Mineração de A a Z

A

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Anfibolitos

Rocha

Anfibolito é uma rocha metamórfica. Os principais componentes são anfibólios (principalmente hornblenda) e plagioclásio. Quartzo, granada, diópsido, epidoto e biotita também podem estar presentes. A composição química dos anfibolitos é metabásica. Eles são obtidos de magmatitos básicos, como gabros, basaltos, andesitos e seus tufos ou de margas e tufitos (para-anfibolitos).

Ângulo de repouso (inclinação)

Propriedade de bulk materials

Para materiais granulares, de fluxo livre e sem coesão, como grãos, fertilizantes minerais granulados, calcário, pellets, coque, etc., o ângulo de repouso natural – também conhecido como ângulo de inclinação – é o ângulo máximo no qual as partículas individuais da superfície param de sliding para baixo. O ângulo de repouso natural pode ser facilmente determinado permitindo que o bulk material flua da área da base de um sampler em forma de cilindro em baixa altura de tombamento sobre um suporte horizontal firme.

Antracitos

Carvão betuminoso

O antracito é um carvão betuminoso com um teor de voláteis inferior a dez por cento. Esta forma de carvão de alta qualidade é extremamente dura. O antracito é formado a partir de matéria vegetal sob alta pressão e na ausência de ar. Isso aumenta o teor de carbono, que fica acima de 91,5 por cento em peso. O antracito é particularmente valorizado como combustível devido ao seu alto teor de energia, à chama quente que produz e às suas propriedades de combustion, o que significa que quase não deixa resíduos.

B

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Reaterro

Preenchimento de cavidades

Na mineração, o termo reaterro se refere ao preenchimento da cavidade entre a área escavada e a massa rochosa usando materiais adequados. Vários materiais (como cascalho) e uma série de tecnologias diferentes são usados para reaterro.

 

 

Formação de ferro bandado

Rocha sedimentar

As formações de ferro bandado são unidades de rocha sedimentar marinha portadora de ferro que foram depositadas principalmente no período Pré-cambriano. Elas possuem uma estrutura bandada característica devido às suas camadas portadoras de metal. As camadas consistem principalmente de minerais ferrosos com uma seção transversal vertical que lembra bandas. É isso que lhes dá o nome.

 

Basalto

Rocha ígnea

O basalto é uma rocha ígnea básica. Consiste, em particular, em silicatos de ferro e magnésio com piroxênios e feldspato rico em cálcio (plagioclásio), e geralmente também olivina. O basalto é o equivalente vulcânico do gabro (plutonito), que tem a mesma composição química. O basalto é geralmente cinza escuro a preto. Como a rocha é formada através da ação de processos vulcânicos, a matriz é geralmente de granulação fina devido ao rápido resfriamento a que é submetida.

 

Metal base

Metal base

Os metais base são caracterizados pelo fato de oxidarem – em condições normais, reagem com o oxigênio do ar. Por exemplo, o ferro enferruja. O zinco e o alumínio se protegem através da passivação, que é a formação de uma camada de óxido resistente à corrosion que impede a oxidação adicional. Os metais base diferem quimicamente dos metais nobres porque seus pares redox têm um potencial de eletrodo padrão negativo em vez de positivo (em relação ao eletrodo de hidrogênio padrão).

 

Bauxitas

Minério de alumínio

A bauxita é um minério de alumínio que consiste principalmente dos materiais de alumínio gibbsita (hidrargilita) e diásporo, bem como os óxidos de ferro hematita e goethita, o material argiloso caulinita e pequenas quantidades do óxido de titânio anatásio. A bauxita recebe o nome de seu local de descoberta, Les Baux-de-Provence, no sul da França. Foi desenterrada lá pela primeira vez em 1821.

 

Belt conveyor

Um sistema para mover bulk material

Máquina que transporta bulk material em uma correia transportadora. Consiste principalmente em uma estrutura de suporte feita de seções de aço, uma estação de acionamento, uma estação de retorno, roletes e uma correia transportadora.

