Beneficiamento de Ouro

Beneficiamento de Ouro

Índice

pgs

................................................................. ........................................................................ ...................................... 3 LISTA DE ABREVIATURAS ............................. .................................................................... ........................................................................ ...................................................... ................... 4 1.INTRODUÇÃO ...............................

2. OBJECTIVOS ................................. ..................................................................... ....................................................................... ...................................................... ................... 5 2.1. Objectivo Geral................................... ...................................................................... ....................................................................... ................................................. ............. 5 2.2. Objectivos Específicos .................................... ....................................................................... ....................................................................... ...................................... 5 3. OURO .................................. ..................................................................... ..................................................................... .................................................................. ................................ 6 .................................................................... ...................................................................... ............................................................. ......................... 6 3.1. Conceito .................................. .................................................................. ................................................................... .............................. 6 3.2. PROPRIEDADES DO OURO .............................

3.3. CARACTERÍSTICAS DO OURO .................................... ....................................................................... ...................................................... ................... 7 3.4. APLICAÇÕES ................................... ...................................................................... ....................................................................... ................................................. ............. 7 3.5. OCORRÊNCIA DE OURO ................................. ..................................................................... .................................................................. .............................. 8 4. BENEFICIAMENTO DE OURO.................................. ...................................................................... ............................................................. ......................... 8 ..................................................................... ....................................................................... ...................................................... ................... 8 4.1. BRITAGEM .................................

4.1.1. Britador de Mandíbulas de dois (2) eixos. ............................................................................. ............................................................................. 9 4.1.2. Os Britadores de Impacto ................................... ....................................................................... ................................................................ ............................ 10 5. PENEIRAMENTO ............................... ................................................................... ........................................................................ ............................................... ........... 11 5.1. Peneiras Vibratórias Convencionais .................................. ..................................................................... .................................................... ................. 11 5.2. Peneiras Vibratórias Inclinadas Inclinadas .................................. ...................................................................... ........................................................... ....................... 12 ................................................................... ........................................................................ ........................................................... ....................... 13 6. MOAGEM ...............................

7. CLASSIFICAÇÃO ............................... ................................................................... ........................................................................ ............................................... ........... 13 a)Vantagens do ciclone .................................... ....................................................................... ...................................................................... ......................................... ...... 13 b) Desvantagens Desvantagens do ciclone. ............................................................................................ ......................................................................................................... ............. 14 8. CONCENTRAÇÃO DO OURO ............................. .................................................................. ................................................................. ............................ 15 .............................................. ........... 16 8.1.Etapa de Beneficiamento de ouro no processo de Concentração................................... ..................................................................... .................................................... ................. 16 8.2. Separação gravítica ou gravimétrica ..................................

8.3. FLOTAÇÃO DE MINERIO DE OURO ................................. ..................................................................... ............................................... ........... 16 Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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8.3.1. FLOTAÇÃO DE OURO EM SISTEMAS MISTOS ........................................................... .......................................................... 17 ................................. 18 8.3.2.CRITÉRIOS E EFICIÊNCIA DE CONCENTRAÇÃO GRAVÍTICA .................................. ................................................................... ......................................................................... ................................................................ ............................ 18 a) Jigagem ..............................

b) Mesas vibratórias................................... ...................................................................... ....................................................................... ............................................... ........... 18 c) Concentradores centrífugos.............................. ................................................................... ........................................................................ ................................... 18 8.4. PROCESSO DE AMALGAMAÇÃO .................................................................................... ................................................................................... 19 8.5. Lixiviação do ouro por Cianeto de Sódio:.............................................................................. .............................................................................. 19 ..................................................................... ....................................................................... .................................................... ................. 19 9.ÁGUA RÉGIA .................................

10. Refino ............................... .................................................................... ....................................................................... ................................................................ .............................. 20 11. Utilização de Água.............................. .................................................................. ........................................................................ ............................................... ........... 20 12. ASPECTOS ECONÔMICOS. ................................................................................................ ................................................................................................ 21 12.1. Preço de Mercado ................................... ...................................................................... ...................................................................... ......................................... ...... 21 13. Fluxo Grama de Beneficiamento do Minero de Ouro Narcisio Mineral ................................... 22 ...................................................................... ....................................................................... ............................................... ........... 23 14. CONCLUSÕ C ONCLUSÕES ES ...................................

15. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS .................................................................................... ................................................................................... 24

Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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LISTA DE ABREVIATURAS MEV -microscópio eletrónico de varedura µm - micrometros U- urânio Cu- cobre Ni-niquel Pb- chunbo Tf – temperatura temperatura de fussão ºC- graus celsos celsos g- grama mm- milímetros #- mes % percentagem "oversize" material retido "overflow"- por onde passa o material retido "underflow"- por onde passa o material material passante "undersize"- material passante Kwh- quilo-wortes-hora Ton- tonelada t oneladass


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1.INTRODUÇÃO O presente trabalho entitulado a beneficiamento do ouro, referente a cadeira de Processamento Processamento Mineral, foi fo i desenvolvido pelos estudantes estudantes do II I I grupo. Ouro é um metal de transição brilhante, amarelo, pesado, maleável, dúctil que não reage com a maioria dos produtos químicos, mas é sensível ao cloro e ao bromo, utilizado como cobertura protectora em muitos satélites porque é um bom reflector de luz infravermelho. O benificiamento do ouro se faz por britagem, moagem (<200#), concentração gravimétrica, gravimétrica, alternativamente alternativamente a flotação, amalgamação amalgamação (amal ( amalgamação gamação se faz adicionando-se mercúrio no moinho de bolas ou de hastes) ou cianetação, em se optando por esta última seguem-se as operações de cementação, cementação, separação do ouro e refino do mesmo.


