WO2017045041A1 - Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro - Google Patents

Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro Download PDF

Info

Publication number
WO2017045041A1
WO2017045041A1 PCT/BR2015/050156 BR2015050156W WO2017045041A1 WO 2017045041 A1 WO2017045041 A1 WO 2017045041A1 BR 2015050156 W BR2015050156 W BR 2015050156W WO 2017045041 A1 WO2017045041 A1 WO 2017045041A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particle size
iron oxide
static
crushing
compact
Prior art date
Application number
PCT/BR2015/050156
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mauro FUMYO YAMAMOTO
Original Assignee
New Steel Soluções Sustentaveis S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Steel Soluções Sustentaveis S.A. filed Critical New Steel Soluções Sustentaveis S.A.
Priority to PCT/BR2015/050156 priority Critical patent/WO2017045041A1/pt
Publication of WO2017045041A1 publication Critical patent/WO2017045041A1/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators
    • B03C1/029—High gradient magnetic separators with circulating matrix or matrix elements
    • B03C1/03—High gradient magnetic separators with circulating matrix or matrix elements rotating, e.g. of the carousel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/23—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
    • B03C1/24—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields
    • B03C1/247—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields obtained by a rotating magnetic drum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B61/00—Obtaining metals not elsewhere provided for in this subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • To recover these iron oxides (Fe203 and / or Fe304) grinding is necessary until the iron oxide minerals are released from the yoke.
  • the release level is specific to each ore type.
  • the grinding particle size is less than 150 microns and can reach up to 38 microns.
  • iron oxide minerals below 150 microns are defined as fine.
  • fines are recovered in the presence of water by combining a magnetic separation system with a flotation system (silica reverse or direct iron oxide flotation), or only by a reverse flotation system for silica and / or direct flotation for iron oxide.
  • this process is effected by a dry recovery process.
  • the present invention aims to innovate and simplify the process of recovering iron oxide fines (Fe203 and / or Fe304) contained in said compact iron oxide ores, particularly in compact itabirite iron oxide ores. , jasperitic iron oxide ore, taconitic iron oxide ore, and magnetitic iron oxide ore, properly ground in the release particle size, to provide high metallurgical and mass recoveries.
  • the processing of compact iron ores has a low moisture content, provided by the fact that compact rocks (such as iron oxide ore) compact itabirite, jaspelitic iron oxide ore, taconitic iron oxide ore and magnetitic iron ore) have a densely closed crystalline structure and consequently do not allow the inner part to absorb moisture.
  • This feature decreases in the drying process stages when compared to the process of recovering iron fines and superfines contained in tailings dams and / or the wet process of fines and superfines recovery of compact iron oxide ore, as, for example, used in mines operating in the US, which exploit taconitic iron oxide ore.
  • the residual moisture of 2 to 3% can be eliminated in the fine grinding process carried out in accordance with the type of compact iron oxide ore in question.
  • the grading grading ie grinding grading control
  • hydrocyclone grading where the vortex and apex parameters are adjusted to a grain size cut defined in the hydrocycling process.
  • the overflow corresponds to a fine fraction milled according to the release particle size
  • the under flow corresponds to the thickest fraction outside the release particle range, which feeds the mill.
  • overflow has a low solids percentage, which needs to be thickened to increase solid percentage levels.
  • This process is usually performed by a thickener. Then the thickened pulp should be sent to the other processing steps, which may be high intensity magnetic separation and / or low intensity magnetic separation followed by high intensity, and the magnetic fraction (iron oxide concentrate) is then forwarded to reverse or direct phytationation (cieaner / cleanup) steps.
  • Reverse phytation is meant to phiotate the contaminant, for example pio, the silica. It is meant as direct flotation, to float the iron oxide minerals.
  • a typical fraction of 20 ⁇ or 10 ⁇ is discarded, which can be sent to the thickener and then to the tailings dam.
  • Patent process BR 102012008340-0 discloses a process and system for the dry recovery of iron oxide fines and superfines from iron mining tailings.
  • the solution disclosed in that invention does not apply to the dry recovery of iron fines in compact rocks bearing iron oxide in compact itabyritic iron oxide ore, jasperiitic iron oxide ore, ore. taconitic iron oxide and magnetitic iron oxide ore.
  • the present invention aims to provide a system and process for the dry recovery of iron oxides in compact rocks bearing iron oxides in compact itabiritic iron oxide ore, jasperiitic iron oxide ore, taconitic iron oxide ore and magnetitic iron oxide ore, properly ground in the release granuiometry.
  • the present invention constitutes a definitive response to the challenge of generating economic results in an environmentally sustainable manner, characterized mainly by:
  • the absence of combustion residues and the absence of atmospheric effluents is due to the fact that in the processing of compact iron oxide ores, drying is not necessary, as it does not occur. the generation of fine dust in the combustion process.
  • milling takes place in vertical or track mills or ball mills, all equipped with an aerocassifier system - the purpose of the dynamic aeroclassifier is for the purpose. to perform the grit size cut in the mesh as a function of the diameter established by the degree of release, where the diameter may vary according to each type of iron oxide carrier.
  • low moisture compact iron oxide ores do not require drying because they have low humidity levels, so that in the milling process, friction between minerals and grinding bodies tends to generate heat. necessary to promote residual drying of moisture present in the material.
  • Jaw crusher as secondary crushing
  • cone crusher as tertiary crushing
  • Said unit steps of crushing size reduction are common in all mining processes.
  • the fineness is +/- 30 mm. Then, after processing on the HPGR 7, the grain size is reduced to +/- 1 ⁇ 4 "(8.4 mm) and the material is transferred to a lung silo.
  • the need or absence of the lung silo, as well as its capacity, is a decision issue in project design.
  • Extraction of compact ore 1 due to its high strength as a compact rock, has been dismantled by fire (eg by explosive). It is then removed from the mine, for example by means of an excavator 2 and disposed on the back of a truck 3.
  • the truck 3 feeds a silo or hopper 4 with the ore which is then conveyed to a primary jaw crusher 5 and from it. proceeds to a secondary smash 6 and the material processed there proceeds to another downsizing step, a 7 'cone crusher reducing the material to a particle size of less than 1 ⁇ 4 "(6.4 mm), which can be deposited in a stack lung 8.
  • this first step of the present invention is comprised of unit size reduction processes through crusher 5, crusher 6 and conical mills 7 'which are already known in the prior art.
  • Fine grinding unitary step in the iron or x-yoke oxide minerals release granulometry, with particle size cutting performed by a dynamic aerodassifier.
  • Static aerocyclesification unitary step in cyclones where 10 to 5 micrometer intermediate particle size cuts are made with the fine fraction retained in the sleeve filters.
  • One of the technological innovations of the present invention is to provide the process route that is dominated by the cement industry for the primary mining of iron oxide beneficiation of compact rocks in a dry run process.
  • the material goes to the vertical mill 10 in which the milling is carried out.
  • the vertical mill 10 introduced into the system and process of the present invention is shown in detail in figure 5.
  • Moving track is driven by an electric motor; power is calculated according to productive capacity;
  • the vertical mill may be equipped by two or more grinding rolls depending on size and production capacity; the rollers exert pressure on the grinding track and all ore present under the grinding roller and on the grinding track tends to break up by compression;
  • Dynamic aerosyser consists of a multi-vane rotor. The larger the number of blades, the finer the nilometric grain cut is adjusted according to the release particle size of each type of compact ore. The aerosyser creates an internal depression in the mill that is responsible for removing finely ground particles;
  • Ball mill 9 introduced into the system and process of the present invention is shown in detail in figure 6.
  • Discharge at the end of the mill consists of a chapel with two discharge points for the coarse and fine fraction.
  • the material which has not been properly reduced, falls into the lower part of the chapel and is collected by the worm thread 9.8.
  • the thin fraction is channeled 0 through the upper part of the chapel, which is dragged by the depression created by the dynamic aeroclassifier;
  • Dynamic aeroclassifier consists of a multi-vane rotor; The larger the number of vanes, the finer the particle size is, and this is adjusted according to the displacement size of each type of compact ore.
  • the aeroclassifier creates an internal depression in the mill that is responsible for removing finely ground particles;
  • Aeroclassifier which aspirates the comminuted material
  • the dynamic aeroclassifier is coupled to the mill outlet. This creates a depression, which drags all particles of different sizes against the rotor, consisting of a series of vanes, which has the purpose of dispersing the particles to the side of the aeroclassifier.
  • the particles are subjected to three forces: rotor-driven centrifugal force (Fc), airflow produced by rotor depression (Fd), and gravity (Fg).
  • the resulting (R) refers to when Fc + Fg is less than the force of depression (Fd), and corresponds to the fine particles that are dragged into the rotor
  • the resulting (G) refers to when Fc + Fg is greater than the force of depression (Fd), and corresponds to the coarse particles that are directed downwards.
  • the action of these forces within the dynamic aeroclassifier can be seen in figure 8, which shows the Detail of Depression Forces (Fd), Centrifugal Force (Fc) and Gravity Force (Fg) where:
  • the dynamic aeroclassifier is a much simpler unit with lower capex and opex value.
  • the grading process by hydrocyclone grading as indicated in the section devoted to describing the state of the art.
  • Such aeroclassification promotes the removal of the ground material in the release particle size, with the rejection of the coarse material to the same equipment, which is submitted to another milling step, closing the milling circuit and classifying particle size.
  • the operation performed by the dry route with aeroclassifiers proves to be advantageous, since in the classification of granulometry by hydrocycling it is necessary to operate with a large amount of water, with a proportion of at least two parts. of water to a piece of ore.
  • a good grinding grading rating requires at least more than one or two additional hydrocycloning steps, which corresponds to reprocessing the under fraction, so that the fines are removed and / or one more milling step. hydrocycloning in the "over" fraction to ensure particle size cutting. Therefore, considering these additional reprocessing steps, up to three additional parts of water are required for one part of ore, whereas in the dry process the movement is only of the material.
  • the fraction smaller than the release particle size In the step following grinding and dynamic aerosification classification, the fraction smaller than the release particle size, pre-established in the physical / chemical characterization study, must go through three further grading steps: the first one with a section particle size of about +/- 30 ⁇ , the second with a size of +/- 20 m and the third with a size of +/- 10 ⁇ which is made by means of a set of three interconnected static cyclones in series with each other (figure 9). These cut-off values in meters are a mere reference and may vary according to the exhaust system regulation.