 

Vagões de correia

Tecnologia de mineração

Belt wagons são máquinas independentes construídas sobre esteiras que servem para transportar e descarregar o overburden ou minerais. Na mineração a céu aberto, essas máquinas são elos muito importantes para atividades contínuas de escavação, transporte e descarga, especialmente quando as áreas de mineração e descarte estão espalhadas por distâncias significativas.

Os vagões de correia ajudam a economizar em investimentos gerais e custos operacionais, que de outra forma seriam substancialmente maiores devido à necessidade de adquirir equipamentos principais maiores.

 

Blending bed

Pátios de estocagem

Numerosas aplicações de bulk materials handling exigem tratamento compatível com o processo do material. Suas propriedades químicas e físicas devem ser as mais homogêneas possíveis. Como a maioria desses materiais vem de pedreiras ou minas a céu aberto, suas propriedades podem variar enormemente e, portanto, os pátios de estocagem devem atender a padrões muito mais elevados. Um pátio de estocagem projetado não apenas como um buffer ou para manter estoques de backup, mas também para homogeneizar as propriedades do material é conhecido como blending bed. Essa instalação garante a mistura ou pré-homogeneização combinando uma tecnologia de empilhamento específica com um tipo particular de tecnologia de recuperação.

De modo geral, o material é empilhado em camadas consecutivas e, dependendo do tipo de recuperação, camadas individuais, várias ou todas são recuperadas ao mesmo tempo. A eficiência de um blending bed é expressa como o efeito de homogeneização, geralmente também denotado como o blending effect.

 

Block caving

Mineração de minério

Block caving é um método de mineração subterrânea em rocha dura no qual um corpo de minério é rebaixado até que finalmente entre em colapso sob seu próprio peso. Isso pode causar a formação de grandes depressões de superfície chamadas dolinas ou sumidouros. O método é um meio econômico de mineração de grandes depósitos de minério.

 

Recuperadores tipo ponte

Máquinas de pátio de estocagem

Bridge-type reclaimers são empregados exclusivamente na recuperação de face. Uma viga de ponte é usada para a estrutura de suporte. A scraper chain está localizada embaixo da viga da ponte. Carruagens tipo grade com braços de grade são montadas na estrutura da ponte em um ou ambos os lados. Sua forma é adaptada à seção transversal da pilha. A viga da ponte que cobre toda a largura do pé da pilha é suportada em um chassi sobre trilhos. Ao mover a carruagem da grade em marcha à ré, o braço da grade, que é suportado on the face side da pilha, solta o bulk material. Como resultado, os bulk solids escorrem até o pé da pilha na superfície da encosta. Aqui eles são recolhidos pela scraper chain e transferidos para um belt conveyor para descarga.

Em pátios de estocagem circulares, são empregados recuperadores tipo ponte, que giram através de uma coluna de giro em torno de um eixo central. Nesta arrangement, o ponto externo da viga da ponte com o chassi é suportado em um trilho de anel.

Os recuperadores tipo ponte também são conhecidos como instalações de blending bed porque produzem os melhores efeitos de homogeneização na recuperação de bulk solids. Este efeito de homogeneização é produzido pelo trabalho do braço da grade viajando transversalmente à pilha, pré-misturando assim os bulk solids de várias camadas da pilha. Posteriormente, o bulk material é misturado novamente pelas pás raspadoras no pé da pilha. A grade pode alcançar todas as camadas on the face side da pilha e removê-las em profundidade uniforme.

O uso de recuperadores tipo ponte com scraper chains é limitado pelas propriedades do bulk material. Bulk materials de fluxo lento podem ser recuperados apenas muito lentamente (ou não). Nesses casos, são usadas máquinas tipo ponte com uma roda de caçamba ou corrente de caçamba.