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2. OBJECTIVOS OBJECTIVOS

2.1. Objectivo Geral - Conhecer os estagios de benificiamento de minérios de ouro. o uro.

2.2. Objectivos Específicos - Conhecer as propriedades físico-químicos do ouro; - Conhecer os equipamentos usados no benificiamento do ouro; - Interpretar o fluxograma do beneficiamento do ouro; - Aplicabilidade do ouro.


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3. OURO 3.1. Conceito O ouro (do latim aurum, "brilhante") é um elemento químico químico de número atómico 79 (79 protões e 79 eletrões) que está situado no grupo onze (IB) da tabela periódica, e de massa atómica 197 µm. O seu símbolo é Au (do latim aurum). Conhecido desde a antiguidade, o ouro é utilizado de forma generalizada generalizada em joalharia, indústria indústria e eletrônica, bem como reserva de valor. valor. O ouro é um dos mais raros metais, ele ocorre na crosta terrestre na proporção de 0,005 ppm, geralmente na forma nativa e longamente longamente distribuido, (SOUZA, Brenno 2011). U - 2 ppm (400x > Au) Sn - 3 ppm (600x > Au) Cu - 40 ppm (8000x > Au) Ni - 60 ppm (12000x (12000x > Au) Au) Os únicos minerais conhecidos de ouro são os teluretos: AuTe2 - Calaverita, (Au,Ag)Te2 - Silvanita.

3.2. PROPRIEDADES DO OURO Segundo, SOUZA Brenno ouro é um metal de transição brilhante, amarelo, pesado, maleável, dúctil que não reage com a maioria dos produtos químicos, mas é sensível ao cloro e ao bromo. 

Tf = 1063ºC



Densidade = 19,3



Dureza = 2,5



Dúctil = fios de até 3240 m/g.



Maleável = folhas de 10-4 mm.



Atacavel pela água régia (ácido clorídrico HCl), cianetos, mercúrio e tiossulfeto de sódio (também é atacado por mistura de sais e ácidos que desprendem cloro).



Quase nunca usado puro por causa de sua baixa resistência mecânica, mas ligado com Cu, Ag, Zn.


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3.3. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DO OURO O minério de ouro, possui também características que lhe diferem dos outros minerais como as seguintes: - A temperatura ambiente, apresenta-se apresenta-se no estado sólido. - Este metal encontra-se normalmente em estado puro e em forma de pepitas e depósitos aluvionais e é um dos metais tradicionalmente usados para cunhar moeda. - É tão dúctil e maleável que, com apenas um grama de ouro, é possível obter um fio de 3 quilómetros de extensão e 0,005 milímetros de diâmetro, ou uma lâmina quadrada de 70 centímetros de largura e espessura de 0,1 micrômetro. - O ouro puro é demasiadamente mole para ser usado. Por essa razão, geralmente é endurecido formando liga metálica com prata e cobre. - O ouro e as suas diversas ligas metálicas são muito empregados em joalherias, fabricação de moedas e como padrão monetário em muitos países. - Devido à sua boa condutividade elétrica, resistência à corosão e uma boa combinação de propriedades físicas e químicas, apresenta diversas aplicações industriais ( Manual de Geologia Metalúrgica).

3.4. APLICAÇÕES Segundo, SOUZA Brenno o minério de ouro em termo da sua aplicabilidade ela pode ser aplicado: -O ouro exerce funções críticas em ordenadores, comunicações, naves espaciais, motores de reação na aviação, e em diversos outros produtos. - A sua elevada condutividade condutividade elétrica e resistência à oxidação têm permitido um amplo uso em eletro-deposição, ou seja, cobrir com uma camada de ouro por meio eletrolítico as superfícies de conexões elétricas, para assegurar uma conexão de baixa resistência elétrica e livre do ataque químico do meio. - O mesmo processo pode ser utilizado para a douragem de peças, aumentando a sua beleza e valor. Como a prata, o ouro pode formar amálgamas com o mercúrio que, algumas vezes, é empregado em obturações dentárias. dentárias. - O ouro coloidal (nano-partículas de ouro) é uma solução intensamente colorida que está sendo pesquisada para fins médicos e biológicos. Esta forma coloidal também é empregada para criar pinturas pinturas douradas em cerâmicas. cerâmicas. O ácido cloroáurico cloroáurico é empregado empregado em fotografias. - O isótopo de ouro 198Au, com meia-vida de 2,7 dias, é usado em alguns tratamentos de Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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câncer e em outras enfermidades. enfermidades. É empregado empregado para o recobrimento recobrimento de materiais biológicos, permitindo a visualização visualização através do microscópio microscópio eletrónico de varedura (MEV). (MEV). - Utilizado como cobertura protetora em muitos satélites porque é um bom refletor de luz infravermelha, (SOUZA, Brenno 2011).