  • the "over flovv" fraction of the dynamic aeroclassifier is directed to the first static cyclone 1 1.
  • This retains particles smaller than the release particle size, for example 45 micrometres, which are discharged under the first cyclone.
  • the -30 micrometer fraction exits over the first cyclone and feeds the second static cyclone 12.
  • the second cyclone retains particles smaller than 30 micrometers and larger than 20 micrometers, which are discharged from under the second cyclone.
  • the -20 micrometer fraction exits over the second cyclone and feeds the static cyclone 13.
  • the third cyclone retains particles smaller than 20 micrometers and larger than 10 micrometers, which are discharged from under the third cyclone.
  • the -10 micrometer fraction exits over the third cyclone and feeds the sleeve filter assembly 14, that should contain the whole fraction less than 10 ⁇ .
  • the values of the particle size cuts refer to orders of magnitude that can vary both up and down according to the exhaust speed regulation.
  • a unitary step of magnetic separation such as that described in patent claim process BR 102012008340-0 (incorporated herein by reference) is suitable for processing the entire fraction below the predetermined particle size cut-off derived from the release degree and greater than 10 ⁇ by means of magnetic separation units.
  • the first route mode shown in Figure 10 and the flowchart of Figure 11 is formed by primary jaw crusher crushing, secondary jaw crusher crushing, HPGR tertiary crushing (high pressure rollers) and grinding. in vertical mill.
  • the compact ore 1 due to its high resistance to being a rock, has its dismantling performed by fire (explosive), then it is extracted from the mine, for example, by means of an excavator 2 and disposed in the bucket.
  • a truck 3 feeds a silo or hopper 4 and from there the material is conveyed to a primary jaw crusher 5 and thereafter feeds back to a secondary jaw crusher 8 and the material processed there proceeds for one more step.
  • size reduction on HPGR (High Pressure Roller) Roller Mill 7 reducing material to a particle size less than 1 ⁇ 4 "(6.4 mm).
  • the non-magnetic fraction is practically free of oxide of Iron is intended for use in the construction industry as a load for concrete and / or manufacture of cement aggregates, eg blocks and pavers.
  • the material deposited in the pile feeds the vertical mill 10, the grinding is done by moving the table compressing the material under the rolls. The milling is done by shearing and due to the conical shape of the rollers it is possible to obtain different levels of milling.
  • the coarser particle size material is removed from the vertical mill and is directed back to the feed point, closing the milling cycle
  • the milled material is captured by the dynamic air classifier at the top of the vertical mill 10.
  • the grit that has not yet reached the release grain size returns to the center of the table to be ground again, and the ground material that has reached the release grain size is thrown out of the vertical mill and captured by the exhaust system.
  • the exhaust system is composed of three series cyclones 1 1, 12 and 13 in figure 10, and the first cyclone 11 captures all the material released by the vertical mill and classifies in a particle size of approximately 30 micrometres. ; the fraction larger than 30 micrometers, called under, is collected at the bottom of the cyclone.
  • the over fraction of the first cyclone 11 feeds the second cyclone 12, properly sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometers, and the less than 20 micrometer fraction of the second cyclone 12 feeds the third cyclone 13, sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometres. 10 micrometers rejecting the fraction of less than 10 micrometers for sleeve filter assembly 14.
  • Sleeve filters 14 are intended to retain all particles that have not been classified or retained in the cyclone assemblies.
  • the particle size values are not specific values and may vary according to each project. It is important to note that this classification into three Different particle size diameters are critical for the best magnetic separation performance for fines.
  • the second route embodiment shown in Figure 12 and the flowchart of Figure 13 is formed by primary crushing by jaw crusher, secondary crushing by jaw crusher and tertiary crushing with conical crusher and vertical mill grinding.
  • Compact ore 1 due to its high strength as a rock, is dismantled by fire (explosive), then removed from the mine, for example by means of an excavator 2 and disposed on the back of a truck. 3.
  • Truck 3 feeds a silo or hopper 4 which is then driven to a primary jaw crusher 5 and thereafter re-feeds, a secondary jaw crusher 6 and the material processed there proceeds to a further reduction step.
  • 7 'conical crusher size reducing the material to a particle size of less than 1 ⁇ 4 "(6.4 mm).
  • the material deposited in the lung stack 8 feeds the vertical mill 10.
  • the milling is therefore done by shearing and due to the conical shape of the rolls it is possible to obtain different levels of milling.
  • the coarser particle size material is removed from the vertical mill and feeds a mag separator.
  • high-intensity, high-productivity 20-roller (235 mm diameter) magnet generating a magnetic product that may or may not be stored in a lung stack.
  • the non-magnetic fraction practically free of iron oxide, is intended for application in the construction industry, such as concrete fillers and / or cement aggregates, eg blocks and pavers. The magnetic fraction is directed back to the feed point, closing the grinding cycle.
  • the ground material is picked up by the dynamic aeroclassifier arranged at the top of the vertical mill 10, and the ground material that has not yet reached the release grain size returns to the center of the table to be ground again.
  • the ground material that has already reached the release grain is thrown out of the vertical mill and captured by the exhaust system.
  • the exhaust system is composed of three series 1 1, 12 and 13 cyclones, and the first cyclone 11 captures all material released by the vertical mill and classifies it in a particle size of approximately 30 micrometres. The fraction larger than 30 micrometers, called under, is collected at the bottom of the cyclone.
  • the over fraction of the first cyclone 11 feeds the second cyclone 12, properly sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometers, and the less than 20 micrometer fraction of the second cyclone 12 feeds the third cyclone 13, optimized to capture the entire fraction larger than 20 micrometres. 10 micrometers and discard the fraction less than 10 micrometers for sleeve filter set 14.
  • Sleeve filters 14 are intended to retain all particles that have not been classified or retained in the cyclone sets.
  • the particle size values are not specific values and may vary according to each project. It is important to stress that this classification in three different particle size diameters is fundamental to obtain the best magnetic separation performance for the fine particles.
  • the third route mode shown in Figure 14 and the grout of Figure 15 is formed by primary crushing by means of jaw crusher, secondary crushing by jaw crusher, tertiary crushing with HPGR (high pressure rollers). ) and ball milling.
  • Compact ore 1 due to its high strength as a rock, is dismantled by fire (explosive), then extracted / mined, for example by means of an excavator 2 and disposed in the bucket.
  • a truck 3. The truck 3 feeds a silo or hopper 4 which is then conveyed to a primary jaw crusher 5 and thereafter fed back to a secondary jaw crusher 6 and the material processed there proceeds to another reduction step size, on HPGR 7 (high pressure roller) type roller crusher reducing material to a grain size of less than 1 ⁇ 4 "(6.4 mm).
  • HPGR 7 high pressure roller
  • the fraction less than 1 ⁇ 4" feeds a magnetic roller separator (diameter 235 mm ) of high intensity and high productivity, generating a magnetic product that may or may not be stored in a lung cell 8.
  • the material deposited in the cell feeds the ball mill 9.
  • the milling is effected by moving the mill body, loaded with a load of steel balls that can range from 35 to 40% of the internal volume.
  • Steel balls form a ripple effect: particles are subjected to the impact of the balls, and friction with the balls promotes particle reduction.
  • the upper part of the mill connected to the discharge cap, an aerosyser promotes a depression within the ball mill by dragging the larger and smaller particles out of the mill. Larger particles fall by gravity into the lower part of the chapel.
  • a worm screw feeds a high intensity, high productivity magnetic roller separator (diameter 235 mm), generating a magnetic product that may or may not be stored in a lung cell and redirected to the ball mill feed.
  • the non-magnetic fraction practically free of iron oxide, is intended for application in the construction industry, such as concrete loading and / or cementitious aggregate manufacturing, such as blocks and pavers.
  • the fines are dragged to the dynamic aerosyser rotor, which in turn classifies the milled material in the release grain size. Material above the release particle size is directed out of the dynamic aerosyser and collected by a worm that redirects it to the feed point.
  • the ground material below the release grain size is thrown out of the aerosyser mill and captured by the exhaust system.
  • the exhaust system consists of three series 1 1, 12 and 13 cyclones, and the first cyclone 11 captures all material released by the vertical mill and classifies it to a grain size of approximately 30 micrometers.
  • the fraction larger than 30 microns, called the under, is coiled at the bottom of the cyclone.
  • the over fraction of the first cyclone 11 feeds the second cyclone 12, properly sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometers, and the fraction less than 20 micrometers from the second cyclone 12 feeds the third cyclone 13, sized to capture the entire fraction larger than 10 micrometers while rejecting the fraction smaller than 10 micrometers for the sleeve filter assembly 14.
  • the sleeve filters 14 are intended to retain all particles that have not been classified or retained in cyclone assemblies.
  • the particle size values are not specific values and may vary according to each project. It is important to note that this classification in three different particle size diameters is fundamental to obtain the best magnetic separation performance for fines.
  • the fourth route embodiment of the present invention shown in FIG. 16 and flowchart 17 is formed by primary crushing by jaw crusher, secondary crushing by jaw crusher, and tertiary crushing with conical crusher and grinding mill. balls,
  • Compact ore 1 due to its high strength as a rock, has its blasting done by fire (explosive). It is then extracted / mined, for example, by an excavator 2 and disposed on the back of a truck 3.
  • the truck 3 feeds a silo or hopper 4 which is then conveyed to a primary jaw crusher 5 and thereafter it feeds a secondary jaw splitter 6 and the material processed there proceeds to a further size reduction step in conical crusher 7 'reducing the material to a particle size of less than 1 ⁇ 4 "(6.4 mm).
  • Lung stack 8 feeds the ball mill 9. The milling is done by moving the mill body, loaded with a load of steel balls that can vary from 35 to 40% of the internal volume.
  • the fines are dragged to the dynamic aeroclassifier rotor, which in turn classifies the milled materials in the release particle size.
  • Material above the release particle size is directed out of the dynamic aeroclassifier, collected by an endless thread and redirected to the feed point.
  • Ground material below the release particle size is thrown out of the aeroclassifier mill and captured by the exhaust system.
