meio de um método de recuperação de esferas utilizadas em um jigue de mineração, compreendendo: carregar uma mistura que compreende esferas, minério e impurezas em uma calha de alimentação; separar as esferas do minério e das impurezas por meio de um eletroímã; e descarregar, por meio de uma correia transportadora, as esferas selecionadas a partir da mistura para uma calha de coleta de esferas; em que o minério e as impurezas da mistura escoam pela calha de alimentação para uma calha de coleta de descartes. adicionalmente, também é previsto um sistema de recuperação de esferas utilizadas em um jigue de mineração para aplicação do método acima definido.method and system for recovering spheres used in a mining jig. The present invention patent application falls within the field of technologies related to the treatment of ores, specifically, the present invention applies to the area of recovery of mining inputs that are used during the gravity separation process (jigging) as a concentration step of ores. In this sense, the objectives of the present invention are achieved through a method of recovering spheres used in a mining jig, comprising: loading a mixture comprising spheres, ore and impurities into a feed chute; separate the spheres from the ore and impurities using an electromagnet; and discharging, via a conveyor belt, the spheres selected from the mixture into a sphere collection chute; in which the ore and impurities in the mixture flow through the feed chute to a waste collection chute. Additionally, a system for recovering spheres used in a mining jig is also provided for applying the method defined above.

Description

Field of invention:

[001] A presente invenção se insere no campo das tecnologias relacionadas ao tratamento de minérios, especificamente, a presente invenção se aplica à área de recuperação de insumos de mineração que são utilizados durante o processo de separação gravítica (jigagem) como etapa de concentração de minérios.[001] The present invention falls within the field of technologies related to the treatment of ores, specifically, the present invention applies to the area of recovery of mining inputs that are used during the gravity separation process (jigging) as a concentration step of ores.

Fundamentals of the invention:

[002] Com a finalidade de propiciar um melhor entendimento da presente invenção, será apresentada uma breve explanação sobre o estado da técnica, bem como os problemas existentes, onde será possível a um técnico versado no assunto reconhecer os aspectos limitantes já existentes, para num momento posterior compreender as características técnicas da solução proposta para a resolução dos problemas.[002] In order to provide a better understanding of the present invention, a brief explanation will be presented about the state of the art, as well as the existing problems, where it will be possible for a technician skilled in the subject to recognize the limiting aspects that already exist, in order to later understand the technical characteristics of the proposed solution to solve the problems.

[003] Métodos de separação gravítica aplicados em mineração utilizam-se da diferença de densidade entre as partículas minerais. Uma grande variedade de minerais, com grande variedade de densidades, que vão desde os sulfetos de metais pesados a carvão, e grande variedade de tamanhos e partículas, pode ser tratada pelos métodos de separação gravítica.[003] Gravity separation methods applied in mining make use of the difference in density between mineral particles. A wide variety of minerals, with a wide range of densities, ranging from heavy metal sulfides to coal, and a wide variety of sizes and particles, can be treated by gravity separation methods.

[004] Como exemplo, em um processo de separação dinâmica (também chamada de separação “sink-and-float”), o meio usado é uma suspensão em água de um mineral pesado finamente moído (como magnetita ou arsenopirita) ou produto técnico (como ferrossilício). Essa suspensão pode simular um fluido com uma densidade mais alta do que a água. Quando os minérios moídos são alimentados na suspensão, as partículas de ganga, de menor densidade, tendem a flutuar e são removidas como rejeitos, enquanto as partículas de minerais valiosos, de maior densidade, afundam e são também removidas.[004] As an example, in a dynamic separation process (also called “sink-and-float” separation), the medium used is a water suspension of a finely ground heavy mineral (such as magnetite or arsenopyrite) or technical product ( such as ferrosilicon). This suspension can simulate a fluid with a higher density than water. When ground ores are fed into the suspension, the lesser density gangue particles tend to float and are removed as waste, while the higher density valuable mineral particles sink and are also removed.

[005] Inserido nos processos de separação gravítica tem- se a jigagem. Tal processo se desenvolveu significativamente devido ao aumento da demanda de minérios e carvões com a revolução industrial.[005] Inserted into the gravity separation processes is jigging. This process developed significantly due to the increase in demand for ores and coal with the industrial revolution.

[006] A jigagem é um processo de separação hidráulica que consiste na repetida expansão e contração vertical de um leito de partículas pelo movimento pulsante de água. Basicamente, um fluxo de água é pulsado, ou movido por pistões para cima e para baixo, através do leito de material. Sob a influência desse movimento de oscilação, o leito é estratificado, ou seja, separado em camadas de diferentes densidades, com o concentrado denso formando a camada mais baixa e o concentrado menos denso, a mais alta. Importante para este processo é uma classificação completa da granulometria da alimentação, uma vez que partículas com menos de um milímetro de tamanho não podem ser separadas por jigagem.[006] Jigging is a hydraulic separation process that consists of the repeated vertical expansion and contraction of a bed of particles by the pulsating movement of water. Basically, a flow of water is pulsed, or moved by pistons up and down, through the bed of material. Under the influence of this oscillating movement, the bed is stratified, that is, separated into layers of different densities, with the dense concentrate forming the lowest layer and the less dense concentrate, the highest. Important for this process is a complete classification of the particle size of the feed, as particles less than one millimeter in size cannot be separated by jigging.