3.5. OCORRÊNCIA DE OURO Tomando em consideração consideração o ouro pode ocorrer de várias formas: -Por ser relativamente inerte, pode-se encontrá-lo como metal, as vezes como pepitas grandes, mas geralmente se encontra em pequenas intrusões em alguns minerais, como quartzo, rochas metamórficas e depósitos aluvionares originados dessas fontes. O ouro está amplamente amplamente distribuíd d istribuído, o, e encontra-se associado associado ao quartzo e pirite. -É comum como impureza em muito minérios, de onde é extraído como sub produto. Como mineral é encontrado na forma de calaverita, calaverita, um telureto t elureto de ouro. - A África do Sul é o principal produtor de ouro, extraindo aproximadamente dois terços de toda a procura mundial deste metal, (MANUAL DE GEOLOGIA METALÚRGICA).

4. BENEFICIAMENTO DE OURO A extração do ouro se faz por britagem, moagem (<200#), concentração gravimétrica, alternativamente alternativamente a flotação, amalgamação amalgamação ou o u cianetação, cianetação, em se optando o ptando por esta última seguem-se as operações de cementação, separação do ouro e refino do mesmo.

4.1. BRITAGEM Britador são equipamentos usados para operação de cominuição grosseira cuja a faixa operacional de tamanho para a alimentação da ordem de metro(m), a centimetro(cm) e o tamanho de blocos britados é do tamanho tamanho centimetro (cm). A britagem primária do ouro pode ser realizada tanto em britadores de mandíbulas de dois êixos quanto em britadores de impacto ( Chaves Chaves e Peres). P eres).


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4.1.1. Britador de Mandíbulas de dois (2) eixos A britagem primária pode ser realizada tanto em britadores de mandíbulas de dois eixos quanto em britadores de impacto (Peres Et Alii In Chaves e Peres, 1999 ). Nos britadores de mandíbulas mandíbulas (Figura 1) os elementos elementos mecânicos mecânicos activos são uma placa metálica móvel (mandíbula móvel), que se move em movimento recessivo (aproxima-se e afasta-se) de uma placa metálica fixa (mandíbula fixa). A distância entre as duas mandíbulas na extremidade superior do britador é designada como "gape". O fragmento de rocha ou minério de ouro a ser britado é introduzido no espaço entre as duas mandíbulas e, durante o movimento de aproximação, é esmagado. Os fragmentos resultantes escoam para baixo, durante o movimento de afastamento, cada qual se deslocando até uma posição em que fique contido pelas pe las mandíbulas e seja novamente esmagado na aproximação seguinte da mandíbula móvel. A mandíbula móvel movimenta-se em torno de um eixo cêntrico. O movimento é gerado por um outro eixo, excêntrico, que aciona uma biela. Esta biela está ligada a duas placas rígidas de metal, chamadas chamadas "abanadeiras". "abanadeiras". A abanadeira da direita tem sua extremidade à direita fixa. A extremidade da esquerda sobe e desce com o movimento da biela, percorrendo um arco de círculo e empurrando a ponta inferior da biela para a frente e depois depois retornando com ela. A abanadeira abanadeira da esquerda tem um moviment movimentoo mais complexo: sua ponta direita sobe e desce e vai para a frente e retorna, transmitindo esses movimentos para a mandíbula, à qual está presa pela sua extremidade esquerda. Como a mandíbula móvel está presa pelo pelo eixo cêntrico, cêntr ico, o movimento que ela tem liberdade l iberdade para fazer é percorrer um arco de círculo, aproximando e afastando a sua extremidade inferior da mandíbula fixa (abrindo e fechando). Todo o conjunto mandíbula móvel - abanadeira esquerda- biela - abanadeira direita é mantido solidário e rígido r ígido por uma outra peça, o tirante, que é aparafusado à carcaça do britador. A abanadeira direita direita apoia-se apoia-s e num calço, de tamanh t amanhoo variável, cujo efeito é aumentar ou diminuir a distância entre as extremidades inferiores das mandíbulas - a "abertura" do britador. Nota-se na Figura 1 a presença de um volante (na realidade são 2, mas o outro o utro está no plano anterior ao corte). Estes volantes têm a função principal de armazenar energia cinética durante a operação do britador, que é intermitente, o equipamento passando períodos operando em vazio, isto é, sem receber alimentação. Nestes períodos, o volante gira e acumula energia cinética, que será dispendida no momento em que o britador for alimentado Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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e tiver que quebrar as partículas entre as mandíbulas. Desta forma o motor do equipamento é aliviado. A outra função de um dos volantes é trabalhar como uma grande polia, acionada por correias em V, a partir do motor. Isto é vantajoso, porque vale como um dispositivo de segurança: em caso de travamento do britador (por exemplo por causa de um fragmento grande demais para ser britado), as correias patinam ou acabam por se romperem, r omperem, protegendo o motor.