 

Elevador de caçamba

Transporte vertical de bulk material em pó ou de pequeno porte

Um conveyor contínuo para elevar verticalmente bulk material em pó ou de pequeno porte. As caçambas são fixadas a uma corrente de fio duplo ou simples, uma corrente de pino ou uma correia. Transportador contínuo vertical com caçambas usadas como elementos de suporte que coletam o material a ser transportado ou são enchidas e esvaziadas em certas áreas. Correias ou correntes são usadas como elementos de tração.

 

Recuperadores de roda de caçamba

Máquinas de pátio de estocagem

Bucket wheel reclaimers equipados com um bucket wheel boom são usados em pátios de estocagem para recuperar grandes fluxos de massa de bulk solids de fluxo ruim ou bulk materials de densidade relativamente alta. O princípio de design e a função dos recuperadores de roda de caçamba não são essencialmente diferentes daqueles das bucket wheel excavators usadas em minas a céu aberto. No entanto, as forças de corte necessárias na roda de caçamba e os fluxos de massa a serem alcançados são geralmente um pouco maiores na mineração a céu aberto. Os recuperadores de roda de caçamba consistem principalmente em uma superestrutura giratória e uma subestrutura montada sobre trilhos. Tanto o bucket wheel boom quanto o counterweight estão montados na superestrutura e estaiados por cabos de estai ou tirantes através de um pilão. O bucket wheel boom é levantado ou abaixado com a ajuda de guinchos de cabo ou cilindros hidráulicos. A roda de caçamba, que é montada excentricamente na cabeça do wheel boom, pega o bulk material e o transfere lateralmente para o boom conveyor. O belt conveyor transporta os bulk solids para a feeding chute central no eixo de giro da superestrutura, de onde o material é transferido para um discharge belt conveyor de descarga que corre entre os trilhos do recuperador. Para alcançar ângulos de folga potencialmente grandes e bom corte, enchimento e esvaziamento da caçamba, a roda de caçamba é montada de forma que não seja apenas girada torcionalmente em torno de um eixo vertical, mas também inclinada em torno de um eixo horizontal disposto em ângulos retos com o eixo da roda.

Além disso, escavadeiras de roda de caçamba compact-type montadas sobre esteiras também são empregadas como recuperadores. Elas são caracterizadas por um peso unitário particularmente favorável. Elas são muito flexíveis e podem ser usadas para muitas aplicações. Recuperadores deste tipo têm um bucket wheel boom relativamente curto que pode ser levantado e abaixado hidraulicamente e, para recuperar pilhas em operação em bloco, são equipados com engrenagem de giro para a superestrutura e um discharge belt conveyor de descarga giratório separadamente. O wheel boom curto requer apenas um pequeno counterweight outreach. Este counterweight é posicionado na plataforma da superestrutura estendida para a retaguarda de forma que o discharge belt conveyor de descarga possa ser girado acima dele. O wheel boom é suportado no pilão da superestrutura acima da feeding chute do discharge belt conveyor de descarga.

Além deste design, que é típico de escavadeiras compact-type, recuperadores de roda de caçamba compact-type modificados sobre esteiras sem um discharge belt conveyor de descarga separado são construídos para aplicações específicas. Neste caso, o material é transferido por um transportador contínuo sem qualquer transfer point intermediário da roda de caçamba para o ponto de descarga da máquina. Recuperadores de roda de caçamba compact-type sem discharge belt conveyors de descarga separados são usados exclusivamente em operação tipo bancada. Comparado com as escavadeiras de roda de caçamba compact-type com discharge belt conveyor de descarga separado, a estrutura de aço da superestrutura dessas máquinas é de um design mais simples e leve. Não há transfer point de material no centro do dispositivo, o que é um benefício adicional em conexão com materiais abrasivos, como minério de cobre.

 

Bulk material

Uma mistura granular ou fragmentada em forma derramável

Bulk materials são diferentes tipos de produtos irregulares, granulares e em pó, por exemplo, minérios, carvão, turfa, areia, serragem, cimento. De acordo com VDI 2411, bulk materials são “materiais soltos e derramáveis a serem transportados”.