[007] Atualmente, o jigue (equipamento de concentração gravimétrica utilizado no processo) é empregado com sucesso na pré-concentração de minérios. O equipamento possui construção barata, além de operação e manutenção relativamente simples. Há no mercado uma variedade em tamanho e formas de jigues que são usados nos estudos de concentração de minérios. Esses equipamentos, como a maioria em tratamento de minérios, possuem limitações na concentração de minérios com granulometrias finas.[007] Currently, the jig (gravimetric concentration equipment used in the process) is successfully used in the pre-concentration of ores. The equipment is cheap to build, as well as relatively simple to operate and maintain. There is a variety of jig sizes and shapes on the market that are used in ore concentration studies. This equipment, like most ore treatment equipment, has limitations in the concentration of ores with fine grain sizes.

[008] Os diferentes tipos de jigues usados são compostos essencialmente por um tanque, também chamado de arca, dividido em duas seções. Uma destas seções contendo uma chapa furada (crivo), responsável pela sustentação do leito de partículas e que permite o fluxo de água ascendente e descendente dentro do Jigue, onde ocorre a estratificação. A outra seção é onde são geradas as pulsações do fluido, que podem ser produzidas de diferentes formas. Como exemplo, as pulsações podem ser produzidas por meio de um êmbolo ou pela pulsação da água ou ar.[008] The different types of jigs used are essentially composed of a tank, also called an ark, divided into two sections. One of these sections contains a perforated plate (sieve), responsible for supporting the particle bed and allowing the upward and downward flow of water within the Jigue, where stratification occurs. The other section is where the fluid pulsations are generated, which can be produced in different ways. As an example, pulsations can be produced by means of a plunger or by the pulsation of water or air.

[009] Dentre algumas variáveis operacionais de um jigue, podem ser citadas: amplitude e frequência das pulsações, granulometria de alimentação, percentagem de sólidos e camada de fundo.[009] Among some operational variables of a jig, the following can be mentioned: amplitude and frequency of pulsations, feed particle size, percentage of solids and bottom layer.

[010] As esferas da camada de fundo têm a função de controlar a turbulência da água e a taxa com que as partículas finas e densas penetram e percolam através do leito e do crivo em direção ao fundo da arca, ou seja, as esferas da camada de fundo separam o concentrado fino (partículas finas e densas que afundam e passam pelos espaços vazios da camada) do concentrado grosso (partículas maiores e densas que ficam por cima da camada). Essas esferas, ou partículas, da camada de fundo devem ser densas o suficiente para se depositar no fundo do leito, junto ao crivo, mas devem ser leves o suficiente para se dilatar durante a impulsão. Materiais geralmente usados incluem aço, hematita e feldspato, entre outros. As partículas da camada de fundo podem apresentar um formato dentre esférico, cúbico, prismático ou em forma de pelota. Preferencialmente em que a partículas tem formato substancialmente esférico.[010] The spheres of the bottom layer have the function of controlling the turbulence of the water and the rate at which the fine and dense particles penetrate and percolate through the bed and the sieve towards the bottom of the ark, that is, the spheres of the bottom layer bottom layer separate the fine concentrate (fine, dense particles that sink and pass through the empty spaces in the layer) from the coarse concentrate (larger, dense particles that remain on top of the layer). These spheres, or particles, in the bottom layer must be dense enough to deposit at the bottom of the bed, next to the sieve, but must be light enough to expand during impulsion. Commonly used materials include steel, hematite and feldspar, among others. The particles in the bottom layer can be spherical, cubic, prismatic or pellet-shaped. Preferably where the particle is substantially spherical in shape.

[011] Devido ao seu papel essencial no processo e para reduzir os custos com a aquisição de novos insumos, mineradoras que trabalham com este tipo de equipamento (jigue) fazem reaproveitamento das esferas que compõem a camada de fundo. Sendo assim, as esferas da camada de fundo constituem objeto de principal interesse a serem recuperadas e, consequentemente, reaproveitadas.[011] Due to its essential role in the process and to reduce costs with the acquisition of new inputs, mining companies that work with this type of equipment (jig) reuse the spheres that make up the bottom layer. Therefore, the spheres in the bottom layer constitute an object of main interest to be recovered and, consequently, reused.

[012] A recuperação das esferas é necessária quando há troca do crivo que atingiu determinada vida útil. Este reaproveitamento costuma ser feito de forma manual pelos colaboradores e consiste na separação das esferas usadas do minério remanescente. A remoção do crivo para troca é feita com as esferas ainda depositadas sobre este, junto com uma camada de minério e impurezas (ou rejeitos) não retirada. O crivo é colocado ao chão e virado, despejando assim as esferas e o minério. Devido ao alto risco de acidentes e à exposição a posições antiergonômicas para os colaboradores, as esferas não são retiradas no próprio jigue.[012] The recovery of the spheres is necessary when changing the sieve that has reached a certain useful life. This reuse is usually done manually by employees and consists of separating the used spheres from the remaining ore. The sieve is removed for exchange with the spheres still deposited on it, along with a layer of ore and impurities (or waste) that has not been removed. The sieve is placed on the floor and turned over, thus discharging the spheres and ore. Due to the high risk of accidents and exposure to anti-ergonomic positions for employees, the balls are not removed in the jig itself.