Fonte: Chaves e Peres 1999 Figura 1 – Corte Corte de um britador de mandíbulas de 2 eixos

4.1.2. Os Britadores de Impacto Segundo, Peres Peres Et Alii Alii In Chaves e Peres, os britadores de impacto impacto convencionais se caracterizam por desgaste elevado e por isto estão limitados a materiais não abrasivos. Apresentam menor investimento de capital e maior rendimento energético. A acção mecânica é o impacto dos martelos ou barras de impacto sobre as partículas e a transformação de sua energia cinética em fratura. A carcaça é projetada especialmente de forma a fragmentar as partículas impactadas impactadas contra a mesma. mesma. A descarga é livre e a câmara câmara é grande, para permitir a movimentação das partículas e passagem de blocos de grandes dimensões. Em alguns Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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modelos a posição das barras de impacto pode ser ajustada horizontalmente, de forma a regular a granulometria do produto. Nas britagens secundária e terciária são empregados britadores cônicos (Peres Et Alii In Chaves e Peres, 1999 ).Essas máquinas pertencem à família dos britadores giratórios. Em comparação com os britadores giratórios propriamente ditos, apresentam altura do cone reduzida em relação ao diâmetro da base e o manto fecha-se no topo, permitindo melhor aproveitamento aproveitamento do volume da câmara. Os fabricantes fornecem equipamentos com diferentes desenhos de câmara para grossos, médios e finos, de modo que a distribuição granulométrica do produto passante na abertura na posição fechada fechada varia, respectivamente, entre 60%, 68% e 75%. Os aparelhos usados na britagem secundária são designados como britador cônico ou cônico "standard"; os empregados na britagem terciária são mais curtos e de câmara mais fechada, sendo chamados de "short head". Os fabricantes fornecem moinhos de diâmetros pré-definidos; isto porque, do ponto de vista da fabricação do equipamento, é muito fácil alterar o comprimento do moinho, que é feito, como já dito, de chapa calandrada e soldada. Já as tampas são feitas de aço fundido, os moldes de fundição são muito caros e os fabricantes dispõem de número restrito dos mesmos. O acionamento é feito por coroa e pinhão, a coroa sendo solidária ao moinho e externa à carcaça, fabricada em duas metades, aparafusadas, geralmente em aço fundido. Os dentes são retos até potências de 400 HP e helicoidais acima disso. O acionamento acionamento deve ser instalado do lado oposto ao da alimentação (lado da descarga), de modo que algum eventual entupimento que implique em derramamento da polpa de alimentação não venha a atingir a coroa, que é uma peça de usinagem mui muito to cara, (Peres Et Alii In Chaves C haves e Peres, 1999 ).

5. PENEIRAMENTO PENEIRAMENTO No processo de peneiramento peneiramento do minerio de ouro utiliza-se as peneiras vibratórias convencionais, e peneiras vibratórias inclinadas(Peres Et Alii In Chaves e Peres, 1999 ).

5.1. Peneiras Vibratórias Convencionais Nos circuitos de britagem de minérios de ouro são empregadas empregadas peneiras vibratórias convencionais, constituídas por um chassi robusto, apoiado em molas, um mecanismo acionador acionador do movimento movimento vibratório e um, dois ou três t rês suportes para as telas ("decks") (Peres Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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Et Alii In Chaves e Peres, 1999 ). No peneiramento de partículas grosseiras é necessário revestir as paredes internas do chassi com placas de material resistente à abrasão. Quando se peneiram populações contendo tamanhos variados numa malha de abertura pequena pequena é muito conveniente a colocação de um "deck" de alívio ou proteção, com uma tela grossa e forte, que recebe o impacto e o esforço mecânico das partículas maiores. Ao final os "oversizes" das duas fracções são reunidos gerando um produto único.

5.2. Peneiras Vibratórias Inclinadas Segundo, Peres Et Alii In Chaves e Peres as peneiras vibratórias inclinadas têm inclinações variando entre 15º e 35º e transportam tr ansportam o material do leito a uma velocidade de 18 a 36m/min, 36 m/min, dependendo da inclinação. As peneiras horizontais transportam o material à velocidade de 12m/min. As peneiras vibratórias inclinadas têm um movimento vibratório circular ou elíptico, que faz com que as partículas sejam lançadas para cima e para a frente, de modo que possam se apresentar à tela várias vezes, sempre sobre aberturas sucessivas. sucessivas. Este movimento movimento vibratório causa a estratificação do conjunto de partículas sobre a tela, de modo que as maiores fiquem por cima e as menores por baixo. A análise do peneiramento pode ser feita considerando-se peneiramento colectivo ou individual das partículas (SOUZA, Brenno 2011 In Chaves e Peres, 1999). A peneira exerce três acções independentes e distintas sobre a população de partículas alimentadas: transporte das partículas ao longo da peneira, estratificação do leito, ficando as partículas maiores por cima e as menores por baixo e o peneiramento peneiramento propriamente dito. O comportamento comportamento colectivo colectivo é ilustrado na , que mostra o corte ideal do leito de partículas sobre o "deck" de uma peneira eficiente. Apresenta-se também a quantidade de material passante ao longo do leito. O comportamento individual leva em conta a comparação comparação entre o diâmetro da partícula e a abertura da tela.