  • the exhaust system consists of three series 1 1, 12 and 13 cyclones, and the first cyclone 11 captures all material released by the vertical mill and classifies it to a particle size of approximately 30 micrometers.
  • the fraction larger than 30 micrometers, called under, is coiled at the bottom of the cyclone.
  • the over fraction of the first cyclone 11 feeds the second cyclone 12, properly sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometers, and the less than 20 micrometer fraction of the second cyclone 12 feeds the third cyclone 13, sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometres.
  • 10 micrometers rejecting the fraction of less than 10 micrometers for sleeve filter assembly 14.
  • Sleeve filters 14 are intended to retain all particles that have not been classified or retained in the cyclone assemblies.
  • the particle size values are not specific values and may vary according to each project. It is important to note that this classification in three different particle size diameters is fundamental to obtain the best magnetic separation performance for fines.
  • the fifth route according to the present invention shown in Figure 18 and flow chart 19 is formed by primary crushing performed by jaw crusher, secondary crushing by jaw crusher, and tertiary crushing with HPGR (alpha rollers). pressure) and grinding in pendular mill.
  • HPGR alpha rollers
  • Compact ore 1 due to its high strength as a rock, has its blasting done by fire (explosive). It is then extracted / removed from the mine, for example by means of an excavator 2 and hopped to the back of a truck 3. Truck 3 feeds a silo or hopper 4 and is then fed into a primary jaw crusher 5 and thereafter feeds into a secondary jaw crusher 6 and the material processed there proceeds for one more step size reduction, 5 on HPGR (high pressure rollers) type roll crusher 7 reducing material to a grain size of less than 1 ⁇ 4 "(6.4 mm).
  • HPGR high pressure rollers
  • the fraction less than 1 ⁇ 4" feeds a magnetic roller separator 8 (235 mm diameter) of high intensity and high productivity, generating a magnetic product which may or may not be deposited in a lung cell 9.
  • the non-magnetic fraction, practically free of iron oxide, is intended for industrial application. construction, such as concrete loading and / or cement aggregate manufacturing, such as blocks and pavers.
  • Material deposited in the stack feeds the pendulum mill 21. The milling is done by moving the rollers with the track, and the milling is therefore done by shear.
  • the milled material is captured by the dynamic aerodassifier disposed at the top of the pendular mill 21. Ground material that has not yet reached release grain size returns to the grinding zone to be ground again. The ground material that has already reached the release grain size is thrown out of the pendulum mill and captured by the exhaust system.
  • the exhaust system consists of three series 1 1, 12 and 13 cyclones, and the first cyclone 11 captures all material released by the vertical mill and classifies it to a particle size of approximately 30 micrometers.
  • the fraction larger than 30 micrometers, called under, is collected at the bottom of the cyclone.
  • the over fraction of the first cyclone 1 1 5 feeds the second cyclone 12, properly sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometers, and the less than 20 micrometer fraction of the second cyclone 12 feeds the third cyclone 13, sized to capture the entire larger fraction. than 10 micrometers rejecting the fraction of less than 10 micrometers for sleeve filter assembly 14.
  • Sleeve filters 140 are intended to retain all particles that have not been classified or retained in the cyclone assemblies.
  • the particle size values are not specific values and may vary according to each project. Make up It is important to note that this classification in three different particle size diameters is fundamental to obtain the best magnetic separation performance for fines,
  • the sixth route according to the present invention is formed by primary crushing performed by means of jaw crusher, secondary crushing by jaw crusher, and tertiary crushing with conical crusher and grinding. in pendular mill,
  • the compact ore 1 due to its high resistance to being a rock, has its disassembly performed by fire (explosive). It is then extracted / mined, for example by means of an excavator 2 and disposed on the back of a truck 3.
  • the truck 3 feeds a silo or hopper 4 and from there the ore is conveyed to a jaw crusher 5 and thereafter feeds into a secondary jaw splitter 6 and the material processed there proceeds to a further size reduction step in 7 'cone crusher reducing the material to a particle size of less than 1 ⁇ 4 "(6.4 mm)
  • the material deposited in the pile feeds the pendulum mill 21.
  • the milling is done by moving the rollers with the track and thus shearing them, due to the rounded shape of the rollers it is possible to obtain different levels of grinding.
  • after milling is captured by the dynamic aeroclassifier arranged at the top of the pendular mill 21.
  • the milled material that has not yet reached the release grain size returns to the milling zone to be milled again. 's.
  • the milled material that has reached the particle size of the release is launchers out the pendulum mill and picked up by the exhaust system.
  • the exhaust system consists of three series 1 1, 12 and 13 cyclones, and the first cyclone 11 captures all material released by the vertical mill and classifies it to a particle size of approximately 30 micrometers.
  • the fraction larger than 30 micrometers, called under, is coiled at the bottom of the cyclone.
  • the over fraction of the first cyclone 1 1 feeds the second cyclone 12, properly sized to capture the entire fraction larger than 20 micrometers and the fraction lower than 20 micrometers.
  • the second cyclone 12 feeds the third cyclone 13, which is sized to capture the entire fraction larger than 10 micrometers while rejecting the fraction smaller than 10 micrometers for the sleeve filter assembly 14.
  • the sleeve filters 14 are intended to trap all particles that have not been removed. classified or retained in cyclone assemblies.
  • the particle size values are not specific values and may vary according to each project. It is important to note that this classification in three different particle size diameters is fundamental to obtain the best separation performance.
  • Magnetic separation means 15, 16 and 17 disposed on the joint of each of cyclones 11, 12 and 13 comprise rare earth high intensity permanent magnet roller separators arranged with an inclination to increase the resulting force between the centrifugal and gravitational forces acting on non-magnetic iron oxide fines to prevent their entrainment with the magnetic fraction and contamination of an iron oxide concentrate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema e a um processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro que compreende meios de britagem primária (5), secundária (6) e terciária (7, 7') para redução preliminar de granulometria de minérios contendo os finos de óxido de ferro em rochas compactas; meios de moagem fina (9, 10, 21) na granulometria de liberação dos minerais de óxido de ferro com meios de corte granulométrico; meios de aeroclassificação estática (11, 12, 13) para cortes granulométricos intermediários e retenção de fração fina em filtros de manga (14); e meios de separação magnética (15, 16, 17) de alta intensidade magnética em cada uma das faixas granulométricas classificadas pelos meios de aeroclassificação estática (11, 12, 13).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA E PROCESSO PARA RECUPERAÇÃO A SECO DE FINOS DE ÓXIDO DE FERRO A PARTIR DE ROCHAS COMPACTAS PORTADORAS DE FERRO".
[001 ] A presente invenção refere-se a um processo para a recupera- ção a seco de finos de óxido de ferro (Fe203 e / ou Fe304 = FeO.Fe203) contida em rochas compactas do tipo minério de ferro itabirítico compacto, minério de óxido de ferro jaspeiítico, minério de óxido de ferro taconítico e minério de óxido de ferro magnetítico. Para efetuar a recuperação destes óxidos de ferro (Fe203 e / ou Fe304) é necessário efetuar uma moagem até que os minerais de óxido de ferro estejam liberados da canga. O nível de liberação é específico para cada tipo de minério. Geralmente, a granulome- tria de moagem é inferior a 150 mícrons, podendo chegar até 38 mícrons.
[002] No contexto da presente invenção, entendem-se como finos, os minerais de óxido de ferro abaixo de 150 mícrons. Pelos processos existen- tes até o presente momento, a recuperação de finos é efetuada na presença de água através da conjugação de um sistema de separação magnética com um sistema de flotação (reversa da sílica ou flotação direta do óxido de ferro), ou, somente por um sistema de flotação reversa para a sílica e/ou flotação direta para óxido de ferro. Pela presente invenção, este processo é efe- tuado por um processo de recuperação a seco.
[003] Neste sentido, a presente invenção objetiva inovar e simplificar o processo de recuperação de finos de óxidos de ferro (Fe203 e / ou Fe304) contidos nos referidos minérios de óxidos de ferro compacto, particularmente nos minérios de óxido de ferro de itabirito compacto, minério de óxido de ferro jaspeiítico, minério de óxido de ferro taconítico, e minério de óxido de ferro magnetítico, devidamente moídos na granulometria de liberação, de modo a proporcionar elevadas recuperações metalúrgica e de massa.
[004] Em consequência da presente invenção, por meio de um processo totalmente a seco, pode ser obtido um concentrado de óxido de ferro comercialmente superior, mais precisamente, recuperado de minério de óxido de ferro itabirítico compacto, minério de óxido de ferro jaspeiítico, minério de óxido de ferro magnetítico com teor acima de 64% de Fe, podendo com uma simples regulagem, definir o teor final do concentrado de ferro em até 66% de Fe,
[005] Com efeito, é possível ainda alcançar um avanço significativo do ponto de vista ambiental, principalmente pela não utilização de água no pro- cesso de beneficiamento, proporcionando uma grande economia desta substância cada vez mais escassa. Outra relevante consequência desta invenção reside na ausência de instalação de barragens de rejeitos. A este respeito, basta considerar o indesejado histórico de rompimentos de barragens deste tipo ocorridos na indústria de mineração no Brasil e no mundo, ocasionando desastres ambientais de grandes magnitudes.
[006] Portanto, dentre as características inovadoras desta rota de processo, além dos benefícios acima citados, o processamento de minérios de ferro compacto apresenta baixa porcentagem de umidade, proporcionada pelo fato de que as rochas compactas (tais como minério de óxido de ferro de itabirito compacto, minério de óxido de ferro jaspelítico, minério de óxido de ferro taconítico e minério de ferro magnetítico) apresentam uma estrutura cristalina densamente fechada e, consequentemente, não permitem que a parte interna absorva umidade. Esta característica diminui nas etapas de processo que é a secagem, quando comparada ao processo de recuperação de finos e superfinos de ferro contidos em barragens de rejeitos e/ou de processo a úmido de recuperação de finos e superfinos de minério de óxido de ferro compacto, como, por exemplo, utilizados nas minas em operação nos EUA, que exploram o minério de óxido ferro taconítico. Assim, a umidade residual de 2 a 3% pode ser eliminada no processo de moagem fina, realiza- da em conformidade com o tipo de minério de óxido de ferro compacto em questão.
