Moinho (moagem) - Mill (grinding)

Moinho de atrito
Moinho de martelo aberto frente full.jpg
Um moinho de martelos de mesa
Outros nomes Moinho
Usos Esmerilhamento
Itens relacionados Extrusora
Expulsora de almofariz e pilão

Um moinho é um dispositivo que quebra materiais sólidos em pedaços menores por moagem, trituração ou corte. Essa cominuição é uma operação unitária importante em muitos processos . Existem muitos tipos diferentes de moinhos e muitos tipos de materiais processados ​​neles. Historicamente, os moinhos eram movidos à mão ou por animais (por exemplo, por meio de uma manivela ), animal de trabalho (por exemplo, moinho de cavalos ), vento ( moinho de vento ) ou água ( moinho de água ). Na era moderna, eles geralmente são alimentados por eletricidade .

A retificação de materiais sólidos ocorre por meio de forças mecânicas que rompem a estrutura, superando as forças de ligação internas. Após a moagem, o estado do sólido é alterado: o tamanho do grão, a disposição do tamanho do grão e a forma do grão.

A moagem também se refere ao processo de decomposição, separação, dimensionamento ou classificação do material agregado. Por exemplo, trituração ou trituração de rocha para produzir tamanho de agregado uniforme para fins de construção, ou separação de rocha, solo ou material agregado para fins de preenchimento estrutural ou atividades de recuperação de terras. Os processos de moagem de agregados também são usados ​​para remover ou separar contaminação ou umidade do agregado ou solo e para produzir "preenchimentos secos" antes do transporte ou preenchimento estrutural.

A retificação pode servir aos seguintes propósitos em engenharia:

  • aumento da área de superfície de um sólido
  • fabricação de um sólido com um tamanho de grão desejado
  • polpação de recursos

Leis de moagem

Apesar do grande número de estudos na área de esquemas de fratura, não existe uma fórmula conhecida que conecte o trabalho técnico de retificação com os resultados da retificação. Para calcular o trabalho de moagem necessário em relação à alteração do tamanho do grão, três modelos semi-empíricos são usados. Isso pode estar relacionado à relação de Hukki entre o tamanho da partícula e a energia necessária para quebrar as partículas. Em moinhos agitados, a relação de Hukki não se aplica e, em vez disso, a experimentação deve ser realizada para determinar qualquer relação.

  • Chute para d > 50 mm
  • União para 50 mm> d > 0,05 mm
  • Von Rittinger para d <0,05 mm

com W como trabalho de retificação em kJ / kg, c como coeficiente de retificação, d A como tamanho de grão do material de origem ed E como tamanho de grão do material moído.

Um valor confiável para os tamanhos de grão d A e d E é d 80 . Este valor significa que 80% (massa) da matéria sólida tem um tamanho de grão menor. O coeficiente de moagem de Bond para diferentes materiais pode ser encontrado em várias literaturas. Para calcular os coeficientes de KICK e Rittinger, as seguintes fórmulas podem ser usadas

com os limites da faixa de Bond: superior d BU = 50 mm e inferior d BL = 0,05 mm.

Para avaliar os resultados da moagem, é necessária a disposição granulométrica do material de origem (1) e do material moído (2). O grau de moagem é a proporção dos tamanhos a partir da disposição dos grãos. Existem várias definições para este valor de característica:

  • Grau de moagem referente ao tamanho de grão d 80
Em vez do valor de d 80, também pode ser usado d 50 ou outro diâmetro de grão.
  • Grau de retificação referente à superfície específica
A área de superfície específica referente ao volume S v e a área de superfície específica referente à massa S m podem ser encontradas por meio de experimentos.
  • Grau de moagem pretendido
A lacuna da matriz de descarga a da retificadora é usada para a matéria sólida moída nesta fórmula.

Simple Grinding Forces.png

Retificadoras

No processamento de materiais, um moedor é uma máquina para produzir redução de tamanho de partícula fina por atrito e forças de compressão no nível de tamanho de grão. Veja também triturador para mecanismos que produzem partículas maiores. Em geral, os processos de moagem requerem uma quantidade relativamente grande de energia; por esta razão, um método experimental para medir a energia usada localmente durante a fresagem com diferentes máquinas foi recentemente proposto.

Moinho autógeno

Os moinhos autógenos ou autogênicos são assim chamados devido à auto-moagem do minério: um tambor giratório lança rochas maiores de minério em um movimento em cascata que causa a quebra por impacto de rochas maiores e a moagem compressiva de partículas mais finas. É semelhante em operação a um moinho SAG conforme descrito abaixo, mas não usa esferas de aço no moinho. Também conhecido como moagem ROM ou "Run Of Mine".

Operação de um moinho de bolas

Moinho de bolas

Um tipo típico de moedor fino é o moinho de bolas . Um cilindro giratório ligeiramente inclinado ou horizontal é parcialmente preenchido com bolas , geralmente pedra ou metal , que moem o material até a finura necessária por atrito e impacto com as bolas giratórias. Os moinhos de bolas normalmente operam com uma carga de bola aproximada de 30%. Os moinhos de bolas são caracterizados por seu diâmetro menor (comparativamente) e comprimento maior, e geralmente têm um comprimento de 1,5 a 2,5 vezes o diâmetro. A alimentação está em uma extremidade do cilindro e a descarga está na outra. Os moinhos de bolas são comumente usados ​​na fabricação de cimento Portland e nos estágios de moagem mais finos do processamento mineral. Os moinhos de bolas industriais podem ter até 8,5 m (28 pés) de diâmetro com um motor de 22 MW, consumindo aproximadamente 0,0011% da energia total do mundo (consulte a lista de países por consumo de eletricidade ). No entanto, pequenas versões de moinhos de bolas podem ser encontradas em laboratórios onde são usados ​​para moer material de amostra para garantia de qualidade.

