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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8WSGY5| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | A influência de algumas variáveis sobre a reologia de polpas minerais |
| Authors: | Ana Paula Resende Bisco |
| First Advisor: | George Eduardo Sales Valadao |
| First Referee: | Roberto Galery |
| Second Referee: | Éder de Sílvio |
| Abstract: | O estudo do comportamento reológico de polpas minerais tem demonstrado grande importância devido à utilização de minérios cada vez mais finos. Atualmente, com o processamento de minérios mais pobres, a polpa está presente em várias etapas durante o beneficiamento. Com o conhecimento das características reológicas épossível melhorar o desempenho de operações como: moagem, ciclonagem, e de transporte por tubulação. Quando se trata de transporte de polpa em longas distâncias, a determinação dascaracterísticas reológicas torna-se fundamental para dimensionar bombas e tubulações. Atualmente, a utilização de mineroduto como alternativa ao transporte por ferrovia tem sido bastante estudada. Outra aplicação semelhante é o bombeamento de rejeitos com altas porcentagens de sólidos em massa (pasta mineral) para barragens,diminuindo a área necessária para disposição de rejeitos. A reologia estuda a maneira como os fluidos se comportam quando se aplica umatensão. Os fluidos podem ser classificados em Newtonianos e Não-Newtonianos. Além desta classificação, os fluidos Não-Newtonianos podem ser classificados em: dilatante,pseudoplástico, pseudoplástico com yield stress e plástico de Bingham. Outra classificação dos fluidos é em função da dependência com o tempo: eles podem ser tixotrópicos ou reopéticos. Os fluidos tixotrópicos são aqueles que apresentam uma diminuição na viscosidade com o tempo quando submetidos a uma taxa decisalhamento constante. Já os fluidos reopéticos apresentam um aumento da viscosidade com o tempo. O trabalho tem como objetivo estudar o comportamento reológico de uma polpa contendo hematita, com elevado grau de pureza, através da determinação de valoresde viscosidade, slump e yield stress para polpas em diferentes concentrações de sólidos em massa. A amostra mineral foi caracterizada em termos de composição química e mineralógica, de densidade e distribuição granulométrica. Foram realizados ensaios para a determinação do ponto de carga zero e para estudo de característicasreológicas. Dos resultados obtidos, pode-se concluir que: a) a amostra mineral possui alta pureza (97% de hematita), apresenta 85% passante em 44m, tem densidade de sólidos de 5 g/cm³; b) o ponto de carga zero foi obtido no pH de 6,8 (usando zetameter) e pH 6,9 (pelo método de Mular e Roberts); c) comportamento das polpas foi, em geral, semelhante ao de um fluido de Bingham, tendo também um comportamento reopético; d) há dependência entre o yield stress e a concentração de sólidos da polpa, não sendo esta relação linear; e) os valores de yield stress foram influenciados pela mudança no valor de pH. |
| Abstract: | The study about slurrys rheology behavior has been showing a great importance due to the utilization of ores more and more slender. Nowadays, the slurry is present in several stages during processing due to the poor ore that has been processed. With the knowledge about the rheological characteristics, its possible to improve the performance of operations as: milling, cycloning and pipeline transport. When the topic is about slurrys transport from large distances, the determination of therheological characteristics becomes primordial to project pumps and pipelines. Currently, the utilization of pipeline as an alternative way for the railways transport has been studied a lot. Another similar application is the rejects pumping with high percentages of solids in mass (mineral paste) for the barrages, decreasing the necessary area to the rejects arrangement, avoiding the water recirculation and economizing energy.Rheology studies the fluids behavior when a tension is putting in practice. Fluids can be classified as Newtonians or Non-Newtonians. Besides this classification, Non- Newtonians fluids can be classified in: dilatant, pseudoplastic, pseudoplastic with yield stress e Binghams plastic.Another fluids classification is the function of dependence with time: It could be thixotropic or rheopectics. The thixotropics fluids are those that present a viscosity decrease with time, when subdue constant shear rate. Meantime, rheopectics fluids present a viscosity increase with time.This dissertation has the purpose of study the rheological behavior of a slurry that contain hematite, with a high degree of purity, through the determination of viscositys values, slump and yield stress for slurries with different solids concentration in weight. The mineral sampler was described with chemistry and mineralogy composition, density and size distribution. Tests was done to determine the zero charges point, and for rheological characteristics study. About the results obtained, can be concluded: the studied slurry has high purity (97% of hematite), owns 85% of pass in 44 m, the solids density is high (5 g/cm³), the zeropoints charge is in pH 6,8. About the rheological behavior, slurry showedcharacteristics of a rheopetic fluid. Besides, have knowledge of dependence between slurrys solids concentration and yield stress and this relation isnt linear. Just slurries with solids concentration in mass above 78% obtained yield stress results. For slurries with solids concentration above 78%, pH was changed to 11, using caustic soda. The addition of a base to increase pH causes a dispersion of the slurry and herewith tension necessary for shear (yield stress) is smaller. When pH of the slurry with solids concentration in 78% had been changed, it didnt obtained results for yield stress, but with natural slurry (pH 8,18) obtained result was close to 10,9 Pa. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8WSGY5 |
| Issue Date: | 15-Jun-2009 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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