 

Bulk materials handling

Campo da engenharia centrado no projeto de equipamentos usados para o manuseio de materiais secos

Bulk materials handling denota a mudança entre os diferentes meios de transporte na cadeia de transporte do local de extração ao local de processamento ou ao consumidor. Uma ampla variedade de meios de transporte pode ser empregada na cadeia de transporte, incluindo caminhões, vagões ferroviários, navios marítimos e barcaças interiores. O processo de manuseio compreende o carregamento e descarregamento dos meios de transporte. A seleção do equipamento de manuseio a ser usado depende principalmente das propriedades dos bulk materials, do volume a ser manuseado por unidade de tempo (fluxo de massa) e do tipo de transporte. Além disso, as regulamentações ambientais em vigor, particularmente em relação às emissões de poeira e ruído (especialmente em portos e depósitos de carga), devem ser cumpridas. Como os sistemas de manuseio são frequentemente uma interface no transporte de carga, eles precisam atender a certas demandas em conexão com o teste e a medição da quantidade dos bulk solids enviados ou fornecidos.

 

Terminal de granéis

Porto de transshipment para bulk goods

A área de um porto usada para transshipment de bulk goods. As capacidades de armazém, equipamentos de carregamento e instalações de embalagem são projetados para manusear bulk goods.

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Método Chevcon

Procedimento de empilhamento

O método Chevcon foi desenvolvido para armazenamento circular com um empilhador girando continuamente para frente e para trás sobre uma área de pilha. A cada ciclo de giro, a área da pilha se desloca através de um ângulo definido que corresponde ao crescimento radial da pilha. O empilhador pode ser levantado e abaixado para depositar camadas em forma de telhado umas sobre as outras. O empilhador pode ser programado para funcionar a uma distância mínima da crista da pilha para evitar o acúmulo de poeira e danos ao material durante o empilhamento. À medida que a pilha cresce, há menos homogeneização porque os grain size tendem a se segregar em cada camada que é empilhada. No entanto, este efeito pode ser totalmente compensado usando recuperadores tipo ponte. Equipamentos e sistemas de controle consideravelmente mais complicados são necessários do que para o método Chevron.

Resumo:

• Método de empilhamento: Chevcon
• Recuperação na face -> Efeito de homogeneização: bom
• Recuperação ao longo do lado -> Efeito de homogeneização: moderado

 

Método Chevron

Procedimento de empilhamento

No método Chevron, o empilhador viaja ao lado da pilha o tempo todo e despeja o material em uma série de camadas em forma de telhado umas sobre as outras. O ponto de empilhamento pode sempre ser mantido a uma altura constante. No entanto, uma ação de empilhamento mais suave é possível com boom conveyors ajustáveis em altura que podem ser programados para manter uma distância mínima da crista de uma pilha para evitar danos ao material e poeira. Neste procedimento, diferentes componentes de granel podem ser facilmente misturados.

À medida que a pilha cresce, as mudanças na espessura da camada (mesmo volume da camada) podem ser compensadas reduzindo a velocidade do empilhador (maior volume da camada). A segregação do grain size que prejudica o efeito de homogeneização pode posteriormente ser totalmente compensada usando recuperadores tipo ponte na face da pilha.

Resumo:

• Método de empilhamento: Chevron
• Recuperação na face -> Efeito de homogeneização: bom
• Recuperação ao longo do lado -> Efeito de homogeneização: moderado

Cromita

Mineral de minério

A cromita é um mineral pertencente aos óxidos. Quimicamente, é um óxido de ferro e cromo. Normalmente ocorre em agregados granulares a maciços. A cor geralmente é preta, mas raramente também marrom escura. A superfície tem um brilho metálico oleoso.