Descrição do Estado da Técnica
[007] Nas rotas convencionais de beneficiamento de minérios de óxido de ferro compacto, os processos de cominuição (em que o material é frag- mentado em pequenas partículas, normalmente abaixo de 150 micrômetros) e os processos de concentração são inteiramente realizados na presença de água. As etapas iniciais do processo, tanto nas rotas a úmido e a seco, são realizadas na presença de umidade natural. Estas etapas correspondem à britagem primária, secundária e terciária, de acordo com o tipo de minério e a rota de beneficiamento estabelecida. Em seguida, na rota a úmido, o processo de moagem é efetuado em moinhos de bolas e moinhos verticais com bolas de aço, sempre na presença de água.
[008] Na rota de processo a úmido, bolas de ferro são utilizadas como agentes moedores em moinhos de bola. Tanto em moinho de bolas como em moinho vertical (por exemplo, Vertimiii), a classificação granuiométrica, ou seja, o controle de granulometria de moagem, é realizada por meio da classificação por hidrociclones, em que os parâmetros de vortex e apex são ajustados para um corte granuiométrico definido no processo de hidrociclo- nagem. Assim, o "over flow" corresponde a uma fração fina moída de acordo com a granulometria de liberação, e o "under flow" corresponde à fração mais grossa, fora da faixa granuiométrica de liberação, a qual realimenta o moinho.
[009] A descarga do moinho de bolas alimenta uma bomba de polpa que, por sua vez, alimenta um conjunto de hidrociclones. Eventualmente, dependendo do corte granuiométrico, são necessárias mais uma ou duas etapas de reprocessamento tanto do "under flow" como do "over flow". Con- sequentemente, para cada uma destas etapas de processamento, são necessários mais uma bomba de polpa, mais um conjunto de hidrociclones resultando na adição de mais água, o que pode tornar o projeto ainda mais complexo e com maior volume de utilização de água.
[0010] Além disso, o "over flow" possui baixo percentual de sólidos, que necessita ser espessado para aumentar os níveis de porcentagem de sólido. Este processo normalmente é efetuado por um espessador. Em seguida, a polpa espessada deve ser enviada para as demais etapas de processamento, que podem ser separação magnética de alta intensidade e/ou separação magnética de baixa intensidade seguida de alta intensidade, sendo que a fração magnética (concentrado de óxido de ferro) é, em seguida, encaminhada a etapas de fiotação (etapa cieaner / limpeza) reversa ou direta. En~ tende-se como fiotação reversa, fiotar o elemento contaminante, por exem- pio, a sílica. Eníende-se como flotação direta, flotar os minerais de óxido de ferro. Neste reprocessamento do "over flow", uma fração típica de 20 μηι ou 10 μπΊ é descartada, a qual pode ser enviada ao espessador e depois para a barragem de rejeito.
[001 1 ] O processo de patente BR 102012008340-0 revela um processo e um sistema para a recuperação a seco de finos e superfinos de minério de óxidos de ferro de bacias de rejeito de mineração de ferro. Contudo, verifi- cou-se que a solução revelada naquela invenção não se aplica à recuperação a seco de finos de ferro em rochas compactas portadoras de óxido de ferro em minério de óxido de ferro itabirítico compacto, minério de óxido de ferro jaspeiítico, minério de óxido de ferro taconítico e minério de óxido de ferro magnetítico.
Objetivos e Vantagens da Invenção
[0012] Diante da situação acima exposta, a presente invenção tem por objetivo prover um sistema e um processo para a recuperação a seco de finos de óxidos de ferro em rochas compactas portadoras de óxidos de ferro em minério de óxidos de ferro de itabiritico compacto, minério de óxido de ferro jaspeiítico, minério de óxido de ferro taconítico e minério de óxido de ferro magnetítico, devidamente moídos na granuiometria de liberação.
[0013] Tais objetivos são alcançados de forma absolutamente eficaz com a eliminação de risco ambiental na implantação do sistema, com a promoção de um uso racionai dos recursos naturais, com a produção de produto concentrado de óxido de ferro, e aproveitamento dos rejeitos na indústria da construção civil, com uma grande economia de água, pois na tecnologia de acordo com a presente invenção, não se utiliza água.
[0014] Em tempos de demandas ambientais crescentes, a presente invenção constitui uma resposta definitiva ao desafio de gerar resultados económicos de forma ambientalmente sustentável, caracterizada principalmente por:
[0015] Não utilização de água para o processo de recuperação de óxido de ferro, preservando mananciais e aquíferos;
[0016] Separação mais eficiente com geração de rejeito mais limpo; [0017] Aproveitamento total dos rejeitos na indústria da construção civil.
[0018] Maior recuperação em massa e metálica de óxido de ferro;
[0019] Recuperação de finos de minério de óxidos de ferro em frações
< 100 mesh (<0, 15 mm) sem perdas por arraste;
[0020] Ausência de resíduos de combustão;
[0021 ] Inexistência de efluentes atmosféricos;
[0022] Otimização logística com tratamento localizado;
[0023] Eliminação dos riscos de acidentes com barragens;
[0024] Diminuição do espaço físico destinado à implantação;
[0025] Baixo consumo energético;
[0028] Modularidade e flexibilidade do sistema;
[0027] Aumento da vida útil das minas;
[0028] Independência funcional em minas já em funcionamento.
[0029] No caso da presente invenção, a ausência de resíduos de com- bustão e a inexistência de efluentes atmosféricos se deve ao fato de que no beneficiamento de minérios de óxidos de ferro compacto, a secagem não é necessária, assim como, não ocorre a geração de pó fino no processo de combustão.
[0030] No processo a seco de acordo com a presente invenção, a moa- gem ocorre em moinhos verticais, ou em moinhos de pista, ou em moinhos de bola, todos equipados com sistema de aerociassificador - a presença do aeroclassificador dinâmico tem a finalidade de efetuar o corte granuiométrico na malha em função do diâmetro estabelecido peio grau de liberação, em que o diâmetro pode variar de acordo com cada tipo de minério portador de óxido de ferro.
[0031 ] Será observado que minérios de óxidos de ferro compacto com baixa umídade não necessitam de secagem peio fato de apresentarem baixos níveis de umidade, de modo que no processo de moagem, o atrito entre os minerais e os corpos moedores tende a gerar o calor necessário para promover a secagem residual da umidade presente no material.
Descrição Detalhada da Primeira Etapa - Britagem [0032] Antes de iniciar a descrição da invenção, convém salientar que as grandezas aqui expostas são meramente exemplificativas, de modo que não devem ser compreendidas como limitativas do escopo de proteção da presente invenção. Um técnico no assunto, diante do conceito ora revelado, saberá determinar as grandezas adequadas ao caso concreto, de modo a atingir os objetivos da presente invenção. Assim como são apresentados pelo menos três arranjos e opções de britagem primária, secundária e terciária, as combinações são efetuadas entre as britagens secundárias e terciárias, e os equipamentos que combinaram entre si são:
[0033] Rebritador de mandíbula como britagem secundária HPGR (sigla em inglês para Rolos de Moagem de Alta Pressão)
[0034] Rebritador de mandíbula como britagem secundária x britador cónico como britagem terciária.
[0035] As ditas etapas unitárias de redução de tamanho por britagem são comuns em todos os processos de mineração.
Opção 1 de Britagem (Figuras 1 e 2 )
[0036] No fluxograma da figura 1 e no diagrama esquemático da figura 2, são apresentadas as etapas unitárias do processo de britagem primária para o beneficiamento de óxido de minério de ferro a seco, com a britagem primária em britador de mandíbula e secundária em rebritadores de mandíbula e terciária em moinhos de rolo de alta pressão (HPGR ou similar).
[0037] A extração do minério compacto 1 , devido à sua alta resistência por ser uma rocha compacta, tem seu desmonte realizado por fogo (por exemplo, por meio de explosivo). Em seguida, o minério compacto é retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e disposto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão caçamba 3 alimenta um silo ou tremonha 4 com o minério que daí é conduzido para um britador de mandíbula primária 5, podendo ser conjugado com um rebritador 8 que, em seguida, alimenta mais uma etapa de redução de tamanho de partículas no equipamento co- nhecido como HPGR 7 (sigla em inglês para Rolos de Moagem de Aita Pressão) reduzindo o material a uma granuíometria inferior a ¼" (6,4 mm), [0038] O britador 5 e o rebriíador 6 proporcionam uma quebra inicia! dos minérios a uma granuiometria de +/- 75 mm. Após o britador de mandíbula 5 e caso seja inserido um rebritador 6, a granuiometria finai é de +/- 30 mm. Em seguida, após processar no HPGR 7, a granuiometria é reduzida até +/- ¼" (8,4 mm) sendo o material transferido para um silo pulmão. A necessidade ou ausência do silo pulmão, assim como a sua capacidade, é uma questão de decisão na concepção do projeto.
Opção 2 de Britagem (Figura 3 e 4)
[0039] No fluxograma da figura 3 e no diagrama esquemático da figura 4, são apresentadas as etapas unitárias do processo de britagem primária para o beneficiamento de óxido de minério de ferro a seco, com a britagem primária em britador de mandíbula e secundária em rebritadores de mandíbula e terciária em britador cónico.
[0040] A extração do minério compacto 1 , devido à sua alta resistência por ser uma rocha compacta, tem seu desmonte realizado por fogo (por exemplo, por meio de explosivo). Em seguida é retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e disposto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão 3 alimenta um silo ou tremonha 4 com o minério que daí é conduzido para um britador de mandíbula primária 5 e deste segue para um rebritador secundário 6 e o material ali processado segue para mais uma etapa de redução de tamanho, um britador cónico 7' reduzindo o material a uma granuiometria inferior a ¼" (6,4 mm), que pode ser depositado em uma pilha pulmão 8.
[0041 ] Portanto, esta primeira etapa da presente invenção é composta por processos unitários de redução de tamanho, através de britador 5, rebritador 6 e moinhos cónico 7', que já são conhecidos do estado da técnica.
[0042] A seguir, são descritas as etapas unitárias seguintes ao processo de britagem, que são moagem, aeroclassificação em diferentes faixas de granuiometria e separação magnética de alta intensidade em cada uma das faixas de granuiometria, que combinadas com as etapas anteriores, proporcionam os efeitos pretendidos peia presente invenção.