As previsões de potência para moinhos de bolas normalmente usam a seguinte forma da equação de Bond:

Onde

  • E é a energia (quilowatt-hora por métrica ou tonelada curta)
  • W é o índice de trabalho medido em um moinho de bolas de laboratório (quilowatt-hora por métrica ou tonelada curta)
  • P 80 é o tamanho do produto do circuito do moinho em micrômetros
  • F 80 é o tamanho de alimentação do circuito do moinho em micrômetros.

Moinho Buhrstone

Outro tipo de moedor fino comumente usado é o moinho francês de buhrstone , que é semelhante aos antigos moinhos de farinha .

Rolos de moagem de alta pressão

Um rolo de moagem de alta pressão, frequentemente referido como HPGRs ou prensa de rolo, consiste em dois rolos com as mesmas dimensões, que giram um contra o outro com a mesma velocidade circunferencial. A alimentação especial de material a granel através de uma tremonha leva a uma cama de material entre os dois rolos. As unidades de rolamento de um rolo podem mover-se linearmente e são pressionadas contra o leito de material por molas ou cilindros hidráulicos. As pressões no leito de material são superiores a 50 MPa (7.000 PSI ). Em geral, eles atingem 100 a 300 MPa. Com isso, o leito de material é compactado em uma porção de volume sólido de mais de 80%.

A prensa de rolos tem uma certa semelhança com os trituradores de rolos e as prensas de rolos para compactar pós, mas a finalidade, a construção e o modo de operação são diferentes.

A pressão extrema faz com que as partículas dentro do leito de material compactado se quebrem em partículas mais finas e também causa microfratura no nível de tamanho de grão. Em comparação com os moinhos de bolas, os HPGRs atingem um consumo específico de energia 30 a 50% menor, embora não sejam tão comuns quanto os moinhos de bolas por serem uma tecnologia mais recente.

Um tipo semelhante de triturador intermediário é o canal de borda, que consiste em uma bandeja circular com duas ou mais rodas pesadas, conhecidas como moedores, girando dentro dela; o material a ser triturado é empurrado por baixo das rodas usando lâminas de arado acopladas .

Moinho de seixo

Um tambor giratório causa fricção e atrito entre seixos de rocha e partículas de minério. Pode ser usado onde a contaminação do produto por ferro de esferas de aço deve ser evitada. Quartzo ou sílica são comumente usados ​​porque são baratos de se obter.

Moinho de barras

Um tambor giratório causa atrito e atrito entre as hastes de aço e as partículas de minério. Mas observe que o termo 'moinho de barras' também é usado como sinônimo de moinho de corte , que faz barras de ferro ou outro metal. Os moinhos de barras são menos comuns do que os moinhos de bolas para moer minerais.

As hastes usadas na usina, geralmente um aço de alto carbono, podem variar tanto no comprimento quanto no diâmetro. No entanto, quanto menores forem as hastes, maior será a área de superfície total e, portanto, maior será a eficiência de moagem

Princípio de operação do SAG Mill

Moinho SAG

SAG é um acrônimo para moagem semi-autógena. Os moinhos SAG são moinhos autógenos que também usam bolas de moagem como um moinho de bolas. Um moinho SAG é geralmente um triturador primário ou de primeiro estágio. Os moinhos SAG usam uma carga de bola de 8 a 21%. O maior moinho SAG tem 42 '(12,8 m) de diâmetro, movido por um motor de 28 MW (38.000 HP). Um moinho SAG com um diâmetro de 44 '(13,4 m) e uma potência de 35 MW (47.000 HP) foi projetado.

O atrito entre as bolas de moagem e as partículas de minério causa a moagem de partículas mais finas. Os moinhos SAG são caracterizados por seu grande diâmetro e comprimento curto em comparação aos moinhos de bolas. O interior do moinho é forrado com placas de levantamento para elevar o material dentro do moinho, de onde ele cai das placas para o resto da carga de minério. Os moinhos SAG são usados ​​principalmente em minas de ouro, cobre e platina, com aplicações também nas indústrias de chumbo, zinco, prata, alumina e níquel.

Moinho de torre

Moinhos de torre, muitas vezes chamados de moinhos verticais, moinhos de agitação ou moinhos de remoagem, são um meio mais eficiente de moer material em tamanhos de partículas menores e podem ser usados ​​depois dos moinhos de bolas em um processo de moagem. Como os moinhos de bolas, bolas de moagem (de aço) ou seixos são frequentemente adicionados aos moinhos agitados para ajudar a moer o minério; no entanto, esses moinhos contêm uma grande rosca montada verticalmente para levantar e moer o material. Em moinhos de torre, não há ação em cascata como nos moinhos padrão. Moinhos agitados também são comuns para misturar cal viva (CaO) em uma pasta de cal. Existem várias vantagens para o moinho de torre: baixo ruído, uso eficiente de energia e baixos custos operacionais.

Moinho de martelo de mesa

Moinho impactor de eixo vertical (moinho VSI)

Um moinho VSI joga rocha ou partículas de minério contra uma placa de desgaste lançando-as de um centro giratório que gira em um eixo vertical. Este tipo de moinho usa o mesmo princípio de um britador VSI .

Tipos de moinhos

Veja também

Referências

links externos