[013] Em geral, a reposição dessas esferas gera altos custos na compra e elevada movimentação de cargas suspensas nos processos de estocagem e reposição aos jigues.[013] In general, replacing these spheres generates high purchasing costs and high movement of suspended loads in the storage and jig replacement processes.

[014] Contudo, alguns problemas relacionados a recuperação manual destes insumos dizem respeito a riscos à integridade física dos colaboradores referentes à ergonomia, baixa eficiência e precisão, baixa velocidade de recuperação de esferas e, consequentemente, elevado tempo despendido neste processo.[014] However, some problems related to the manual recovery of these inputs concern risks to the physical integrity of employees related to ergonomics, low efficiency and precision, low speed of sphere recovery and, consequently, high time spent in this process.

[015] Outra técnica de recuperação de esferas é por peneiramento, com base no formato e tamanho geométrico do produto peneirado. Entretanto, o peneiramento classifica as esferas em tamanho único, classificando também objetos, corpos estranhos e minérios que estejam em tamanho semelhante ao das esferas, não permitindo assim uma classificação somente de esferas. O resultado da etapa de peneiramento é uma classificação com produto contaminado por corpos estranhos e minério que esteja em granulometria da mesma medida das esferas.[015] Another technique for recovering spheres is by sieving, based on the geometric shape and size of the sieved product. However, sieving classifies spheres in a single size, also classifying objects, foreign bodies and ores that are similar in size to the spheres, thus not allowing a classification of spheres only. The result of the sieving stage is a classification with product contaminated by foreign bodies and ore that has the same particle size as the spheres.

[016] Tendo isto em vista, a presente invenção visa solucionar os problemas ergonômicos, eliminando os riscos à integridade física dos colaboradores, acelerar o processo de recuperação de esferas, aumentar o volume de esferas recuperadas, e reduzir custos na aquisição e movimentação destes insumos na empresa, por meio de um sistema e um método de recuperação de insumo de mineração, mais especificamente, um sistema e um método de classificação por atração eletromagnética das esferas de aço e o descarte do minério e corpos estranhos presentes.[016] With this in mind, the present invention aims to solve ergonomic problems, eliminating risks to the physical integrity of employees, speeding up the sphere recovery process, increasing the volume of recovered spheres, and reducing costs in the acquisition and movement of these inputs in the company, through a system and method for recovering mining inputs, more specifically, a system and method for classifying steel balls by electromagnetic attraction and disposing of the ore and foreign bodies present.

State of the art:

[017] O documento de patente de modelo de utilidade CN203620710U refere-se a um sistema de reciclagem de esferas de separação e moagem de material esférico. O sistema compreende tremonha, sistema de peneiramento, sistema de pulverização, sistema de purga, sistema de secagem, caixa de coleta de esferas, sistema de purificação circulante e caixa de coleta de material para colheita. De acordo com o sistema do referido documento, as esferas usadas no equipamento podem ser separadas dos demais materiais, e as esferas separadas são limpas e secas para reciclagem, ou reaproveitamento. No entanto, o documento utiliza um sistema de peneiramento ou filtragem com uma tela de malha de vibrações que apresenta menor eficácia e precisão uma vez que as esferas separadas podem ainda conter corpos estranhos a depender da granulometria. Ademais, o sistema apresentado insere diversos componentes e etapas ao processo, fazendo com que se aumente o tempo de recuperação das esferas e os custos envolvidos para eventuais trocas de componentes.[017] Utility model patent document CN203620710U refers to a ball recycling system for separating and grinding spherical material. The system comprises a hopper, sieving system, spraying system, purging system, drying system, ball collection box, circulating purification system and material collection box for harvesting. According to the system in that document, the spheres used in the equipment can be separated from other materials, and the separated spheres are cleaned and dried for recycling, or reuse. However, the document uses a sieving or filtering system with a vibration mesh screen, which has less effectiveness and precision since the separated spheres may still contain foreign bodies depending on the granulometry. Furthermore, the system presented inserts several components and steps into the process, increasing the recovery time of the spheres and the costs involved for possible component changes.

Brief description of the invention:

[018] A presente invenção se insere no campo das tecnologias relacionadas ao tratamento de minérios, especificamente, a presente invenção se aplica à área de recuperação de insumos de mineração que são utilizados durante o processo de separação gravítica (jigagem) como etapa de concentração de minérios. Propõe-se uma solução para a realização de operações de recuperação de esferas utilizada em um jigue de mineração, de forma mais segura, ergonômica, produtiva e com mais qualidade do produto recuperado.[018] The present invention falls within the field of technologies related to the treatment of ores, specifically, the present invention applies to the area of recovery of mining inputs that are used during the gravity separation process (jigging) as a concentration step of ores. A solution is proposed for carrying out ball recovery operations used in a mining jig, in a safer, ergonomic, productive way and with higher quality of the recovered product.

[019] O método da presente invenção compreende carregar uma mistura que compreende esferas, minério e impurezas em uma calha de alimentação; separar as esferas do minério e das impurezas por meio de um eletroímã; e descarregar, por meio de uma correia transportadora, as esferas selecionadas a partir da mistura para uma calha de coleta de esferas; em que o minério e as impurezas da mistura escoam pela calha de alimentação para uma calha de coleta de descartes.[019] The method of the present invention comprises loading a mixture comprising spheres, ore and impurities into a feed chute; separate the spheres from the ore and impurities using an electromagnet; and discharging, via a conveyor belt, the spheres selected from the mixture into a sphere collection chute; in which the ore and impurities in the mixture flow through the feed chute to a waste collection chute.