 

Circular stockpiles

Pátios de estocagem

Circular stockpiles são pátios de estocagem “intermináveis” onde o material é empilhado em um circular stockpile por um stacker girando em torno de uma coluna central. Um reclaimer que também gira em torno do eixo central do stockpile move o material para um funil inferior sob a coluna central e, em seguida, para transportadores de túnel para transporte sob o circular stockyard. Devido ao seu design compacto, os circular stockpiles são adequados para o armazenamento coberto de bulk materials. Em contraste com os longitudinal stockyards, eles permitem o empilhamento e a recuperação simultâneos e contínuos do mesmo stockpile sem quaisquer restrições.

 

Método Cone Shell

Procedimento de empilhamento

No método Cone Shell, os stockpiles são construídos por um stacker que se move a uma velocidade uniformemente baixa ou em passos muito pequenos e tombos de uma altura constante, ou por transportadores de correia montados em cumeeira em um edifício de armazenamento. Tais stockpiles são usados para bulk solids de grain sizes pequenos e uniformes, ou seja, materiais de uma composição comparativamente homogênea. A principal vantagem deste método é que o equipamento mecânico e os sistemas de controle necessários são mantidos no minimum. A segregação ocorre apenas dentro da mesma linha de cones, e a grain size distribuição sobre toda a seção transversal de um stockpile é muito uniforme. O número de cones construídos em uma linha dependerá do bulk material grain size, do angle of repose e do blending effect desejado.

Resumo:

• Método de empilhamento: Cone Shell
• Método de recuperação: na face, ao longo do lado
• blending effect: pequeno

 

Descarga contínua de navios com um bucket elevator

Manuseio portuário

A captação automática e contínua de bulk material é essencial para a aplicação eficaz do princípio de transporte contínuo e utilização de bucket elevators de escavação para descarga de navios, incluindo o esvaziamento residual. Para o transporte vertical de bulk materials por meio de um bucket elevator, os buckets devem ser dispostos de modo que possam pegar o material escavando no ponto de retorno inferior (pé do elevador de alcatruzes). O bucket elevator de descarregadores contínuos de navios (descarregador de navios CONTI) pode ser movido em todas as direções. O pé do elevador de alcatruzes é projetado para alcançar todas as posições dentro do porão de carga.

A liberdade de movimento do bucket elevator deve-se ao seu design específico típico dos descarregadores de navios CONTI. A superestrutura da máquina com boom de descarga e boom de contrapeso é montada de forma giratória em um portal, que pode ser movido ao longo do cais. O bucket elevator de escavação, que gira em torno do eixo vertical, está localizado na cabeça do boom de descarga de elevação. Enquanto os caminhos de transporte vertical e horizontal são fechados para evitar emissões de ruído e poeira, o pé do elevador de alcatruzes com o chain guide triangular não é fechado. Por causa deste design, a extração de cavacos é possível com os buckets de escavação de forma semelhante ao princípio da roda de bucket ou da escada de bucket. O material é recolhido na seção horizontal inferior do ramal de corrente de bucket.

Na cabeça do elevador de alcatruzes, os buckets são descarregados em uma plataforma giratória horizontal, que transfere o bulk material para o boom conveyor. Comparado com o uso de várias calhas, este design reduz consideravelmente a altura de queda do bulk material, que é determinada pelo design, a altura de modelo do bucket elevator giratório e o desenvolvimento de poeira e ruído na cabeça do elevador de alcatruzes. O boom conveyor transporta o material para o feeding hopper disposto no eixo de giro do descarregador de navios, de onde é transferido para os transportadores de cais do terminal por bunker discharge conveyor reversível.

 

Transporte e carregamento

Transporte e carregamento de bulk materials ao longo de toda a cadeia de processo

Minérios, sais, rochas, terra e outros recursos que foram extraídos devem ser transportados por longas distâncias. Após a extração e britagem, o material deve passar por estações como moagem, flotação, secagem, homogeneização, mistura, armazenamento provisório e carregamento. Os sistemas de transporte devem garantir o manuseio seguro, eficiente e ecologicamente correto desses materiais ao longo de toda a cadeia de processo.