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6. MOAGEM Moinhos são equipamentos que se caracteriza por ser uma operação fina cuja a faixa operacional de tamanho para a alimentação é da ordem de centímetro (cm) e o tamanho de produto moido é da ordem micrometro(µm), micrometro(µm), (Peres Et Alii In Chaves e Peres, 1999 ).; Os moinhos empregados em cominuição de minérios minério s de Ouro são moinhos de bolas, usados para moer diversos diversos tipos de minerais minerais e materiais materiais assim como para selecci seleccionar onar minérios e permite duas formas formas de moagem, moagem, processamento à seco seco e a húmido. húmido. Os materias entram em espiral e de forma uniforme na peneira sala de armazenagem através do eixo oco de introdução de material.São constituido de um corpo cilindrico que gira em e m torno do seu eixo. São sempre revistidos internamente por material resistente ao desgaste, desgaste, metálico ou borracha. borracha. fazem parte das tampas dois pescoços, ou munhões, munhões, que sustentam todo o moinho (Peres Et Alii In Chaves e Peres, 1999).

7. CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO Durante décadas a classificação foi realizada em classificadores espirais. Há cerca de 50 anos esses equipamentos passaram a ser substituídos por hidrociclones, ou simplificadamente, ciclones (Masini et alii, 1980), invenção do Dutch State Mines Department (Holanda). Hoje é considerado equipamento padrão para classificação fina, entre 850 mm a 2 mm. A Classificação do minerio de ouro consiste em separar uma população de partículas de ouro em duas outras, uma com proporção significativamente maior de partículas grosseiras ("underflow"), outra com proporção significativamente significativamente maior de partículas part ículas finas ("overflow") (Chaves et alii, 1996). De maneira geral a classificação é executada com um dos objetivos: 1. Selecionar partículas de ouro suficientemente finas, portanto com elevado grau de liberação para alimentar o processo processo de concen co ncentração tração (especialmente a flotação) e aquelas que devem retornar ao moinho; 2. Eliminar partículas muito finas, nocivas à etapa subsequente, a operação conhecida como deslamagem.

a)Vantagens do ciclone Ciclones – utilizados utilizados na faixa de tamanhos onde os classificadores mecânicos actuam, com a diferença que são muito eficientes para separarem partículas muito finas. Põem-se, também, operar a seco ou a húmido.


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A vantagens do ciclone em relação a classificadores espirais são: capacidade elevada em termos de volume ou área ocupada, facilidade facilidade de control co ntrol operacional, operacional, operação relativamente estável e entrada em regime em curto período de tempo, manutenção fácil e facilitada por um projecto bem feito, feito, investimento baixo baixo viabilizando a colocação colocação de unidades unidades de reserva. reserva.

b) Desvantagens do ciclone A desvantagens do ciclone em relação a classificadores espirais são: custo operacional maior (devido à energia gasta no bombeamento), incapacidade de armazenar grande volume de polpa e, com isso, de ter efeito efeito regulador, menor eficiência de classificação. Essa última característica, no caso do fechamento de circuitos de moagem, pode se transformar em vantagem, já que uma certa quantidade de finos pode afetar a reologia da polpa de forma a tornar mais eficiente a moagem. A compreensão do funcionamento do ciclone fica facilitada a partir da análise de sua operação com água apenas. apenas. A polpa po lpa de alimentação adquire um movimento circular, ou mais precisamente um escoamento rotacional, rotacional, dentro da porção cilíndrica do ciclone. As únicas opções para a saída da água alimentada são o "apex" e o "vortex finder ". A maior parte da água sai pelo "vortex finder", devido à sua maior secção. No interior do ciclone toda a água gira no mesmo sentido, mas parte dela tem uma componente vertical de velocidade descendente e se dirige para o "apex" (vórtice descendente) e a outra tem um sentido ascendente e se dirige para o "vortex finder" (vórtice ascendente). As principais características desse escoamento são: a velocidade angular varia diretamente com a pressão de alimentação; a velocidade linear varia diretamente com a velocidade angular para um dado diâmetro de ciclone (em ciclones de diâmetro grande é possível obter elevadas velocidades lineares com pequenas velocidades angulares, pequenas pressões; ciclones de pequeno diâmetro exigem pressões elevadas para a obtenção de velocidades lineares adequadas), para uma mesma pressão, ciclones de diâmetros crescentes apresentarão velocidades lineares crescentes, o movimento da massa fluida acarreta o aparecimento de uma pressão negativa que provoca secção de ar para dentro do ciclone, através do "apex" (esse ar mistura-se ao vértice ascendente ascendente e sai pelo "overflow"), "overflow"), (SOUZA, (SOUZA, Brenno 2011). Considerando-se a presença de partículas de ouro sólidas, o movimento circular gera uma força centrífuga que impele as partículas em direção às paredes do ciclone. As partículas ficam sujeitas à velocidade centrífuga que tende a arrastá-las em direcção às paredes do Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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ciclone e à velocidade vertical imposta pelo movimento da água dentro do ciclone: no sentido descendente nas regiões próximas à periferia, onde a massa de polpa está sendo descarregada pelo "underflow", e no sentido ascendente ascendente nas regiões centrais, onde a polpa está sendo descarregada pelo "overflow". As partículas mais grosseiras têm massa maior e por isso afundam mais depressa no campo centrífugo, ocupando o volume do ciclone próximo às paredes. As partículas finas também tendem a ser projectadas em direção às paredes, mas como o espaço já está ocupado pelas partículas grosseiras são empurradas para o centro do ciclone. Partículas extremamente finas se incorporam ao meio líquido e se dividem entre "underflow" e "overflow" de acordo com a partição de água entre esses fluxos.