Descrição Detalhada do Processo da Presente Invenção [0043] O processo inventivo está baseado ainda nas seguintes etapas unitárias:
[0044] Etapa unitária de moagem fina na granuiornetria de liberação dos minerais de óxido de ferro x canga, com corte granulométrico efetuado por aerodassificador dinâmico.
[0045] Etapa unitária de aerociassificação estática, em ciclones, onde são efetuados cortes granulométricos intermediários de 10 a 5 micrômetros sendo a fração fina retida nos filtros de manga.
[0046] Separação magnética de alta intensidade magnética em cada uma das faixas granulométricas classificadas pelo processo de cíclonagem do tipo aerociassificação estática,
[0047] Para a etapa unitária de moagem, vários tipos de equipamentos podem ser utilizados, de acordo com a presente invenção, tais como:
[0048] Moinho vertical;
[0049] Moinho pendular;
[0050] Moinho de bolas, devidamente transformado para o processamento a seco.
Etapa unitária de moagem com moinho vertical
[0051 ] Atualmente este tipo de equipamento é largamente utilizado na indústria de cimento para moagem do ciinker a uma granuiornetria menor que 45 micrômetros. Este equipamento tem apresentado uma performance superior aos demais moinhos existentes na indústria do cimento e atualmente a maioria das cimenteiras adota este tipo de moinho em substituição aos modelos anteriores. Uma das inovações tecnológicas da presente invenção consiste em prover a rota de processo que é de domínio na indústria cimen- teira para a mineração primária de beneficiamento de óxido de ferro de rochas compactas em um processo executado a seco,
[0052] No processo a seco de acordo com a presente invenção, da pilha pulmão 8, o material segue para o moinho vertical 10 no qual a moagem é efetuada. O moinho vertical 10 introduzido no sistema e no processo da presente invenção é mostrado em detalhes na figura 5.
[0053] Descrição dos principais constituintes do moinho vertical 10. [0054] 10.1 Ponto de alimentação do minério;
[0055] 10.2 Pista móvel: é acionado por um motor elétrico; a potência é calculada de acordo com a capacidade produtiva;
[0058] 10.3 Rolo de moagem: o moinho vertical pode estar equipado 5 por dois ou mais rolos de moagem em função do tamanho e da capacidade produtiva; os rolos exercem uma pressão sobre a pista de moagem e todo minério presente sob o rolo de moagem e sobre a pista de moagem tende a se fragmentar por compressão;
[0057] 10.4 Descarga da fração grossa: o material que não foi devida- 10 mente reduzido cai pela lateral da pista móvel, que por sua vez é direciona- do para o ponto de descarga. Em seguida é coletado e redirecionado ao ponto de alimentação, fechando o ciclo de moagem.
[0058] 10.5 Aerociassificador dinâmico é constituído por um rotor com várias palhetas. Quanto maior o número de palhetas, mais fino o corte grai s nulométrico, e este sendo regulado de acordo com a granulometria de liberação de cada tipo de minério compacto. O aerociassificador cria uma depressão interna no moinho que é responsável peia remoção das partículas finamente moídas;
[0059] 10.6 Retorno do material não classificado: o material com granu- 0 lometria mais grossa, rejeitado pelo aerociassificador dinâmico, é coletado por um cone direcionando o material novamente ao centro da pista móvel, juntando com o material originai;
[0060] 10.7 Saída do material classificado: todo material abaixo da granulometria de liberação coletada pelo aerociassificador é direcionado para 5 os classificadores estáticos, conhecidos como ciclones.
Etapa unitária de moagem com moinho de bolas
[0061 ] Atualmente este tipo de equipamento é largamente utilizado na indústria de matérias-primas industriais, tais como calcário, feldspato, sílica e outros minerais industriais, que podem ser reduzidos a uma granulometria, 0 que podem variar desde 100 micrômetros a 45 micrômetros, podendo ir até 20 micrômetros. Uma das inovações tecnológicas, de acordo com a presente invenção foi de prover esta rota de processo que é de domínio na indústria de minerais industriais em um processo de mineração primária de benefici- amento de óxido de ferro de rochas compactas executado a seco,
[0082] No processo a seco de acordo com a presente invenção, da pilha pulmão 8 o material segue para moinho de bolas nos quais a moagem é 5 efetuada. O moinho de bolas 9 introduzido no sistema e no processo da presente invenção é mostrado em detalhes na figura 6.
Descrição dos principais constituintes do Moinho de Bolas:
[0063] 9.1 Ponto de alimentação do minério;
[0064] 9.2 Corpo do moinho com bolas de aço, devidamente dimensio- 10 nado para a granulometria de entrada x a granulometria de moagem final;
[0065] 9.3 Aberturas no corpo do moinho, destinadas a promover a descarga de material previamente moído, a uma granulometria mais grosseira do tipo 4 mm a 0 mm. Os finos são arrastados pela depressão criada peio aeroclassificador dinâmico e os mais grossos são coietados e descarregai s dos por uma rosca sem-fim 9.8;
[0066] 9.4 Descarga pelo final do moinho é constituída por uma capela com dois pontos de descarga para a fração grossa e fina. Para uma fração grossa, o material, que não foi devidamente reduzido, cai pela parte inferior da capela e é coletado peia rosca sem-fim 9.8. A fração fina é canalizada 0 pela parte superior da capela, que é arrastada pela depressão criada pelo aeroclassificador dinâmico;
[0067] 9.5 Aeroclassificador dinâmico é constituído por um rotor com várias palhetas; quanto maior número de palhetas, mais fino o corte granu- lométrico, e este sendo regulado de acordo com a granulometria de iibera- 5 ção de cada tipo de minério compacto. O aeroclassificador cria uma depressão interna no moinho que é responsável pela remoção das partículas finamente moídas;
[0068] 9.6 Retorno do material não classificado. O material de granulometria mais grossa, rejeitado peio aeroclassificador dinâmico, é coletado por 30 uma rosca sem-fim direcionando o material novamente ao ponto de alimentação, juntando com o material original; [0069] 9.7 Saída do matéria! classificado. Todo material abaixo da gra- nulometria de liberação coletada pelo aeroclassificador é direcionado para os classificadores estáticos, conhecidos como ciclone.
Etapa unitária de moagem com moinho pendular
[0070] Trata-se de um equipamento de capacidade produtiva menor que as do moinho vertical e moinho de bolas, o qual também é largamente utilizado na indústria de matérias-primas industriais, tais como calcário, feldspato, sílica e outros minerais industriais, que podem ser reduzidos a uma granulometria, que podem variar desde 100 micrômetros a 45 micrômetros, podendo ir até 20 micrômetros. Uma das inovações da presente invenção consiste em combinar esta rota de processo que é de domínio na indústria de minerais industriais para dentro da mineração primária de beneficiamento de óxido de ferro de rochas compactas em um processo executado a seco.
[0071 ] No processo a seco de acordo com a presente invenção, da pi- lha pulmão 8 o material segue para o moinho pendular 21 no qual a moagem é efetuada. O moinho pendular 21 introduzido no sistema e no processo da presente invenção é mostrado em detalhes na figura 7, e apresenta as seguintes partes:
Descrição dos principais constituintes do Moinho Pendular 21
[0072] 21 .1 Ponto de alimentação do minério;
[0073] 21 .2 Pista fixa de distribuição do material alimentado entre os pêndulos;
[0074] 21 .3 Pêndulos giratórios que promovem a cominuição do material alimentado na pista fixa;
[0075] 21 .4 Aeroclassificador que aspira o material cominuído;
[0078] 21 .5 Retorno do material grosseiro, rejeitado peio aeroclassificador, para a pista fixa, juntamente com o material original proveniente do ponto de alimentação;
[0077] 21 .6 Saída do material classificado, todo material abaixo da gra- nulometria de liberação coletada pelo aeroclassificador é direcionado para os classificadores estáticos, conhecidos como ciclone. [0078] De acordo com a presente invenção, por meio de ciclones, são efetuados cortes granulométricos intermediários até 10 a 5 micrômetros e a fração fina abaixo deste corte é retida nos filtros de manga,
[0079] O aeroclassificador dinâmico é acoplado na saída do moinho. Este cria uma depressão, que arrasta todas as partículas de diferentes tamanhos em encontro com o rotor, constituído por uma série de palhetas, que tem a finalidade de dispersar as partículas para a lateral do aeroclassificador. As partículas são submetidas a três forças: força centrífuga (Fc) impulsionada pelo rotor, corrente de ar produzida pela depressão do rotor (Fd), e a gravidade (Fg). A resultante (R) refere-se a quando Fc + Fg for menor que a força de depressão (Fd), e corresponde às partículas finas que são arrastadas para dentro do rotor e a resultante (G) refere-se a quando Fc + Fg for maior que a força de depressão (Fd), e corresponde às partículas grossas que são direcionadas para baixo. Ilustrativamente, a atuação destas forças dentro do aeroclassificador dinâmico pode ser observada na figura 8, que mostra o Detalhe das Forças de Depressão (Fd), Força Centrífuga (Fc) e Força da Gravidade (Fg) em que:
[0080] R (0 fino) = Fd > Fg + Fc e G (0 grosso) = Fd < Fg + Fc
[0081 ] Deste modo, após a etapa de moagem e aeroclassificação, ape- nas a fração com granulometria menor que a de liberação, composta de partículas finas, ou seja, quando R (0 fino) = Fd > Fg + Fc, segue para as demais etapas do processo.
[0082] Comparando o processo de controle granuiométrico de moagem a seco efetuado por um aeroclassificador e o processo de moagem a úmido onde são efetuados por um conjunto de hidrociclone, o aeroclassificador dinâmico é uma unidade muito mais simples e de menor valor de capex e opex, em relação ao processo de classificação por granulometria por hidro- ciclones, conforme indicado na seção dedicada à descrição do estado da técnica. Tal aeroclassificação promove a remoção do material moído na gra- nulometria de liberação, com a rejeição do material grosso para o mesmo equipamento, que é submetido a mais uma etapa de moagem, fechando o circuito de moagem e classificação de partículas por tamanho. [0083] Ainda em termos do consumo energético, a operação realizada pela rota seca com aeroclassificadores se mostra vantajosa, tendo em vista que na classificação de granulometria por hidrociclonagem é necessário operar com uma grande quantidade de água, com uma proporção de pelo menos duas partes de água para uma parte de minério. Além disso, para uma boa classificação de granulometria de moagem é necessário pelo menos mais de uma ou duas etapas adicionais de hidrociclonagem, que corresponde a reprocessar a fração "under", para que o máximo de finos seja retirado e/ou mais uma etapa de hidrociclonagem na fração "over", com finali- dade de garantir o corte granulométrico. Portanto, considerando estas etapas adicionais de reprocessamento, são necessárias até três partes adicionais de água para uma parte de minério, enquanto que no processo a seco a movimentação é somente do material.