 

Transportador

Sistema de manuseio eficiente e ecologicamente correto para bulk material ao longo de toda a cadeia de processo

Também chamado de sistema de transporte, sistema de correia ou belt conveyor. Meio de transporte de material granular ou fragmentado coesivo ou não coesivo ou mercadoria em volume. Esses sistemas transportam todos os tipos de bulk material em uma ampla variedade de setores industriais.

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Drive power

Cálculo da máquina

Determinar o drive power para cada acionamento é particularmente importante ao calcular as funções do equipamento de manuseio. De modo geral, o drive power é o produto da resistência cinemática resultante e da taxa de movimento. Os principais tipos de resistência cinemática nas várias seções de manuseio incluem frictional resistance, resistência de elevação, resistência ao vento, resistência à aceleração.

 

Sistemas dinâmicos de leach pad

Tecnologia de mineração

Situações tecnológicas específicas exigem que a recuperação do stockpile e a construção de novos stockpiles ocorram ao mesmo tempo ou logo após o material ter sido recuperado e no mesmo local ou perto, de modo a fazer uso eficiente do equipamento e da área de armazenamento disponíveis. Este é tipicamente o caso na preparação química do minério de cobre. O minério de cobre britado e triturado é empilhado em stockpiles de grande área e, subsequentemente, lixiviado com ácido através de um sistema de tubulação para dissolver o cobre contido no minério. Posteriormente, o ácido é coletado por um drainage system e conduzido a uma planta de eletrólise para recuperação de cobre.

Após um período de retenção tecnologicamente exigido (tempo de lixiviação), o minério de cobre lixiviado é recuperado novamente para despejá-lo em um local final mais distante. Paralelamente ao processo de recuperação, o espaço agora livre é usado para construir uma nova pilha. Este processo de recuperação contínua de pilhas lixiviadas e reconstrução simultânea de um stockpile com minério de cobre fresco é chamado de sistema de stockpile dinâmico ou sistema de leach pad dinâmico.

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Grain size

Propriedade de bulk materials

A maioria dos bulk materials consiste em grãos ou partículas de diferentes tamanhos e formas. Grain size e a distribuição de grãos têm um grande impacto nas propriedades de fluxo de bulk materials. O grain size máximo é importante para o cálculo de componentes da máquina (largura da correia, bucket size, largura da calha, etc.) e sistemas de transferência (calhas de descarga).

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Homogeneização

Pátios de estocagem

Além do mero armazenamento, a principal função de um blending bed é homogeneizar bulk materials de diferentes qualidades, grain sizes ou propriedades. O efeito relacionado depende em grande parte da forma e do empilhamento do stockpile, bem como da instalação e do modelo do equipamento usado. O efeito da homogeneização varia com os desvios do material empilhado de sua composição média e com a função dos reclaimers usados (reclaimers tipo ponte, raspadores de portal, bucket wheel reclaimers).

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Longitudinal stockyards

Pátios de estocagem

O modelo mais difundido de armazenamento para bulk materials é o longitudinal stockyard, que normalmente tem uma proporção comprimento-largura de 3:1. Os longitudinal stockyards são frequentemente localizados ao ar livre. No entanto, se o material tiver que ser protegido das intempéries ou o meio ambiente tiver que ser protegido das emissões, esses pátios de estocagem podem estar localizados dentro de edifícios. O empilhamento é realizado a partir de stackers viajando ao lado do stockyard, tripper cars montados na cumeeira do telhado ou belt conveyors móveis. Para recuperação, reclaimers tipo ponte, portal e raspadores laterais ou bucket wheel reclaimers são usados.

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Indústria de mineração

Extração de recursos minerais

Extração de recursos minerais úteis, como minérios, carvão, cobre, rochas ou terra, em conformidade com a legislação especial (lei de mineração). Isto é feito em mineração a céu aberto ou underground com a ajuda de máquinas e equipamentos especiais.

 

 

Conveyor bridges móveis

Tecnologia de mineração

Conveyor bridges móveis montadas sobre esteiras foram projetadas especificamente para uma operação dinâmica contínua para agilizar o processo tecnológico de empilhamento do minério, recuperação de stockpiles lixiviados e criação de novos stockpiles de minério de forma eficiente em termos de espaço e em tempo hábil.