8. CONCENTRAÇÃO DO OURO A concentração de minérios de ouro ocorre quando é preci pr eciso so separar os minerais de interesse dos que não são. Para que essa separação ocorra, é preciso que o ou os minerais de interesse não estejam fisicamente agregado aos que não são de interesse, daí a importância das etapas de fragmentação e classificação, que realizam e monitoram essa separação, respectivamente. A razão de se dar ao processo de separação de minerais contidos em um minério o nome de concentração pode ser bem entendido se tomarmos um exemplo prático, por exemplo a concentração de ouro aluvionar. Ao se tomar os sedimentos de um rio numa bateia, digamos 1kg, ele pode conter apenas uma partícula de ouro de 0,5 grama. Neste caso diz-se que a concentração de ouro é de 0,5g. Quando numa primeira operação da bateia essa massa inicial é reduzida para, por exemplo, 100 gramas, mantendo no produto a mesma partícula de ouro de 0,5g, a relação ouro/quartzo contida na bateia passa a ser de 0,5g/100g, ou seja: houve uma concentração do ouro na bateia. A separação de minerais exige que haja uma diferença física ou físico-química entre o mineral de interesse e os demais e pode ser fácil ou muito complexa, dependendo do minério. Duas propriedades físicas são as mais utilizadas na separação ou concentração de minerais: diferença de densidade e diferença d iferença susceptibilidade susceptibilidade magnética. magnética. Quando não existe diferença de propriedade física entre os minerais que se quer separar, utiliza-se de técnicas que tomam como base propriedades físico-químicas de superfície dos minerais. A técnica mais amplamente utilizada neste caso é a flotação.


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8.1.Etapa de Beneficiamento de ouro no processo de Concentração Esta etapa abrange a concentração gravítica, que envolve processos de fragmentação do minério e subsequente liberação das partículas de ouro, seguidos de uma etapa de flotação e outra subsequente de cianetização (utilização de cianetoHCN), que será antecedida de ustulação ou lixiviação à pressão ou bacteriana, previamente. A separação gravítica, propriamente propriamente dita, após o processamento processamento inicial, é efectuada através da utilização de equipamentos equipamentos como os jigues, as mesas vibratórias (osciladores) e concentradores centrífugos (Lins, 1998).

8.2. Separação gravítica ou gravimétrica É o método que apresenta bons resultados resultados com baixo custo. O processo se baseia na diferença de densidade existente entre os minerais de ouro presentes, utilizando-se de um meio fluido (água ou ar) para efectivar a separação, os equipamentos tradicionalmente utilizados são os jigues, mesas vibratórias, espirais, cones e “sluices”. O método é adotado na produção de ouro, ilmenita, zirconita, monazita, cromita, cassiterita. A concentração gravimétrica é normalmente realizada numa mesa estática ou vibratória: densidade do Au - 19,3g/cm3 e dos outros o utros minerais que o acompanha acompanha em torno de 3.

8.3. FLOTAÇÃO DE MINERIO DE OURO flotação é uma técnica de separação de misturas que consiste na introdução de bolhas de ar a uma suspensão de partículas. Com isso, verifica-se que as partículas aderem às bolhas, formando uma espuma que pode ser removida da solução e separando seus componentes de maneira efetiva. O importante nesse processo é que ele representa exatamente o inverso daquele que deveria ocorrer espontaneamente, espontaneamente, a sedimentação das partículas. A ocorrência ocorr ência do fenômeno se deve à tensão superficial do meio de dispersão e ao ângulo de contato formado entre as bolhas e as partículas. A flotação é geralmente usada quando o ouro vem acompanhado de minerais sulfetados, como a pirita, seguem-se geralmente uma ustulação e o aproveitamento aproveitamento do SO2 numa fábrica de ácido sulfúrico.


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- O método mais adequado para o processamento de um minério de ouro é determinado por muitos factores como a mineralogia dos minerais portadores de ouro e dos minerais de ganga, o tipo de padrão de liberação dos minerais portadores de ouro e o tamanho da partícula de ouro, entre outros (Lins, 2000). Tipicamente, as partículas livres de ouro o uro de tamanh t amanhoo maiores maiores que 200 µm podem ser recuperadas eficientemente eficientemente por métodos gravíticos. Quando o ouro está associado a sulfetos, o processamento usual inclui a cominuição do minério e subsequente liberação, seguida de uma etapa de flotação antes da cianetação. Com os minérios de natureza refratária, é comum o emprego de ustulação ou lixiviação à pressão ou bacteriana previamente à cianetação (Lins, 2000). A concentração de minérios de ouro no é praticada por métodos gravíticos e por flotação. A aplicação da flotação como uma etapa no processamento de minérios de ouro pode ser assim classificada, considerando a interação com a mineralogia prevalecente no minério (Lins, 2000): Flotação de Minérios com Partículas de Ouro Flotação de Ouro Associado com Sulfetos - ouro associado com pirita, pirrotita e arsenopirita; - ouro associado a minerais como calcopirita e bornita em minérios de cobre; -ouro associado com sulfetos de Cu, Pb, Ag, Zn.