[020] Além disso, o sistema da presente invenção compreende um meio de abastecimento que carrega uma mistura que compreende esferas, minério e impurezas em uma calha de alimentação; um eletroímã para separar as esferas do minério e das impurezas; e uma correia transportadora para descarregar as esferas selecionadas a partir da mistura para uma calha de coleta de esferas; em que o minério e as impurezas escoam pela calha de alimentação para uma calha de coleta de descartes.[020] Furthermore, the system of the present invention comprises a supply means that loads a mixture comprising spheres, ore and impurities into a feed chute; an electromagnet to separate the spheres from the ore and impurities; and a conveyor belt for discharging selected beads from the mixture into a bead collection chute; in which the ore and impurities flow through the feed chute to a waste collection chute.

[021] Em uma configuração preferencial da presente invenção, as partículas da camada de fundo podem apresentar um formato dentre esférico, cúbico, prismático ou em forma de pelota, mais preferencialmente, as partículas da camada de fundo apresentam um formato de esferas ou substancialmente esférico. Materiais geralmente utilizados incluem: aço, hematita, feldspato, dentre outros, preferencialmente aço.[021] In a preferred embodiment of the present invention, the bottom layer particles may have a spherical, cubic, prismatic or pellet-shaped shape, more preferably, the bottom layer particles have a sphere or substantially spherical shape. . Materials generally used include: steel, hematite, feldspar, among others, preferably steel.

[022] Ainda em uma configuração preferencial da presente invenção, a calha de alimentação é inclinada em relação ao plano horizontal com um ângulo de inclinação que varia de 0° até 45°. A calha de alimentação da presente invenção pode opcionalmente possuir uma esteira ou correia transportadora.[022] Still in a preferred configuration of the present invention, the feed chute is inclined in relation to the horizontal plane with an inclination angle that varies from 0° to 45°. The feed chute of the present invention may optionally have a conveyor or conveyor belt.

[023] Preferencialmente, o eletroímã possui regulagem da intensidade do campo magnético para seletivamente atrair as esferas da mistura. Nesse sentido, de preferência, o eletroímã é disposto internamente na correia transportadora junto com o motor de acionamento da correia.[023] Preferably, the electromagnet has regulation of the intensity of the magnetic field to selectively attract the spheres of the mixture. In this sense, preferably, the electromagnet is arranged internally on the conveyor belt together with the belt drive motor.

[024] De acordo com uma configuração preferencial da invenção, a correia transportadora é disposta transversalmente a uma determinada distância da região em que a mistura compreendendo esferas, minério e impurezas é carregada na calha de alimentação por um meio de abastecimento apropriado. O meio de abastecimento podendo ser móvel, incluindo tratores, carregadeiras, dentre outros, ou fixos, incluindo esteiras adicionais, silos, dentre outros.[024] According to a preferred embodiment of the invention, the conveyor belt is arranged transversely at a certain distance from the region in which the mixture comprising spheres, ore and impurities is loaded into the feed chute by an appropriate supply means. The means of supply can be mobile, including tractors, loaders, among others, or fixed, including additional conveyors, silos, among others.

[025] Por fim, é previsto que a calha de coleta de esferas seja disposta na extremidade de descarregamento de esferas da correia transportadora.[025] Finally, it is provided that the ball collection chute is arranged at the ball unloading end of the conveyor belt.

Brief description of the figures:

[026] Para obter uma completa visualização do objeto desta invenção, são apresentadas as figuras nas quais se faz referências, conforme se segue:[026] To obtain a complete visualization of the object of this invention, the figures in which references are made are presented, as follows:

[027] A FIGURA 1 mostra uma vista em perspectiva tridimensional do respectivo sistema de recuperação de insumo de mineração.[027] FIGURE 1 shows a three-dimensional perspective view of the respective mining input recovery system.

[028] A FIGURA 2 mostra uma vista superior do respectivo sistema de recuperação de insumo de mineração, de acordo com uma configuração preferencial da presente invenção.[028] FIGURE 2 shows a top view of the respective mining input recovery system, according to a preferred configuration of the present invention.

[029] A FIGURA 3 mostra uma vista frontal do respectivo sistema de recuperação de insumo de mineração, de acordo com uma configuração preferencial da presente invenção.[029] FIGURE 3 shows a front view of the respective mining input recovery system, according to a preferred configuration of the present invention.

[030] A FIGURA 4 mostra uma vista lateral esquerda do respectivo sistema de recuperação de insumo de mineração, de acordo com uma configuração preferencial da presente invenção.[030] FIGURE 4 shows a left side view of the respective mining input recovery system, according to a preferred configuration of the present invention.

Detailed description of the invention:

[031] A presente invenção é inserida no campo das tecnologias relacionadas ao tratamento de minérios, especificamente, a presente invenção se aplica à área de recuperação de insumos de mineração que são utilizados durante o processo de separação gravítica (jigagem) como etapa de concentração de minérios, e configura-se como um método de recuperação de esferas da camada de fundo utilizadas em um jigue de mineração aplicado a um sistema conforme ilustrado na FIGURA 1.[031] The present invention is inserted in the field of technologies related to the treatment of ores, specifically, the present invention applies to the area of recovery of mining inputs that are used during the gravity separation process (jigging) as a concentration step of ores, and is configured as a method of recovering spheres from the bottom layer used in a mining jig applied to a system as illustrated in FIGURE 1.