Ao construir o stockpile, um tripper car leva o minério de cobre fornecido por um belt conveyor correndo ao lado da pilha para um conveyor bridge montada sobre esteiras que viaja ao lado do stockpile. O tripper car viajando para frente e para trás neste conveyor bridge fornece a linha de stockpile tipo mesa linha por linha. As unidades de esteira dupla dos conveyor bridges são capazes de compensar quaisquer variações no perfil do solo em todas as direções. Por esta razão, nenhuma demanda especial é feita no subleito. Além disso, isso ajuda a manter um alinhamento da correia muito estável.

Em sistemas de stockpile dinâmicos – paralelamente à construção de um stockpile – a recuperação é realizada por um bucket wheel reclaimer compacto montado sobre esteiras que, em operação tipo bancada, recupera a pilha linha por linha. O bucket wheel reclaimer entrega o minério lixiviado através de um mobile hopper car para um conveyor bridge montado sobre esteiras de onde o material é transferido para um belt conveyor correndo ao lado da pilha para retirar o material. Outros sistemas de transporte estacionários então transportam o bulk material para um belt conveyor deslocável com tripper car móvel e boom de descarga. Este último transfere o material diretamente ou através de um Carro de correia intermediário para um spreader compact-type montado sobre esteiras para despejar o minério lixiviado em uma pilha final.

Para garantir a utilização eficaz do equipamento de stockpile, os conveyor bridges móveis viajam em um semicírculo no final do stockpile tipo mesa ou (após as esteiras duplas terem sido viradas) longitudinalmente para o lado oposto aos transportadores longitudinais para continuar seu trabalho. Ao fazer isso, eles cruzam os transportadores longitudinais correndo nesta área abaixo do nível do solo.

 

 

Índice de umidade

Propriedade de bulk materials

As propriedades de bulk materials são determinadas principalmente pelo seu teor de água. Em vez da água ligada (água estrutural, água adsorvida), a água ‘livre’ entre as partículas (água dos poros retida em espaços ocos devido à tensão superficial) é importante sob condições normais de temperatura e pressão. O teor de água de bulk materials é determinado secando uma amostra em uma estufa de secagem a 105°C por mais de seis horas. Alternativamente, a secagem de alta velocidade com emissores de infravermelho (DIN 18121, Parte 1 e Parte 2) é possível.

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Overland conveyor

Um belt conveyor para transporte terrestre de bulk material

Um transportador para transporte terrestre contínuo (longa distância) de bulk material para um local de armazenamento, como um stockpile. De lá, o material pode ser recolhido por vagões ferroviários ou caminhões para processamento posterior. Overland conveyors são usados onde grandes quantidades de bulk material devem ser transportadas de forma eficiente e ambientalmente correta de A para B.

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Raspadores de portal

Máquinas de pátio de estocagem

O portal do raspador de portal abrange totalmente o stockpile. O portal é suportado por dois chassis em cada lado, permitindo que stockpiles de até 75 m de largura sejam abrangidos. O boom do raspador é manobrado por engrenagem de elevação. Mais uma vez, o bulk material é transferido para o transportador de recuperação por uma calha de transferência (localizada fora do portal) ou uma mesa de alimentação (dentro do portal). Quando usados em pátios de estocagem ao ar livre, os raspadores de portal geralmente têm um ou dois main booms dispostos em paralelo. Em sua posição elevada, esses booms se projetam além do contorno do portal.

Raspadores de pórtico com lanças principais e auxiliares são utilizados dentro de edifícios de armazenamento. Neste modelo, os booms não se estendem além do contorno do portal em nenhuma posição, de modo que a seção transversal do armazém pode ser amplamente adaptada às dimensões do portal do raspador. O auxiliary boom tem a tarefa de alimentar o material para o main boom, de modo que toda a seção transversal do stockpile possa ser continuamente recuperada. Isto garante um fluxo de material muito uniforme durante a recuperação longitudinal. No entanto, os requisitos de engenharia para esta instalação são mais sofisticados, particularmente no que diz respeito à engrenagem de acionamento e ao sistema de controle dos elementos de recuperação.