8.3.1. FLOTAÇÃO DE OURO EM SISTEMAS MISTOS Parte do ouro ocorre como partículas de ouro nativo e parte associada a sulfetos. De modo geral, o esquema de flotação aplicado a minérios de ouro, com ouro associado a sulfetos ou não, visa a flotação conjunta de ouro e sulfetos. Essa prática se justifica, em parte, pela dificuldade inerente de separação seletiva entre ouro livre (partículas (part ículas de ouro nativo liberadas dos sulfetos ou minerais de ganga) e os sulfetos de modo geral. A despeito da dificuldade inerente de separação, nos casos onde o ouro está liberado (pelo menos parcialmente e constituindo uma fração significativa do ouro total do minério) dos sulfetos, a flotação seletiva em determinadas situações poderá ser vantajosa do ponto de vista econômico, econômico, técnico t écnico e ambiental. Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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8.3.2.CRITÉRIOS 8.3.2.CRITÉRIOS E EFICIÊNCIA EFICIÊNCIA DE CONCENTRAÇÃO GRAVÍTICA O critério de concentração (CC) é usado em uma primeira aproximação e fornece uma ideia da facilidade de se obter uma separação entre minerais através de processos gravíticos, desconsiderando o factor de forma das partículas minerais. O critério de concentração - originalmente sugerido por Taggart, com base na experiência industrial - aplicado à separação separação de dois do is minerais em água é definido como segue (Manual ( Manual do Ministério de Minas e Energia In Burt, Lins, Lins, 1998):

onde

é a densidade do mineral pesado e

a do mineral leve, considerando-se considerando-se a densidade

da água igual a 1,0.

a) Jigagem: processo de concentração gravítica mais complexo devido às suas variações hidrodinâmicas, nesse processo a separação dos minerais de densidades diferentes é realizada num leito dilatado por uma corrente pulsante de água, produzindo a estratificação dos minerais;

b) Mesas vibratórias: consiste num “deck ”de madeira revestido com material com alto coeficiente de fricção (borracha ou plástico), parcialmente coberto com ressaltos, inclinado e sujeito a um movimento assimétrico na direção dos ressaltos com aumento de velocidade no sentido da descarga do concentrado e uma reversão súbita no sentido contrári contr ário, o, diminuindo a velocidade velocidade no final do curso(Manual do Ministério de Minas e Energia In Burt, Lins, Lins, 1998).

c) Concentradores centrífugos: a concentração centrífuga é processo que aumenta o efeito gravitacional visando uma maior eficiência na recuperação de partículas finas de ouro; Nos garimpos, após extração o ouro é concentrado através do processo de amalgamação com a utilização de mercúrio(Manual mercúrio(Manual do Ministério de Minas Minas e Energia In Burt, Burt, Lins, 1998).


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8.4. PROCESSO DE AMALGAMAÇÃO Segundo SOUZA, Brenno 2011, A amalgamação se faz adicionando-se mercúrio no moinho de bolas ou de hastes. O mercúrio, um dos poucos elementos que reage com o ouro, vai formar com ele uma amálgama que se separa facilmente da ganga (estéreis do minério de ouro). Amálgama se refere a toda liga metálica em que um dos metais envolvidos está em estado líquido, sendo geralmente o mercúrio. Outra alternativa é passar a polpa do minério moído a úmido, sobre placas de cobre que foram amalgamadas com mercúrio. O mercúrio se separa do ouro por destilação destilação à vácuo (temperatura de ebulição do Hg - 357ºC à pressão normal). O amálgama obtido, após prensagem, contém de 30% de Au. O ouro, apesar de resistência ao ataque ácido, se dissolve facilmente numa solução diluida de ácido cianídrico ou num produto mais estável, o cianeto de sódio ou de potássio, em condições oxidantes.

8.5. Lixiviação do ouro por Cianeto de Sódio : 4 Au Au + 8 NaCN + 2 H2O + O2 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH Se ainda tem sulfetos adiciona-se Pb(NO3)2 para precipitá-los A cementação do ouro é feita com zinco em pó no filtrado de Na[Au(CN)2] obtido na lixiviação: 2 Na[A Na[Au(C u(CN)2 N)2]] + Zn Zn ZnNa ZnNa2(CN 2(CN)4 )4 + 2 Au Au precipitação precipitação do ouro nas partículas partículas de Zn, não não atacadas. O ouro obtido por gravimetria gravimetria ou por processo químico químico é levado à fundição. fundição. Então é fundido a 1200ºC e purificado por escorificação. O boullion contém em torno de 85% de Au,13% de Ag e impurezas. ( SOUZA, Brenno 2011)

9.ÁGUA RÉGIA Segundo SOUZA, Brenno 2011, A água régia (do latim " aqua

regia"

que significa "água

real"), é uma mistura de ácido clorídrico (HCl) e ácido nítrico (HNO3) concentrado numa proporção de 3:1. 3:1.


