Todos os tipos de indústrias, da aeronáutica à agrícola, de uma forma ou de outra, fazem utilização de minerais em algum momento. Porém, no momento em que minerais são extraídos, é necessário realizar uma série de processos para adequá-los ao uso na indústria. Em alguns casos é necessário alterar sua granulometria, remover impurezas, ou ambos, e até mesmo realizar outras modificações sobre os minerais, para possibilitar seu consumo e utilização. Esse conjunto de processos é chamado de Beneficiamento Mineral, que por sua vez é dividido em etapas. A etapa que será discutida hoje é a concentração, mais especificamente, a Concentração Gravítica.
O garimpo
Para explicar a Concentração Gravítica, é mais fácil ilustrar um dos seus mais notórios exemplos no Brasil, o uso de bateias no garimpo de ouro.
Durante o ciclo do ouro no Brasil Colonial, cidades inteiras, como Ouro Preto, foram formadas em torno da mineração e garimpo de ouro. Grande parte do ouro extraído era o chamado Ouro de Aluvião, ouro encontrado nos rios, e no seu garimpo eram utilizadas as bateias que são ferramentas de Concentração Gravítica.
Mas afinal o que é a Concentração Gravítica?
A Concentração Gravítica, ou Gravimétrica, é um método de concentração de minérios que visa separar minerais pela sua densidade, tamanho ou forma. Para tal, são utilizados equipamentos como mesas vibratórias, espirais e jigues, que irão utilizar a gravidade, forças centrífugas e forças conjuntas, geradas por movimentos de rotação ou vibração, sobre os minerais em meio fluido (como por exemplo a água) para então, dessa forma agrupar os minerais de acordo com suas propriedades físicas.
Tipos de Concentração Gravítica
A Concentração Gravimétrica é um dos processos mais antigos de concentração utilizada pelo homem, e ainda hoje, permanece como um dos principais métodos de concentração de minérios. Dessa forma, é natural que existam diferentes tipos e formas de realizá-la. De forma genérica, podemos dividi-los em dois grupos a depender do meio utilizado:
- Processos Hidromecânicos, são aqueles realizados em meio úmido, geralmente a água, como por exemplo o uso das bateias no garimpo do ouro de aluvião. Estes processos são melhores para a remoção das partículas de granulometria mais fina.
- Processos Pneumáticos, são aqueles realizados em meio seco (ar) e são de menor utilização.
Flotação
Embora a Concentração Gravítica seja um dos principais métodos de concentração, ela não é a única. Até o início do século XX ela era o processo majoritário utilizado, porém com a difusão do método de flotação, método no geral mais eficiente porém com maiores riscos ambientais e custos monetários, a Concentração Gravítica passou a ser utilizada mais criteriosamente. Acima de tudo, ela é utilizada para tratar partículas grossas, e a flotação, para partículas finas.
Critério e Eficiência
Para a realização da Concentração Gravítica, existem múltiplos mecanismos que influenciam o processo. São eles:
Aceleração diferencial:
- Dita que, em um ambiente no qual as partículas estão em queda livre por uma duração bastante curta, a distância percorrida pela partícula é mais afetada pela sua densidade do que pelo seu tamanho, separando então as partículas de acordo pela sua densidade.
Sedimentação retardada:
- Este mecanismo ocorre quando há formação de uma polpa de água + minério, permitindo que as partículas se sedimentam mais lentamente, provendo melhor divisão das partículas por tamanho
Consolidação intersticial:
- Este mecanismo acontece devido a interstícios (espaços) que ficam entre partículas grossas, permitindo a passagem de partículas finas
Velocidade diferencial em escoamento laminar:
- Este mecanismo ocorre quando partidas são transportadas por uma lâmina de água. Nela, as partículas irão se arranjar na seguinte forma: finas pesadas, grossas pesadas e finas leves, e grossas leves. Vale mencionar que partículas achatadas ficarão acima das esféricas devido a forma que elas são carregadas pela água.
Ação de forças cisalhantes:
- Dita que a ação de forças cisalhantes sobre uma suspensão de partículas gerará uma estrutura de estratificação vertical, na qual as colunas são definidas pela densidade, e as maiores partículas ficam em cima.
Conclusão
Portanto, mesmo que seja um método já antigo, de mais de centenas de anos, a Concentração Gravítica continua como um método extremamente atual, em constante uso e evolução e conhecê-la é fundamental para entender como funciona o beneficiamento mineral. Caso esteja interessado, pode ler os textos do nosso blog sobre a flotação do minério de ferro ou sobre a separação magnética, outros processos utilizados no beneficiamento mineral.
Autor: André Chamis
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