[032] A jigagem é um método de tratamento de minérios baseado na separação gravítica entre os minerais. Os jigues (equipamentos de concentração gravimétrica utilizados no método) têm a função de separar ferro, e outros minerais de interesse como por exemplo óxidos ferrosos, do rejeito composto de sílica, alumina, dentre outros.[032] Jigging is a method of treating ores based on gravitational separation between minerals. The jigs (gravimetric concentration equipment used in the method) have the function of separating iron, and other minerals of interest, such as ferrous oxides, from waste composed of silica, alumina, among others.

[033] O método de jigagem é realizado por meio de correntes de água em um leito pulsátil. Neste leito, as partículas com densidade mais elevada são direcionadas para o fundo do jigue, enquanto as partículas de menor densidade são direcionadas para a parte superior deste, formando assim uma estratificação de camadas de minérios de Ferro e de rejeitos juntos da água que auxilia no processo de separação.[033] The jigging method is carried out using water currents in a pulsatile bed. In this bed, particles with higher density are directed to the bottom of the jig, while particles of lower density are directed to the upper part of the jig, thus forming a stratification of layers of iron ores and waste together with the water that helps in the separation process.

[034] As partículas, ou elementos, constituintes do leito estratificado podem ser classificadas como: esferas da camada de fundo, concentrado fino, concentrado grosso e rejeitos.[034] The particles, or elements, that make up the stratified bed can be classified as: bottom layer spheres, fine concentrate, coarse concentrate and tailings.

[035] As esferas têm a função de separar o concentrado fino do concentrado grosso e de controlar a turbulência do fluxo de água do processo, de modo que o fluxo com elevado grau de turbulência não permite a concentração de minérios. Em geral, as esferas da camada de fundo devem ser densas o suficiente para se depositar no fundo do leito, mas devem ser leves o suficiente para se dilatar durante a impulsão.[035] The spheres have the function of separating the fine concentrate from the coarse concentrate and controlling the turbulence of the process water flow, so that the flow with a high degree of turbulence does not allow the concentration of ores. In general, beads in the bottom layer must be dense enough to settle to the bottom of the bed, but must be light enough to expand during buoyancy.

Materials used include steel spheres, hematite and feldspar, among others.

[036] Os concentrados finos são as partículas finas (menor granulometria) e com alta densidade que afundam e passam pelos espaços vazios entre as esferas da camada de fundo. São descartados nas saídas inferiores do jigue.[036] Fine concentrates are fine particles (smaller particle size) and with high density that sink and pass through the empty spaces between the spheres of the bottom layer. They are discarded at the lower exits of the jig.

[037] Os concentrados grossos são as partículas maiores (maior granulometria) e com alta densidade que ficam sobrepostas às esferas da camada de fundo. Os concentrados grossos se dirigem para a parte inferior do leito, e são descartados na parte frontal do jigue.[037] Coarse concentrates are the larger particles (larger particle size) and with high density that are superimposed on the spheres in the bottom layer. The thick concentrates go to the bottom of the bed and are discarded at the front of the jig.

[038] Os rejeitos são formados pelas partículas de baixa densidade que flutuam na superfície de água e são dispensados nas janelas laterais do jigue.[038] Rejects are formed by low-density particles that float on the water surface and are dispensed into the side windows of the jig.

[039] As esferas da camada de fundo são dispostas sobre uma superfície chamada crivo. O crivo é uma chapa furada que permite que o fluxo de água ascendente e descendente dentro do jigue separe os rejeitos dos concentrados.[039] The bottom layer spheres are arranged on a surface called a sieve. The sieve is a perforated plate that allows the upward and downward flow of water inside the jig to separate the waste from the concentrates.

[040] Nos processos de jigagem, a recuperação das esferas é essencial e necessária quando há a troca do crivo. Deve-se notar que a retirada do crivo de dentro do jigue é realizada com as esferas sobre ele, junto com minério e impurezas não retirados. A seguir, o crivo é virado para despejar as esferas com as partículas de minério e impurezas que permaneceram sobre ele.[040] In jigging processes, the recovery of the spheres is essential and necessary when the sieve is changed. It should be noted that the removal of the sieve from inside the jig is carried out with the spheres on it, together with unremoved ore and impurities. Next, the sieve is turned to empty the spheres with the ore particles and impurities that remained on it.

[041] Com a finalidade de prover uma técnica eficaz e segura de recuperação das esferas que constituem a camada de fundo utilizada em jigues de mineração a presente invenção descreve um método de recuperação de esferas utilizadas em um jigue de mineração compreendendo: carregar uma mistura que compreende esferas, minério e impurezas em uma calha de alimentação (3); separar as esferas do minério e das impurezas por meio de um eletroímã (1); e descarregar, por meio de uma correia transportadora (2), as esferas selecionadas a partir da mistura para uma calha de coleta de esferas (5), em que o minério e as impurezas escoam pela calha de alimentação (3) para uma calha de coleta de descartes (4).[041] With the purpose of providing an effective and safe technique for recovering the spheres that constitute the bottom layer used in mining jigs, the present invention describes a method for recovering spheres used in a mining jig comprising: loading a mixture that comprises spheres, ore and impurities in a feed chute (3); separate the spheres from the ore and impurities using an electromagnet (1); and discharging, by means of a conveyor belt (2), the spheres selected from the mixture into a sphere collection chute (5), in which the ore and impurities flow through the feed chute (3) into a chute. waste collection (4).

