Baixe stm - 30 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity! AMOSTRAGEM PARA PROCESSAMENTO MINERAL MINISTÉRIO DAS MINAS E ENERGIA Cesar Cols- Ministro de Estado DEPARTAMENTO NACIONAL DA PRODUÇÃO MINERAL Yvan Barretto de Carvalho - Diretor Geral DIVISÃO DE FOMENTO DA PRODUÇÃO MINERAL Manoel da Redenção e Silva - Diretor CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL Roberto C. vilias Bôas - Superintendente SUMÁRIO PÁGINA RESUMO ABSTRACT 1. INTRODUÇÃO cuusu so coco cares dndbienea mm esse, creme mera e... - 02 2. TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM ......cccccercecestes arevevenasaas é é pao 03 2.1. - Amostra Primária ou Global .......... ERES TETE 03 2.2. - Amostra Final ou Reduzida ........cccccccccctcesaeca o- 03 2.2.1. - Técnicas de Homogenei zação/Quarteamento .......ccca 04 3. MASSA DA AMOSTRA ..iceccercrrerceraaceneees a & mimiseieis ms ves 09 3.1. - Amostra com Disponibilidade de Informações .......... 09 3.1.1. - Modificações da Fórmula de Pierre Gy para Minêrios Especiais ......... DEPT EE Extntimcmaeas ecc. ll 3.2. - Amostra Carente de Informações .............. sscrsas LÊ 3.3. - Amostra Específica ......cc.... wcesesentos * E 84 eloa E E Eae so 12 4. BIBLIOGRAFIA .....cicuseccrenana 40 + 6 FiessUace is é E cova cara soa s. 12 5. ANEXO 1 6. ANEXO 2 RESUMO No presente trabalho são apresentadas técni cas de amostragem, voltadas principalmente para obtenção de amos tra final reduzida. Dentre os erros cometidos durante uma amos tragem é dada ênfase ao erro fundamental, por ser este o mais frequente e impossível de ser evitado. Dependendo da caracteris tica e do nível de informação do material a ser amostrado, foram abordadas três diferentes situações. Em duas destas, são apre sentados exemplos práticos de aplicação da tabela de Richards e equação de Pierre Gy. ABSTRACT The principal sampling techniques for obtaining reduced final sample are presented in this work. The fundamental error is here characterized as the most frequent during a sampling and connot be avoided. Depending on the characteristics of, and on the information about, the material to be sampled, three differ ent situations were approached. In two of them, pratical examples are shown of how to use the Richards table and the Pierre Gy equation. 1. INTRODUÇÃO A importância da amostragem & ressaltada prin cipalmente quando entram em jogo a avaliação de depósitos mine rais, o controle de processos em laboratório e indústria,e a co mercialização dos produtos. Portanto, uma amostragem mal condu zida pode resultar em prejuizos vultosos ou em distorção dos re sultados, de consequências técnicas imprevisíveis. Pode-se definir amostragem como sendo uma se qlência de operações com o objetivo de retirar uma parte repre sentativa (densidade, teor, distribuição granulométrica, consti tuintes minerais) de seu universo. Essa parte representativa é denominada de amostra primária ou global. Desta, pode-se reti rar fração (ou frações) destinada(s) a análise ou ensaios de la boratôrio. Esta fração ê chamada amostra final ou reduzida, que deve ser representativa da amostra global e, portanto, do todo amostrado. Incrementos são as várias frações de material retiradas de um todo (universo), a fim de constituirem a amostra global ou final. O incremento deve possuir, aproximadamente, a mesma massa e ser distribuído em relação ao todo, devendo ainda ser tomado um maior número possivel de incrementos, para que se tenha uma amostra representativa (Lei das Médias). Ao se executar uma amostragem, é improvável que seja obtida uma amostra com as mesmas características do ma terial de onde foi retirada. Isto se prende ao fato de, no de correr das operações, haver erros de amostragem, tais como: - De operação: estã ligado ao operador. Ex.: falta de atenção, contaminação, etc. - De segregação: quando a amostra é consti tuida por minerais com significativas diferenças de densidade. Ex.: os minerais pesados tendem a se separar dos menos densos. - De integração de incrementos: devido à co .e entedraçoo do dnerentitos As leta de incrementos em fluxos variáveis. Ex.: em um incremento, comete-se erro de segregação. res manuais (gral). Quando a contaminação da amostra pe lo ferro é ponto crítico, utiliza-se gral de âgata ou mo inho de bolas de percelana. 