Etapa unitária de aeroclassificação estática
[0084] Na etapa seguinte à moagem e à classificação peio aerociassifi- cador dinâmico, a fração menor que a granulometria de liberação, preestabelecida no estudo de caracterização físico/químico, deve passar por mais três etapas de classificação granuiométrica: a primeira com um corte granulométrico correspondente a cerca de +/- 30 μηι, a segunda com um corte granulométrico de +/- 20 m e a terceira com um corte granulométrico de +/- 10 μιτι, a qual é realizada por meio de um conjunto de três ciclones estáticos, interligados em série entre si (figura 9). Estes valores de corte em mi- crômetros são uma mera referência e podem variar de acordo com a regula- gem do sistema de exaustão.
[0085] Na figura 9, a fração "over flovv" do aeroclassificador dinâmico é direcionado ao primeiro ciclone estático 1 1 . Este retém partículas menores que a granulometria de liberação, por exemplo, 45 micrometros, que são descarregadas peio under do primeiro ciclone. A fração -30 micrometros sai pelo over do primeiro ciclone e alimenta o segundo ciclone estático 12. O segundo ciclone retém partículas menores que 30 micrômetros e maiores que 20 micrômetros, que são descarregadas pelo under do segundo ciclone. A fração -20 micrômetros sai pelo over do segundo ciclone e alimenta o ter- ceiro ciclone estático 13. O terceiro ciclone retém partículas menores que 20 micrômetros e maiores que 10 micrômetros, que são descarregadas pelo under do terceiro ciclone, A fração -10 micrômetros sai pelo over do terceiro ciclone e alimenta o conjunto de filtros de manga 14, que devem coietar toda a fração inferior a 10 μηι. Os valores dos cortes granulométricos referem-se a ordens de grandeza que podem variar tanto para cima quanto para baixo de acordo com a reguiagem da velocidade do exaustor.
[0086] Os materiais coietados em cada um dos ciclones (under do ciclone) alimentam os separadores magnéticos de alta intensidade, com os rolos inclinados, devidamente regulados para cada uma das granulometrias, [0087] Uma etapa unitária de separação magnética, tal como aquela descrita no processo de reivindicação de patente BR 102012008340-0 (aqui incorporado a título de referência) se presta a processar toda a fração inferior ao corte granuiométrico preestabelecido derivada do grau de liberação e superior a 10 μηη por meio de unidades de separação magnética.
[0088] A partir da possibilidade de efetuar a britagem terciária por dois meios, um através do HPGR (rolos de alta pressão) e a moagem final por três diferentes equipamentos, é possível estabelecer seis rotas de processos diferentes.
[0089] A primeira modalidade de rota mostrada na figura 10 e no fluxo- grama da figura 1 1 é formada por britagem primária por britador de mandíbula, britagem secundária por rebritador de mandíbula, britagem terciária com HPGR (rolos de alta pressão) e moagem em moinho vertical.
[0090] Assim, o minério compacto 1 devido à sua alta resistência por ser uma rocha, tem seu desmonte realizado por fogo (explosivo), em seguida é retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e disposto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão 3 alimenta um silo ou tremonha 4 e daí o material é conduzido para um britador de mandíbula primária 5 e deste em seguida realimenta, para um rebritador de mandíbula secundária 8 e o material ali processado segue para mais uma etapa de redução de tamanho, em moinho de rolos do tipo HPGR (rolos de alta pressão) 7 reduzindo o material a uma granuiometria inferior a ¼" (6,4 mm). A fração inferior a ¼" alimenta um separador magnético de rolo (diâmetro 235 mm) de alta intensidade e de alta produtividade, gerando um produto magnético que pode ou não ser estocado em uma pilha pulmão 8; a fração não magnética, isenta praticamente de óxido de ferro é destinada à aplicação na indústria de construção civil, como carga para concreto e/ou fabricação de agregados cimentícios, por exemplo, blocos e pavers. O material depositado na pilha alimenta o moinho vertical 10, a moagem é efetuada através do movimento da mesa comprimindo o material sob os rolos. A moagem é efetuada por cisaihamento e devido ao formato cónico dos rolos é possível obter diferentes níveis de moagem. O material de granulometria mais grossa é removido do moinho vertical e é direcionada novamente ao ponto de alimentação, fechando o ciclo de moagem. O material moído é capitado pelo aero- classificador dinâmico disposto na parte superior do moinho vertical 10. O material moído que ainda não atingiu a granulometria de liberação retorna ao centro da mesa para novamente ser moído, e o material moído que já atingiu a granulometria de liberação é lançado para fora do moinho vertical e captado pelo sistema de exaustão.
[0091 ] O sistema de exaustão é composto por três ciclones em série 1 1 , 12 e 13 na figura 10, sendo que o primeiro ciclone 1 1 capta todo o rnate- rial lançado peio moinho vertical e classifica em urna granulometria de aproximadamente 30 micrômetros; a fração maior que 30 micrômetros, denominada de under, é coletada na base inferior do ciclone. A fração over do primeiro ciclone 1 1 alimenta o segundo ciclone 12, devidamente dimensionado para captar toda a fração maior que 20 micrômetros e a fração inferior a 20 micrômetros do segundo ciclone 12 alimenta o terceiro ciclone 13, dimensionado para captar toda a fração maior que 10 micrômetros rejeitando a fração menor que 10 micrômetros para o conjunto de filtros de manga 14. Os filtros de manga 14 têm como finalidade reter todas as partículas que não foram classificadas ou retidas nos conjuntos de ciclones. Os valores de cortes gra- nulométricos não são valores específicos, podendo variar de acordo com cada projeto. Faz-se importante salientar que esta classificação em três dife- rentes diâmetros de granulometria é fundamental para obter a melhor performance de separação magnética para os finos.
[0092] A segunda modalidade de rota mostrada na figura 12 e no fluxo- grama da figura 13 é formada por britagem primária por meio de britador de mandíbula, britagem secundária por rebritador de mandíbula e britagem terciária com britador cónico e moagem em moinho vertical.
[0093] O minério compacto 1 devido à sua alta resistência por ser uma rocha, tem seu desmonte realizado por fogo (explosivo), em seguida é retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e disposto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão 3 alimenta um silo ou uma tremo- nha 4 que daí é conduzido para um britador de mandíbula primária 5 e deste em seguida reaiimenta, um rebritador de mandíbula secundária 6 e o material ali processado segue para mais uma etapa de redução de tamanho em britador cónico 7' reduzindo o material a uma granulometria inferior a ¼" (6,4 mm). O material depositado na pilha pulmão 8 alimenta o moinho vertical 10. A moagem é efetuada através do movimento da mesa comprimindo o material sob os rolos. A moagem é efetuada, portanto, por císaihamento e devido ao formato cónico dos rolos é possível obter diferentes níveis de moagem. O material de granulometria mais grossa é removido do moinho vertical e ali- menta um separador magnético de rolo 20 (diâmetro 235 mm) de alta intensidade e de alta produtividade, gerando um produto magnético que pode ou não ser estocado em uma pilha pulmão. A fração não magnética, isenta praticamente de óxido de ferro, é destinada à aplicação na indústria de construção civil, como carga para concreto e/ou fabricação de agregados cimentí- cios, por exemplo, blocos e pavers. A fração magnética é direcionada novamente ao ponto de alimentação, fechando o ciclo de moagem. O material moído é captado peio aeroclassificador dinâmico disposto na parte superior do moinho vertical 10, e o material moído que ainda não atingiu a granulometria de liberação retorna ao centro da mesa para novamente ser moído. O material moído que já atingiu a granulometria de liberação é lançado para fora do moinho vertical e captado pelo sistema de exaustão. [0094] O sistema de exaustão é composto por três ciclones em série 1 1 , 12 e 13, sendo que o primeiro ciclone 1 1 capta todo material lançado pelo moinho vertical e classifica em uma granulometria de aproximadamente 30 micrômetros. A fração maior que 30 micrômetros, denominada de under, é coletada na base inferior do ciclone. A fração over do primeiro ciclone 1 1 alimenta o segundo ciclone 12, devidamente dimensionado para captar toda a fração maior que 20 micrômetros e a fração inferior a 20 micrômetros do segundo ciclone 12 alimenta o terceiro ciclone 13, otimizado para captar toda a fração maior que 10 micrômetros e rejeitar a fração menor que 10 mi- crômetros para o conjunto de filtros de manga 14. Os filtros de manga 14 têm como finalidade reter todas as partículas que não foram classificadas ou retidas nos conjuntos de ciclones. Os valores de cortes granulométricos não são valores específicos, podendo variar de acordo com cada projeto. Faz-se importante salientar que esta classificação em três diferentes diâmetros de granulometria é fundamental para obter a melhor performance de separação magnética para as partículas finas.
[0095] A terceira modalidade de rota mostrada na figura 14 e no fluxo- grarna da figura 15 é formada por britagem primária por meio de britador de mandíbula, britagem secundária por rebritador de mandíbula, britagem terci- ária com HPGR (rolos de alta pressão) e moagem em moinho de bolas.