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É um líquido altamente corrosivo de coloração amarela. O nome desta mistura vem da propriedade de dissolver os metais metais nobres (" regius”). A solução água régia, deve ser utilizada logo que se mistura os dois ácidos, pois esta, perde sua força rapidam r apidamente. ente. Os vapores exalados são constituídos por uma mistura em equilíbrio de cloreto de nitrosila, cloro e óxido nítrico. À medida que estes vapores vão se perdendo para a atmosfe at mosfera, ra, o poder reagente reagente da água régia rég ia vai perdendo sua validade.

10. Refino O processo consiste no borbulhamento de cloro no boullion fundido (acima de 1063ºC), as principais reações reações são: 2 Ag + Cl2 2 AgCl (Tfusão = 455ºC e Teb= 1550ºC) 2 Cu + Cl2 2 CuCl (Tfusão = 430ºC e Teb= 1490ºC) Zn + Cl2 ZnCl2 (Tfusão = 283ºC e Teb= 732ºC) Ni + Cl2 NiCl2 (sublima a 973ºC) Au e Pt não são atacados pelo cloro. Os cloretos de Zn e Ni vaporizam e são em seguida condensados. Os cloretos de Ag e Cu vão para a superfície e sãoescorificados com bórax. (Borato de Cálcio decahidratado) Restam Au e Pt com 99,98% de pureza. Pode-se chegar ao Au 99,99%, por dissolução em água régia, seguida de deposição eletrolítica (voltagem 0,8V a 2,6V e 300 a 600 kwh/ton, eletrólito a 40ºC e 1500 A/m2).

11. Utilização de Água Na mineração mineração e no beneficiamento beneficiamento do ouro não há uso direto de água nos processos, processos, mas a demanda sobre os recursos hídricos é pouca. Sob o aspecto ambiental, a preocupação se dá especialmente em relação à possível degradação desses recursos na região da área de lavra, principalmente do tipo tipo céu aberto, aberto, por conta da grande grande movimentação movimentação de minério e estéril. estéril. Os processos de flotação e de lixiviação de pilhas consomem menos de 0,5m³ de água por tonelada de minério tratado (informação obtido em empresa de mineração). mineração). A água é usada freqüentemente molhando as estradas e as pilhas de minérios. O risco de degradação Paulo Saize Samuel, Estudante de Eng. de Proc. Mineral-Inst. Mineral-Inst. Sup. Pol. de Tete

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ambiental nas drenagens é baixo , podendo haver assoreamento pela deposição de sólidos. Os projetos de mineração mineração de ouro procuram procuram reciclar a água água a partir de barragens, barragens, sendo sendo que o custo de construção das mesmas pode representar até 30% do investimento total do projeto de mineração (SOUZA, Brenno 2011).

12. ASPECTOS ECONÔMICOS 12.1. Preço de Mercado O preço do ouro varia principalmente de acordo com a situação econômica dos países e em situações de crises. Crises como a do petróleo na década de oitenta elevou o preço do ouro a mais de US$ 700. Nas décadas de 80 e 90 observou-se oscilação dos preços anuais médio entre 400 e 300 US$. A partir de 2001 verifica-se crescimento crescimento continuado continuado no preço atingindo a média anual de US$ 972 em 2009. O preço internacional do ouro atingiu patamares mais altos no final de 2009, com tendência de alta, devido ao bom desempenho de países emergentes como a Índia, o qual aumentou a aquisição de ouro como jóias. Fonte: KITCO Bulion Dealers (http:www.kitco.com) (http:www.kitco.com)


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13. Fluxo Grama de Beneficiamento do Miner M ineroo de Ouro Narcisio Mineral


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14. CONCLUSÕES Tendo como vista o beneficiamento do minério e as operação unitário do ouro os autores do seguinte concluiu que: - A flotação,entre outros, séra um processo usado geralmente para a concentração de ouro ou remoção de impurezas; - A forma de ocorrência deste mineral é metálica, geralmente em liga com a prata e/ou metais do grupo da platina, são tambem encontrados compostos de ouro como telúrio (teluretos).

- O método mais adequado para o processamento de um minério de ouro é determinado por muitos fatores (mineralogia dos minerais portadores de ouro e dos minerais de ganga, o tipo de padrão de liberação dos minerais portadores de ouro e o tamanho da partícula de ouro, entre outros).


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15. REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS BIBLIOGRAFICAS Fonte: KITCO Bulion Dealers (http:www.kitco.com) LINS, F. F; Flotação de minérios de ouro, 2000, ( Relatório Interno CETEM). Manual de Geologia Metalurgica; MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA Beneficiamento Beneficiamento de Minérios Brasil; SOUZA, Brenno Ferreira; Metalurgia do Ouro Brasil 2011; PERES ET ALII; Beneficiamento de Minérios de Ouro.


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Beneficiamento de Ouro

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