[042] Adicionalmente, como pode ser visto nas Figuras 1 a 4, é descrito um sistema de recuperação de esferas utilizadas em um jigue de mineração, compreendendo: um meio de abastecimento que carrega uma mistura que compreende esferas, minério e impurezas em uma calha de alimentação (3); um eletroímã (1) para separar as esferas do minério e das impurezas; e uma correia transportadora (2) para descarregar as esferas selecionadas a partir da mistura para uma calha de coleta de esferas (5); em que o minério e as impurezas escoam pela calha de alimentação (3) para uma calha de coleta de descartes (4).[042] Additionally, as can be seen in Figures 1 to 4, a system for recovering spheres used in a mining jig is described, comprising: a supply means that carries a mixture comprising spheres, ore and impurities in a chute power supply (3); an electromagnet (1) to separate the spheres from the ore and impurities; and a conveyor belt (2) for discharging selected spheres from the mixture into a sphere collection chute (5); in which the ore and impurities flow through the feed chute (3) to a waste collection chute (4).

[043] Opcionalmente, é previsto que o sistema é capaz de aplicar o método conforme definido acima.[043] Optionally, it is provided that the system is capable of applying the method as defined above.

[044] De acordo com uma configuração exemplificativa da presente invenção, um meio de abastecimento apropriado (não mostrado nas Figuras) é responsável pelo transporte da mistura que compreende esferas da camada de fundo do jigue, minério e impurezas que ficaram depositados sobre o crivo. O referido “meio de abastecimento”, conforme previsto pela presente invenção, pode ser móvel (incluindo tratores, carregadeiras ou similares) ou fixo (incluindo outras calhas, esteiras, silos, ou similares, conectados à seção inicial, ou de carregamento, da calha de alimentação (3)).[044] According to an exemplary configuration of the present invention, an appropriate supply means (not shown in the Figures) is responsible for transporting the mixture that comprises spheres from the bottom layer of the jig, ore and impurities that were deposited on the screen. Said “supply means”, as provided for by the present invention, may be mobile (including tractors, loaders or similar) or fixed (including other chutes, conveyors, silos, or similar, connected to the initial, or loading, section of the chute (3)).

[045] Uma calha de alimentação (3) é disposta na região de carregamento de mistura para receber, ou ser carregada, com a mistura compreendendo esferas, minério e impurezas. Embora seja ilustrada uma calha de alimentação (3) em uma configuração inclinada com relação ao plano horizontal na presente invenção, um técnico no assunto apreciará que esta não é a única configuração que seria aplicável à presente invenção. A calha de alimentação (3) pode apresentar um ângulo de inclinação em relação ao plano horizontal que varia de 0° até 45°. Ainda, é possível, opcionalmente, que a calha de alimentação (3) possua uma esteira, o que permite uma configuração horizontal ou elevada da calha de alimentação (3).[045] A feed chute (3) is arranged in the mixture loading region to receive, or be loaded, with the mixture comprising spheres, ore and impurities. Although a feed chute (3) is illustrated in a configuration inclined with respect to the horizontal plane in the present invention, one skilled in the art will appreciate that this is not the only configuration that would be applicable to the present invention. The feed chute (3) may have an angle of inclination in relation to the horizontal plane that varies from 0° to 45°. Furthermore, it is possible, optionally, for the feed chute (3) to have a conveyor belt, which allows a horizontal or elevated configuration of the feed chute (3).

[046] Após o meio de abastecimento ter realizado o carregamento, a mistura escoa pela calha de alimentação (3) para uma região inicial de uma calha de coleta de descartes (4) até uma determinada distância de uma correia transportadora (2) posicionada acima da calha de coleta de descartes (4). É previsto pela presente invenção que a calha de alimentação (3) seja conectada à calha de coleta de descartes (4). Opcionalmente, é previsto que as calhas sejam uma única estrutura ou ainda um conjunto formado por múltiplas calhas conectadas.[046] After the supply means has loaded, the mixture flows through the feed chute (3) to an initial region of a waste collection chute (4) up to a certain distance from a conveyor belt (2) positioned above of the waste collection chute (4). It is provided by the present invention that the supply chute (3) is connected to the waste collection chute (4). Optionally, the gutters are expected to be a single structure or even a set formed by multiple connected gutters.

[047] Em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, a correia transportadora (2) é de borracha. Todavia, um técnico no assunto apreciaria que qualquer outro material usualmente aplicável e com baixa influência na presença de um campo magnético externo pode ser utilizado.[047] In an exemplary embodiment of the present invention, the conveyor belt (2) is made of rubber. However, one skilled in the art would appreciate that any other material usually applicable and with low influence in the presence of an external magnetic field can be used.