[0098] O minério compacto 1 devido à sua alta resistência por ser uma rocha, tem seu desmonte realizado por fogo (explosivo), em seguida é extraído/retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e disposto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão 3 alimenta um silo ou uma tremonha 4 que daí é conduzido para um britador de mandíbula primária 5 e deste em seguida realimenta, para um rebritador de mandíbula secundária 6 e o material ali processado segue para mais uma etapa de redução de tamanho, em britador de rolos do tipo HPGR 7 (rolos de alta pressão) reduzindo o material a uma granulometria inferior a ¼" (6,4 mm). A fração inferior a ¼" alimenta um separador magnético de rolo (diâmetro 235 mm) de alta intensidade e de alta produtividade, gerando um produto magnético que pode ou não ser estocado em uma pilha pulmão 8. O material depositado na pilha alimenta o moinho de bolas 9, A moagem é efetuada através do movimento do corpo do moinho, carregado com uma carga de bolas de aço que pode variar entre 35 a 40% do volume interno. As bolas de aço formam um efeito cascata: as partículas são submetidas ao impacto das bolas e o atrito com as bolas promove a redução das partículas. A parte superior do moinho, conectado à capeia de descarga, um aerociassificador promove uma depressão dentro do moinho de bolas, arrastando as partículas maiores e menores para fora do moinho. As partículas maiores caem por gravidade na parte inferior da capela. Estas, por sua vez, colefadas por uma rosca sem-fim, ali- mentam um separador magnético de rolo (diâmetro 235 mm) de alta intensidade e de alta produtividade, gerando um produto magnético que pode ou não ser estocado em uma pilha pulmão e redirecionado até a alimentação do moinho de bolas. A fração não magnética, isenta praticamente de óxido de ferro, é destinada à aplicação na indústria de construção civil, como carga para concreto e/ou fabricação de agregados cimentícios, como por exemplo, blocos e pavers. Na parte superior da descarga da capeia, os finos são arrastados até o rotor do aerociassificador dinâmico, que por sua vez classifica o material moído na granuiometria de liberação. O material acima da granu- lometria de liberação é direcionado para fora do aerociassificador dinâmico e coletado por uma rosca sem-fim que o redireciona ao ponto de alimentação. O material moído abaixo da granuiometria de liberação é lançado para fora do moinho aerociassificador e captado peio sistema de exaustão.
[0097] O sistema de exaustão é composto por três ciclones em série 1 1 , 12 e 13, sendo que o primeiro ciclone 1 1 capta todo material lançado pelo moinho vertical e classifica em uma granuiometria de aproximadamente 30 micrômetros. A fração maior que 30 rnícrômetros, denominada de under, é coietada na base inferior do ciclone, A fração over do primeiro ciclone 1 1 alimenta o segundo ciclone 12, devidamente dimensionado para captar toda a fração maior que 20 micrômetros, e a fração inferior a 20 micrômetros do segundo ciclone 12 alimenta o terceiro ciclone 13, dimensionado para captar toda a fração maior que 10 micrômetros rejeitando a fração menor que 10 micrômetros para o conjunto de filtros de manga 14. Os filtros de manga 14 têm como finalidade reter todas as partículas que não foram classificadas ou retidas nos conjuntos de ciclones. Os valores de cortes granulométricos não são valores específicos, podendo variar de acordo com cada projeto. Faz-se importante salientar que esta classificação em três diferentes diâmetros de granulometria é fundamental para obter a melhor performance de separação magnética para os finos.
[0098] A quarta modalidade de rota da presente invenção, mostrada na figura 16 e no fluxograma 17 é formada por britagem primária por meio de britador de mandíbula, britagem secundária por rebritador de mandíbula, e britagem terciária com britador cónico e moagem em moinho de bolas,
[0099] O minério compacto 1 , devido à sua alta resistência por ser uma rocha, tem seu desmonte realizado por fogo (explosivo). Em seguida, é extraído/retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e disposto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão 3 alimenta um silo ou uma tremonha 4 que daí é conduzido para um britador de mandíbula primária 5 e deste em seguida realimenta um rebritador de mandíbula secundária 6 e o material ali processado segue para mais uma etapa de redução de tamanho em britador cónico 7' reduzindo o material a uma granulometria inferior a ¼" (6,4 mm). O material depositado na pilha pulmão 8 alimenta o moi- nho de bolas 9. A moagem é efetuada através do movimento do corpo do moinho, carregado com uma carga de bolas de aço que pode variar entre 35 a 40% do volume interno. As bolas de aço formam um efeito cascata: as partículas sofrem impacto das bolas caindo e o atrito bola com bola promove a redução das partículas. Na parte superior do moinho, conectado à capeia de descarga do moinho, um aerociassificador promove uma depressão dentro do moinho de bolas, arrastando as partículas maiores e menores para fora do moinho, as partículas maiores caem por gravidade na parte inferior da capela, e por sua vez são coietadas por urna rosca sem-fim, que alimenta um separador magnético de rolo 20 (diâmetro 235 mm) de alta intensidade e de alta produtividade, e são redirecionadas até a alimentação do moinho de bolas. A fração não magnética, isenta praticamente de óxido de ferro, é destinada à aplicação na indústria de construção civil, como carga para concreto e/ou fabricação de agregados cimentícíos, por exemplo, blocos e pavers. Na parte superior da descarga da capela, os finos são arrastados até o rotor do aeroclassificador dinâmico, que por sua vez classifica os materiais moídos na granulometria de liberação. O material acima da granulometria de libera- ção é direcionado para fora do aeroclassificador dinâmico, coletado por uma rosca sem~fim e redirecionado ao ponto de alimentação. O material moído abaixo da granulometria de liberação é lançado para fora do moinho aeroclassificador e captado peio sistema de exaustão.
[00100] O sistema de exaustão é composto por três ciclones em série 1 1 , 12 e 13, sendo que o primeiro ciclone 1 1 capta todo material lançado pelo moinho vertical e classifica em uma granulometria de aproximadamente 30 micrômetros. A fração maior que 30 micrômetros, denominada de under, é coietada na base inferior do ciclone. A fração over do primeiro ciclone 1 1 alimenta o segundo ciclone 12, devidamente dimensionado para captar toda a fração maior que 20 micrômetros e a fração inferior a 20 micrômetros do segundo ciclone 12 alimenta o terceiro ciclone 13, dimensionado para captar toda a fração maior que 10 micrômetros rejeitando a fração menor que 10 micrômetros para o conjunto de filtros de manga 14. Os filtros de manga 14 têm como finalidade reter todas as partículas que não foram classificadas ou retidas nos conjuntos de ciclones. Os valores de cortes granulométricos não são valores específicos, podendo variar de acordo com cada projeto. Faz-se importante salientar que esta classificação em três diferentes diâmetros de granulometria é fundamental para obter a melhor performance de separação magnética para os finos.
[00101 ] A quinta rota de acordo com a presente invenção, mostrada na figura 18 e no fluxograma 19 é formada por britagem primária realizada por meio de britador de mandíbula, britagem secundária por rebritador de mandíbula, e britagem terciária com HPGR (rolos de alfa pressão) e moagem em moinho pendular.
[00102] O minério compacto 1 , devido à sua alta resistência por ser uma rocha, tem seu desmonte realizado por fogo (explosivo). Em seguida, é extraído/retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e dis- posto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão 3 alimenta um silo ou uma tremonha 4 e daí é conduzido para um britador de mandíbula primária 5 e deste em seguida realimenta um rebritador de mandíbula secundária 6 e o material ali processado segue para mais uma etapa de redução de tamanho, 5 em britador de rolo do tipo HPGR (rolos de alta pressão) 7 reduzindo o material a uma granuiometria inferior a ¼" (6,4 mm). A fração inferior a ¼" alimenta um separador magnético de rolo 8 (diâmetro 235 mm) de alta intensidade e de alta produtividade, gerando um produto magnético que pode ou não ser depositado em uma pilha pulmão 9. A fração não magnética, isenta pratica- l o mente de óxido de ferro, é destinada à aplicação na indústria de construção civil, como carga para concreto e/ou fabricação de agregados cimentícios, como por exemplo, blocos e pavers. O material depositado na pilha alimenta o moinho pendular 21 . A moagem é efetuada através do movimento dos rolos com a pista, sendo a moagem efetuada, portanto, por cisalhamento. O 15 material moído é captado peio aerodassificador dinâmico disposto na parte superior do moinho pendular 21 . O material moído que ainda não atingiu a granuiometria de liberação retorna à zona de moagem para novamente ser moído. O material moído que já atingiu a granuiometria de liberação é lançado para fora do moinho pendular e captado pelo sistema de exaustão.
0 [00103] O sistema de exaustão é composto por três ciclones em série 1 1 , 12 e 13, sendo que o primeiro ciclone 1 1 capta todo material lançado pelo moinho vertical e classifica em uma granuiometria de aproximadamente 30 micrômetros. A fração maior que 30 micrometros, denominada de under, é coletada na base inferior do ciclone. A fração over do primeiro ciclone 1 1 5 alimenta o segundo ciclone 12, devidamente dimensionado para captar toda a fração maior que 20 micrometros e a fração inferior a 20 micrometros do segundo ciclone 12 alimenta o terceiro ciclone 13, dimensionado para captar toda a fração maior que 10 micrômetros rejeitando a fração menor que 10 micrômetros para o conjunto de filtros de manga 14. Os filtros de manga 14 0 têm como finalidade reter todas as partículas que não foram classificadas ou retidas nos conjuntos de ciclones. Os valores de cortes granulométricos não são valores específicos, podendo variar de acordo com cada projeto. Faz-se importante salientar que esta classificação em três diferentes diâmetros de granulometria é fundamental para obter a melhor performance de separação magnética para os finos,
[00104] A sexta rota de acordo com a presente invenção, mostrada na figura 20 e no fluxograma 21 , é formada por britagem primária realizada por meio de britador de mandíbula, britagem secundária por rebritador de mandíbula, e britagem terciária com britador cónico e moagem em moinho pendular,
[00105] O minério compacto 1 devido à sua alta resistência por ser uma rocha, tem seu desmonte realizado por fogo (explosivo). Em seguida, é extraído/retirado da lavra, por exemplo, por meio de uma escavadeira 2 e disposto na caçamba de um caminhão 3. O caminhão 3 alimenta um silo ou uma tremonha 4 e daí, o minério é conduzido para um britador de mandíbula primário 5 e deste em seguida realimenta um rebritador de mandíbula se- cundário 6 e o material ali processado segue para mais uma etapa de redução de tamanho em britador cónico 7' reduzindo o material a uma granulometria inferior a ¼" (6,4 mm). O material depositado na pilha alimenta o moinho pendular 21 . A moagem é efetuada através do movimento dos rolos com a pista sendo, portanto, efetuada por cisalhamento. Devido ao formato arre- dondado dos rolos é possível obter diferentes níveis de moagem. O material após moído é captado peio aeroclassificador dinâmico disposto na parte superior do moinho pendular 21 . O material moído que ainda não atingiu a granulometria de liberação retorna para a zona de moagem para novamente ser moído. O material moído que já atingiu a granulometria de liberação é lança- do para fora do moinho pendular e captado pelo sistema de exaustão.