2.2.1. Técnicas de Homogeneização/Quarteamento Para a redução das amostras originais, após a cominuição, utiliza-se o quarteamento. Neste, é imprescindi vel que a amostra esteja bem homogeneizada. Para tal, são usa dos homogeneizadores em Y, pilhas cônicas, pilhas tronco de pira mide, etc. As frações obtidas pelo quarteamento corres pondem a 1/20, onde "n" & o número de quarteamentos realizados. Os métodos mais usuais são: a. Quarteamento Manual O quarteamento manual poderã ser realizado a travês de: a.l. Pilha tronco de pirâmide Em primeiro lugar, divide-se o lote de minê rio recebido em quatro regiões aproximadamente iguais. Atribui-se a uma pessoa ou grupo de pessoas (A) a responsabilidade da retirada, alternadamente, de quartos opostos (1 e 3); a outra pessoa ou grupo de pessoas (B), os outros quartos (2 e 4) (Figura 1). Forma-se, a seguir, uma pilha com a forma de tronco de pirâmide, com uma das pessoas ou grupo (A) colocando sucessivas pazadas de minério (ou por carrinho adequado) (Figura 3) num dado sentido; e a outra pessoa ou grupo (B), no sentido oposto, conforme mostrado na Figura 2. A seguir, divide-se a piiha em diversas porções iguais, para a realização do quartea mento. Figura 1 - Pilha de Homogeinização. TI TDI TS h I 1 o PS 0/0 0,0,046 — apo DESEJA a t t t T | D Soo jo jo 0/0 :0) j 1 1 INDICES IMPARES INDICES PARES Figura 2 - Pilha Tronco de Pirâmide. E) Figura 3 - Carrinho Utilizado na Formação de Pilha Tronco de Pirâmide. O quarteamento & feito formando-se duas pi lhas cônicas, tomando-se, para uma, as porções de Índices impa res (1 a 9), etc., e para outra, as de Índices pares. Repete-se,se necessâário,a operação, com uma das pilhas cônicas. Cuidados : - Deve-se atentar para que as quantidades de minério tomadas pela pá ou carrinho sejam sempre iguais e sufi cientes para descarregar ao longo de toda a pilha, com velocida de uniforme. - Não realizar curvas. a.2. Pilha cônica Quando se tem um pequeno volume de material, realiza-se uma pilha com a forma de tronco de cone e divide-se-a em quatro setores iguais. A seguir, formam-se duas pilhas côni 3. MASSA DA AMOSTRA Partir de amostra com determinada massa e, a travês de sucessivas homogeneizações /quarteamentos, obter uma a mostra reduzida, quer para análises químicas, quer para proces samento mineral, tem gerado, segundo experiência do CETEM, polê micas, e, em alguns casos, atê mesmo desconfiança dos responsã veis pela condução dos trabalhos de campo junto aos laboratórios Os erros cometidos são de damental (ligado à massa) de ser minimizado, dentro se tomar uma amostra, uma amostragem e, dentre esses, O erro fun não pode ser evitado. No entanto, po de limites aceitáveis, desde que, ao série de fatores sejam considerados: - Teor do mineral minério - Granulometria - Tipo de mineralização - Grau de liberação do mineral minério, etc. Na maioria dos casos, principalmente nos tra balhos de campo, não se dispõe dessas informações, necessárias à obtenção de uma amostra. pos de amostras: Assim, pode-se classificar 3 (três) ti - Amostra com disponibilidade de informações - Amostra carente de informações - Amostra específica 3.1. Amostra com Disponibilidade de Informações Este tipo de amostra se aplica quando & pos sível dispor das informações: - Teor do mineral minério - Densidade do mineral minêrio - Densidade da ganga - Malha de liberação do mineral minério - Estágios de amostragem necessários para o trabalho. Neste caso, emprega-se a fôrmula de Pierre Gy. A aplicação prática desta fórmula estã apresentada no Anexo 1. a E.La E Fôrmula Pierre Gy M = massa mínima da amostra, em grama g = fator de distribuição de tamanho da partícula, o qual tem u sualmente o valor de 0,25. Para distribuições granulomêtri cas em faixas estreitas, usar g = 0,5. dimensão da abertura que retêm em média 5% do minério (cm). £ = fator de forma: 0,2 para mica, amianto, cianita, etc. (forma lamelar) 0,5 para os demais. 