[048] A correia transportadora (2) compreende um eletroímã (1) disposto internamente junto com o motor de acionamento da correia transportadora (2), em que o eletroímã (1) possui regulagem da intensidade do campo magnético para atrair as esferas a partir da mistura. Conforme a variação de teores de ferro nas diversas minas de ferro é possível realizar um ajuste na intensidade do campo magnético, para que sejam selecionadas por magnetismo somente as esferas e não o minério ou as impurezas, de modo que o minério de ferro seja sempre descartado. Desse modo, o eletroímã (1) é configurado para separar as esferas do minério e das impurezas.[048] The conveyor belt (2) comprises an electromagnet (1) arranged internally together with the conveyor belt drive motor (2), in which the electromagnet (1) has regulation of the intensity of the magnetic field to attract the spheres from of the mixture. Depending on the variation in iron content in different iron mines, it is possible to adjust the intensity of the magnetic field, so that only the spheres and not the ore or impurities are selected by magnetism, so that the iron ore is always discarded. . In this way, the electromagnet (1) is configured to separate the spheres from the ore and impurities.

[049] Ao atingir determinada distância da correia transportadora (2), a força do campo magnético produzido pelo eletroímã (1) atrai as esferas para cima até a porção inferior da correia transportadora (2). As esferas, sob atuação do campo magnético, são transportadas pela correia transportadora (2) e seguem sua direção de movimentação até serem descarregadas para uma calha de coleta de esferas (5), quando as esferas deixam de estar sob atuação do campo magnético do eletroímã (1). A calha de coleta de esferas (5) é disposta em uma das extremidades da correia transportadora (2) para escoar as esferas até uma bolsa (“bag”) de descarga de esferas (7).[049] Upon reaching a certain distance from the conveyor belt (2), the strength of the magnetic field produced by the electromagnet (1) attracts the spheres upwards to the lower portion of the conveyor belt (2). The spheres, under the influence of the magnetic field, are transported by the conveyor belt (2) and follow their direction of movement until they are discharged into a sphere collection chute (5), when the spheres are no longer under the influence of the electromagnet's magnetic field. (1). The ball collection chute (5) is arranged at one end of the conveyor belt (2) to drain the balls to a ball discharge bag (7).

[050] Ademais, nas figuras da presente invenção, é mostrado que a correia transportadora (2) é posicionada transversalmente em relação às calhas de alimentação (3) e de coleta de descartes (4). Todavia, será apreciado por um técnico no assunto que outras variações de posição da correia transportadora (2) são aplicáveis, a depender do projeto a ser efetuado, como por exemplo, a correia transportadora (2) pode ser posicionada longitudinalmente ou paralelamente com relação às calhas de alimentação (3) e de coleta de descartes (4).[050] Furthermore, in the figures of the present invention, it is shown that the conveyor belt (2) is positioned transversely in relation to the feed (3) and waste collection chutes (4). However, it will be appreciated by a person skilled in the art that other variations in the position of the conveyor belt (2) are applicable, depending on the project to be carried out, for example, the conveyor belt (2) can be positioned longitudinally or parallel to the feed chutes (3) and waste collection chutes (4).

[051] O minério e demais corpos estranhos/impurezas separados das esferas, e não atraídos pelo campo magnético do eletroímã (1), escoam para a porção final da calha de coleta de descartes (4) acoplada à calha de alimentação (3) até uma bolsa (“bag”) de descarga de minérios e impurezas (6) .[051] The ore and other foreign bodies/impurities separated from the spheres, and not attracted by the magnetic field of the electromagnet (1), flow to the final portion of the waste collection chute (4) coupled to the feed chute (3) until a bag for unloading ores and impurities (6).

[052] De acordo com as Figuras 1 a 4, a correia transportadora (2) e as calhas de alimentação (3), de coleta de descartes (4), e de coleta de esferas (5), são suportadas por uma estrutura de fixação (8). Um técnico no assunto apreciará que variações de projeto são aplicáveis onde, por exemplo, pelo menos um dentre correia transportadora (2), calha de alimentação (3), calha de coleta de descartes (4), e calha de coleta de esferas (5), não é sustentado pela estrutura de fixação (8).[052] According to Figures 1 to 4, the conveyor belt (2) and the feeding chutes (3), waste collection (4), and sphere collection (5) are supported by a structure of fixing (8). One skilled in the art will appreciate that design variations are applicable where, for example, at least one of conveyor belt (2), feed chute (3), waste collection chute (4), and ball collection chute (5) ), is not supported by the fixing structure (8).

[053] A presente invenção prevê que o conjunto compreendendo correia transportadora (2) e eletroímã (1) é sustentado pela estrutura de fixação (8) por meio de cabos fixados ao conjunto.[053] The present invention provides that the assembly comprising conveyor belt (2) and electromagnet (1) is supported by the fixing structure (8) by means of cables fixed to the assembly.

[054] Ainda, é previsto pela presente invenção que o eletroímã (1) gera um campo magnético por indução elétrica para atrair as esferas da mistura, sendo que o ajuste da distância entre o eletroímã (1) e a mistura influi na seletividade do campo magnético, de modo que quanto mais próximo da mistura, menos seletivo. O ajuste translacional e/ou rotacional da distância do eletroímã (1) para a mistura pode ser realizado pelos cabos que conectam o conjunto compreendendo a correia transportadora (2) e o eletroímã (1) à estrutura de fixação (8).[054] Furthermore, it is predicted by the present invention that the electromagnet (1) generates a magnetic field by electrical induction to attract the spheres of the mixture, and the adjustment of the distance between the electromagnet (1) and the mixture influences the selectivity of the field magnetic, so the closer to the mixture, the less selective. The translational and/or rotational adjustment of the distance from the electromagnet (1) to the mixture can be carried out by the cables that connect the assembly comprising the conveyor belt (2) and the electromagnet (1) to the fixing structure (8).