[00106] O sistema de exaustão é composto por três ciclones em série 1 1 , 12 e 13, sendo que o primeiro ciclone 1 1 capta todo material lançado pelo moinho vertical e classifica em uma granulometria de aproximadamente 30 micrômetros. A fração maior que 30 micrômetros, denominada de under, é coietada na base inferior do ciclone. A fração over do primeiro ciclone 1 1 alimenta o segundo ciclone 12, devidamente dimensionado para captar toda a fração maior que 20 micrômetros e a fração inferior a 20 micrômetros do segundo ciclone 12 alimenta o terceiro ciclone 13, dimensionado para captar toda a fração maior que 10 micrômetros rejeitando a fração menor que 10 micrômetros para o conjunto de filtros de manga 14. Os filtros de manga 14 têm como finalidade reter todas as partículas que não foram classificadas ou retidas nos conjuntos de ciclones. Os valores de cortes granulométricos não são valores específicos, podendo variar de acordo com cada projeto. Faz-se importante salientar que esta classificação em três diferentes diâmetros de granulometria é fundamental para obter a melhor performance de separação.
[00107] Os meios de separação magnética 15, 16 e 17 dispostos no un- der de cada um dos ciclones 1 1 , 12 e 13 compreendem separadores de rolo de ímã permanente de alta intensidade de terras raras dispostos com uma inclinação de modo a aumentar a força resultante entre as forças centrífuga e gravitacional que atuam sobre os finos não magnéticos de óxido de ferro, para evitar o seu arrastamento com a fração magnética e contaminação de um concentrado de óxido de ferro.
[00108] Embora a presente invenção tenha sido descrita com relação às suas características particulares, é claro que numerosas outras formas e modificações da invenção serão óbvias para os versados na técnica.
[00109] Obviamente, a invenção não está limitada às concretizações mostradas nas figuras ou reveladas na descrição acima, de modo que poderá ser modificada dentro do escopo das reivindicações em anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1 . Sistema para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro que compreende:
(a) meios de britagem primária (5), secundária (6) e terciária (7, 7') para redução preliminar de granulometria de minérios contendo os finos de óxido de ferro em rochas compactas;
caracterizado por ainda compreender:
(b) meios de moagem fina (9, 10, 21 ) na granulometria de liberação dos minerais de óxido de ferro com meios de corte granulométrico;
(c) meios de aerociassificação estática (1 1 , 12, 13) para cortes granulométricos intermediários e retenção de fração fina em filtros de manga (14); e
(d) meios de separação magnética (15, 18, 17) de alta intensidade magnética em cada uma das faixas granulométricas classificadas pelos meios de aerociassificação estática (1 1 , 12, 13).
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que os meios de britagem primária consistem em um britador de mandíbula (5).
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os meios de britagem secundária consistem em um rebrita- dor de mandíbula (6).
4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
3, caracterizado pelo fato de que os meios de britagem terciária são selecio- nados dentre rolos do tipo HPGR (7) ou britador cónico (7').
5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
4, caracterizado pelo fato de que os meios de moagem fina são seleciona- dos dentre moinho de bolas (9), moinho vertical (10) e moinho pendular (21 ).
8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
5, caracterizado pelo fato de que os meios de corte granulométrico consis- tem em aerociassificadores dinâmicos (9.5, 10.5, 21 .4) dispostos na parte superior dos meios de moagem e que são providos de meios para criar uma depressão interna para remoção das partículas finamente moídas.
7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os meios de aeroclassificação estática compreendem ciclones estáticos (1 1 , 12, 13),
8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que são providos meios de separação magnética (15, 16, 17) na descarga de cada um dos meios de aeroclassificação estática (1 1 , 12, 13) que compreendem separadores de rolo de ímã permanente de alta intensidade de terras raras dispostos com uma inclinação de modo a aumentar a força resultante entre as forças centrífuga e gravitacional que atuam sobre os finos não magnéticos de óxido de ferro.
9. Processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro que compreende:
(a) britagem primária, secundária e terciária para redução preliminar de granulometria de minérios contendo os finos de óxido de ferro em rochas compactas;
caracterizado pelas etapas de:
(b) moagem fina na granulometria de liberação dos minerais de óxido de ferro com meios de corte granulornétrico;
(c) aeroclassificação estática para cortes granulométricos inter- mediários e retenção de fração fina em filtros de manga (14); e
(d) separação magnética de alfa intensidade magnética em cada uma das faixas granuiométricas classificadas na etapa de aeroclassificação estática.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a britagem primária é realizada em um britador de mandíbula (5).
1 1 . Processo, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado peio fato de que a britagem secundária é realizada em um rebritador de mandíbula (6).
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 1 1 , caracterizado pelo fato de que a britagem terciária é realizada em equipamentos seiecíonados dentre rolos do tipo HPGR (7) ou britador cónico (7').
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que a moagem fina ocorre em equipamentos seiecíonados dentre moinho de bolas (9), moinho vertical (10) e moinho pendular (21 ).
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que o corte granulométrico consiste em uma etapa de aeroclassificação dinâmica provida por meios (9.5, 10.5, 21.4) dis- postos na parte superior dos meios de moagem que criam uma depressão interna para remoção das partículas finamente moídas.
15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que a aeroclassificação estática é realizada por meio de ciclones estáticos (1 1 , 12, 13).
18. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 15, caracterizado pelo fato de que a separação magnética ocorre por meios (15, 16, 17) dispostos na descarga de cada um dos meios de aeroclassificação estática (1 1 , 12, 13) com separadores de rolo de ímã permanente de alta intensidade de terras raras dispostos e com uma inclinação para aumen- tar a força resultante entre as forças centrífuga e gravifacional que atuam sobre os finos não magnéticos de óxido de ferro.
PCT/BR2015/050156 2015-09-18 2015-09-18 Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro WO2017045041A1 (pt)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/BR2015/050156 WO2017045041A1 (pt) 2015-09-18 2015-09-18 Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/BR2015/050156 WO2017045041A1 (pt) 2015-09-18 2015-09-18 Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017045041A1 true WO2017045041A1 (pt) 2017-03-23

Family

ID=58288029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BR2015/050156 WO2017045041A1 (pt) 2015-09-18 2015-09-18 Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017045041A1 (pt)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112479217A (zh) * 2020-10-15 2021-03-12 平和县鑫泰德远矿业有限公司 一种叶蜡石选矿滤泥除铁方法
US20220008932A1 (en) * 2018-11-14 2022-01-13 IB Operations Pty Ltd Method and apparatus for processing magnetite

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5394991A (en) * 1993-03-31 1995-03-07 Toyota Tsusho Corporation Conductive material sorting device
US7886913B1 (en) * 2008-04-09 2011-02-15 Magnetation, Inc. Process, method and system for recovering weakly magnetic particles
BR102015003408A2 (pt) * 2015-02-13 2015-06-23 New Steel Soluç Es Sustentáveis S A Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas e semicompactas portadoras de ferro

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5394991A (en) * 1993-03-31 1995-03-07 Toyota Tsusho Corporation Conductive material sorting device
US7886913B1 (en) * 2008-04-09 2011-02-15 Magnetation, Inc. Process, method and system for recovering weakly magnetic particles
BR102015003408A2 (pt) * 2015-02-13 2015-06-23 New Steel Soluç Es Sustentáveis S A Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas e semicompactas portadoras de ferro

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220008932A1 (en) * 2018-11-14 2022-01-13 IB Operations Pty Ltd Method and apparatus for processing magnetite
CN112479217A (zh) * 2020-10-15 2021-03-12 平和县鑫泰德远矿业有限公司 一种叶蜡石选矿滤泥除铁方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2976261C (en) System and process for dry recovery of iron oxide fines from iron bearing compact and semicompact rocks
CN105233976B (zh) 预富集‑焙烧‑再磨磁选尾矿回收工艺
US20150209829A1 (en) Extraction process of clay, silica and iron ore by dry concentration
CN108014913B (zh) 伴生磷矿物的超贫磁铁矿选矿方法及系统
CN105312148A (zh) 一种适用于辉钼矿浮选尾矿中伴生白钨矿的选矿富集方法
CN110586315B (zh) 一种铁矿全干式选别方法
CN103433137A (zh) 温石棉尾矿破碎与分选一体化综合回收方法
CN107385199A (zh) 一种难选矿磁化焙烧干磨干选工艺
CN110624686A (zh) 一种充分释放磨机能力的磁铁矿选矿工艺
CN108144740B (zh) 应用于硼镁铁矿的高压辊磨超细碎粗粒抛尾方法
CN104624360A (zh) 在中性条件下分选蓝晶石族矿物的组合药剂及方法
WO2017045041A1 (pt) Sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas portadoras de ferro
CN105435958B (zh) 一种钪矿原生矿的选矿富集方法
CN108144742B (zh) 一种采用高压辊磨机的低品位铀硼铁伴生矿选矿工艺方法
CN108144741B (zh) 一种采用高梯度立环磁选机除铁提高硼精矿品位的方法
KR101715754B1 (ko) 건식 비중선광장치
BR102014012541A2 (pt) sistema e processo para recuperação a seco de finos de óxido de ferro a partir de rochas compactas porta-doras de ferro
CN102935404B (zh) 从含钒矿物中干法分级富集v2o5的方法
CN108339660B (zh) 一种铁尾矿的回收方法
CN106552709A (zh) 物料粉碎收集装置及物料粉碎生产线
CN111940125B (zh) 一种回收低品位金尾矿中贵金属的方法及系统
OA18678A (en) System and process for dry recovery of iron oxide fines from iron-bearing compacted and semi-compacted rocks
CN109351472A (zh) 极贫表外钒钛磁铁矿选铁方法
CN219356486U (zh) 一种磁铁矿干式负压选矿系统
CN216937115U (zh) 铁矿石选矿设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15903773

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15903773

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1