1 = parâmetro de liberação (dado pelo gráfico Figura 1.2) do A nexo 1) Abscissa: a, sendo q = grau de liberação (cm). ordenadas: valores de 1. c = fator de composição mineralógica. c= Slcal (ax s+a 62) a a = teor do mineral minério (decimal). S1 = densidade do mineral minério. Caso seja mais de um, ponderar. Se não for possível determinar, usar 5. $2 = densidade da ganga. Se não for possível determinar, usar 2,6. An = Variância. Seu valor é obtido na Figura 1.3. do Anexo 1. 3.1.1. Modificações da Fórmula de Pierre Gy para Mi nérios Especiais a) Para minérios de ouro onde a partícula de ouro estã liberada, usar 0,2 para os valores de fe g. A di mensão d deve ser atribuida não aos minerais, mas ao maior ta manho dos grãos de ouro presentes na amostra. Atribuir a de o valor 1, e o fator c de composição mineralógica ficará reduzido as: 81 a 81 = densidade do ouro a = teor de ouro na amostra expresso em per centagem, não em 9/t ou onça/t como ê frequentemente usado. b) Para minério de ouro onde as partículas não estão liberadas, a fôrmula de Pierre Gy é difícil de ser a plicada, devido & dificuldade de determinação do fator de libera ção 1. c) Para carvão mineral, na fôrmula de Pierre Gy, para determinar o fator de composição mineralógica c, o teor de cinzas passa a ser o a, 8 a densidade média das cinzas, e 9» a densidade média do carvão. 3.2. Amostra Carente de Informações Este caso é o mais frequente, principalmente em trabalhos de campo e atê mesmo em laboratório, onde ainda não se dispõe ou até mesmo não se justifica a busca de informações, para aplicação de Pierre Gy. Nestas circunstâncias, sugere-se a utilização da tabela de Richards. Exemplo prático de aplicação estã apresentado no Anexo 2. 5. ANEXO 1 Amostra com Disponibilidade de Informações (aplicação prática) * Para um minério (Itabirito) com granulome tria de 4", deseja-se uma amostra com granulometria abaixo de 150 malhas para análise química. De posse das informações abaixo e utilizando a fôrmula de Pierre Gy (item 3.1), calcular a massa mínima, admitindo que o Itabirito apresente as seguintes caracte rísticas: - Minério com 50% de hematita (Fe,0,) e den sidade de 5,2. - Tamanho limite superior: 4". - Densidade da ganga: 2,65. - Liberação a 48 malhas (0,03cm). - Precisão: 95% de certeza na faixa de £ 18, - 6 estágios de amostragem. (ver Figura 1.1). 1º Estágio: 4" (10,16cm). u- L2 xa xtxixe A n à = 10,16 £=0,5 1= L - lOl6 558,6 +» 1=0,026 (Figura 1.2) q 0,03 c= (120,5 f( - 0,5)x(5,2) + 0,5x(2,65)]) = 3,93 0,5 A -5 a -a = .23x100 4,17» 1076 (Figura 1.3) n 6 6 6 * Fonte: Amostragem aplicada a algumas matêrias-primas utiliza das pela Magnesita S.A. (1). 3 - 0,025 x (10,16)º x 0,5 x 0,026 x 3,93 - M 3 212 3369 4,17 x 1078 M=3 212kg 29 Estágio: 2" (5,08cm) à = 5,08 £=0,5 1=-2 =508 169,3 +1=0,04 (Figura 1.2) q 0,03 c=3,93 - - af A = AG = 4,17% 10 3 u = 2:25 x (5,08)? x 0,5 x 0,04 x 3,93 . 647 qo 4,17 x 1076 M = 618kg 3º Estágio: 1/2" (1,27cm) = 1,27 £=0,5 1=d2 = 27 4,3 + 1=0,09 (Figura 1.2) q 0,03 c=3,93 A = 4,17 x 1078 n 3 u - Su25 x (1,27)? x 0,5 x 0,09 x 3,93 2, go 4,17 x 1076 M = 22kg 49 Estágio: 35 malhas (0,0425cm) ã = 0,0425 £f=0,5 1=-4 = 00425. , 4) + 1=0,74 (Figura 1.2) q 0,03 É = 3,93 A = 4,17 x 1076 n m = 0425 x (0,0425)2 x 0,5 x 0,74 x 3,93 à,5s 4,17 x 1076 M = 7g 5º Estágio: 65 malhas (0,02cm) a =0,02 £=0,5 j=S. Baba = 0,67 > 1 =1 (máximo valor do gráfico da q 0,03 Figura 1.2) c=3,93 A =4,17 x 1078 n 0,25 x (0,02)) x 0,5 x 1 x 3,93 m = O x g ZO5%X1%3, = 0,99 4,17 x 1076 M = lg 69 Estágio: 150 malhas (0,0106 cm) o " 0,0106 £f = 0,5 x ovóvaasm 3a OuLIWVava 00 OVÓVNINSI LIGO Vavd Odldvão - 2º] vanoias 006 004 ooo! 008 Sos 005 Or dor or t | Sosru Cowro w e XP 3a SINONVA OLOBOB AA 09 NG Op de [a T 30 SINONVA Ê “y ap SSIOTPA SOp opÔPUTUTSJd — “E*T exnbta uly = U ' E nã = 6 pt = E 1 (N= Ng OTX9E T|gOTX 9'G=CVI,OTXT'T= Y ST'0 F ep exTe7 eu ezogioo 266 Tio = E , E ir e É Bis É à (W= N|p-0TXE6 T|g-OTX p'T=CT|gOTXBIT= 85'0 F Op BxTeJ eu ezogIoo 266 u/ly = 1 ' E ses É A /(N= V|gDTXL'E T|g-0TxX S'g=CV|çOTXKT'T=Y ST F 9p PXTeJ PU eZSJI0D 266 u/Ty = Cy 9-0T * T'z Ey 9-0T X eric = *y 9-0T * seo = ly 285'0 F OP PXTeJ PU PZOJISO 256 Ts — U 4 E dire = 8 dos e; À u/V= V 9-0L x €'8 Y q-DT x set= Y q-0T Xxsêt= NV ST ep PXTPJ PU PZOJIDO 2G6 Has e E z 1 WNIDUILSONYVT HA SOIDYLSA ovSsIdDAR A 6. ANEXO 2