[055] Ainda, de acordo com uma configuração exemplificativa da presente invenção, o eletroímã (1) compreende um ou mais estatores, ou qualquer outro tipo de construção adequada para eletroímãs que permita a passagem de corrente elétrica por um condutor para produzir um campo magnético constante ou variável dependendo da corrente elétrica utilizada.[055] Furthermore, according to an exemplary configuration of the present invention, the electromagnet (1) comprises one or more stators, or any other type of construction suitable for electromagnets that allows the passage of electric current through a conductor to produce a magnetic field constant or variable depending on the electrical current used.

ADVANTAGES AND MODIFICATIONS:

[056] Assim, a presente invenção soluciona os problemas acima mencionados, ao descrever um método de recuperação de esferas utilizadas em um jigue de mineração, bem como um sistema de recuperação de esferas utilizadas em um jigue de mineração, que trazem como benefício a eliminação de riscos ergonômicos aos operadores nos processos referentes à recuperação de esferas (insumos de mineração) em substituição à processos de recuperação manuais e pouco eficientes, como a técnica de recuperação de esfera por peneiramento, por exemplo. Além disso, a presente invenção fornece um benefício relativo ao tempo e agilidade para recuperar as esferas da camada de fundo, bem como eficiência na recuperação e qualidade das esferas da camada de fundo recuperadas e redução do custo operacional.[056] Thus, the present invention solves the problems mentioned above, by describing a method for recovering spheres used in a mining jig, as well as a system for recovering spheres used in a mining jig, which bring the benefit of eliminating of ergonomic risks to operators in processes related to the recovery of spheres (mining inputs) in replacement of manual and inefficient recovery processes, such as the sphere recovery technique by sieving, for example. Furthermore, the present invention provides a benefit relating to the time and agility to recover the bottom layer spheres, as well as efficiency in the recovery and quality of the recovered bottom layer spheres and reduced operational cost.

[057] Embora a invenção tenha sido amplamente descrita, é óbvio para aqueles versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas sem que as referidas alterações não estejam cobertas pelo escopo da invenção.[057] Although the invention has been extensively described, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without said changes falling within the scope of the invention.

Claims

1. Method of recovering spheres used in a mining jig, characterized by the fact that it comprises: loading a mixture comprising spheres, ore and impurities into a feed chute (3); separate the spheres from the ore and impurities using an electromagnet (1); and discharging, by means of a conveyor belt (2), the spheres selected from the mixture into a sphere collection chute (5); in which the ore and impurities flow through the feed chute (3) to a waste collection chute (4).

2. Method, according to claim 1, characterized by the fact that the spheres have a shape between spherical, cubic, prismatic or pellet-shaped, and are selected from one of the following materials: steel, hematite or feldspar.

3. Method, according to claim 1, characterized by the fact that the feed chute (3) is inclined with respect to the horizontal plane with an inclination angle that varies from 0° to 45°.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that the feed chute (3) has a conveyor belt.

5. Method, according to any one of claims 1 to 4, characterized by the fact that the electromagnet (1) has regulation of the intensity of the magnetic field through electrical induction to attract the spheres of the mixture.

6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that the electromagnet (1) is arranged internally on the conveyor belt (2).

7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that the conveyor belt (2) is arranged transversely at a certain distance from the region in which the mixture flows through the initial section of the waste collection chute (4 ).

8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized by the fact that the ball collection chute (5) is arranged at the ball unloading end of the conveyor belt (2).

9. Ball recovery system used in a mining jig, characterized by the fact that it comprises: a supply means that carries a mixture comprising balls, ore and impurities into a feed chute (3); an electromagnet (1) to separate the spheres from the ore and impurities; and a conveyor belt (2) for discharging selected spheres from the mixture into a sphere collection chute (5); in which the ore and impurities flow through the feed chute (3) to a waste collection chute (4).

10. System, according to claim 9, characterized by the fact that the spheres have a shape between spherical, cubic, prismatic or pellet-shaped, and are selected from one of the following materials: steel, hematite or feldspar.

11. System, according to claim 9, characterized by the fact that the feed chute (3) is inclined with respect to the horizontal plane with an inclination angle that varies from 0° to 45°.

12. System, according to any one of claims 9 to 11, characterized by the fact that the feed chute (3) has a conveyor belt.

13. System, according to any one of claims 9 to 12, characterized by the fact that the electromagnet (1) has regulation of the intensity of the magnetic field through electrical induction to attract the spheres of the mixture.

14. System, according to any one of claims 9 to 13, characterized by the fact that the electromagnet (1) is disposed internally on the conveyor belt (2).

15. System, according to any one of claims 9 to 14, characterized by the fact that the conveyor belt (2) is arranged transversely at a certain distance from the region in which the mixture flows through the initial section of the waste collection chute (4 ).

16. System according to any one of claims 9 to 15, characterized by the fact that the ball collection chute (5) is arranged at the ball unloading end of the conveyor belt (2).