Os raspadores de portal também são empregados em circular stockpiles. Para esta versão, o portal é suportado de um lado na coluna central por um anel de giro com rolamento de esferas e do outro lado através do chassi em um trilho de anel.

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Carregadores de navios radiais de quadrante

Manuseio portuário

Os carregadores de navios que viajam radialmente, também conhecidos como carregadores de navios radiais de quadrante, são usados em portos marítimos cuja profundidade não permite que embarcações de grande calado atraquem. Eles estão localizados offshore e conectados ao continente através de conveyor bridges. A característica especial de um carregador de navios radial de quadrante é sua main boom, que pode ser girada em um certo ângulo (quadrante) em torno de um eixo central de rotation. Neste caso, a montagem externa do trilho da main boom é suportada em uma fundação de estacas no mar e na curva do trilho montada na fundação. Um boom bridge que pode ser radialmente estendido é suportado na main boom através de montagens de trilho. O boom pode ser levantado ou abaixado por controle de cabo, conforme necessário. As cordas deste último são conectadas ao boom bridge através de um pilão. Este espaço para manobrar permite que a cabeça do boom alcance todas as escotilhas de carregamento sem ter que mover a embarcação. O bulk material é transferido para o sistema de transporte do carregador de navios em seu eixo de rotation através do conveyor bridge vindo do continente, e a embarcação é carregada pelo belt conveyor do boom bridge.

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Reclaimers

Máquinas de pátio de estocagem

Enquanto alguns pátios de estocagem menores que manuseiam pequenos fluxos de material usam alta mão de obra (por exemplo, dirigindo carregadeiras de rodas) para recuperação, locais maiores podem escolher entre vários reclaimers contínuos e equipamentos de blending bed. Estes últimos incluem vários modelos de scraper reclaimers semiautomáticos ou automáticos e bucket wheel reclaimers. Estas máquinas retiram o material, pegam-no e transferem-no para um belt conveyor, que o leva para outro lugar para processamento posterior.

Reclaimers para longitudinal stockyards correm sobre trilhos colocados ao lado de um stockpile e transferem o bulk material para um belt conveyor que também corre ao lado do stockpile. Em circular stockpiles, slewable reclaimers são usados. Eles levam o material para o centro do pátio para transferência através de um funil no chão para um belt conveyor embaixo. No que diz respeito à recuperação de material de um stockpile, uma distinção fundamental é feita entre a recuperação ao longo do lado e na face.

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Scraper reclaimers

Máquinas de pátio de estocagem

 

Hoje em dia, scraper reclaimers de vários designs trabalhando em operação contínua são usados principalmente para recuperar stockpiles de bulk material. Scraper reclaimers são basicamente divididos em equipamentos tipo boom e tipo ponte. Seus principais conjuntos funcionais compreendem o elemento de recuperação, a unidade de suporte de carga e o chassi ou mecanismo de giro. O elemento de recuperação consiste em duas chain strands de pino de aço funcionando continuamente dispostas em paralelo. As pás do raspador são montadas nas chain strands de pino, que são suportadas através de roletes de esteira correndo sobre trilhos. As pás do raspador são equipadas com um guide roller central, que transfere as forças geradas durante a recuperação para um trilho de guia adicional em ângulos retos com a direção do tapete transportador. Em dispositivos tipo lança, a lança do raspador é conectada a um base frame (side scraper), um pórtico (portal scraper) ou uma coluna giratória (slewing scraper) de forma articulada e é mantida, levantada ou abaixada por controle de guincho de cabo.

 

 

Carregador de navios

Manuseio portuário

Fatores decisivos na seleção e dimensionamento de um sistema de carregamento de navios são as propriedades do bulk materials, as condições locais, os parâmetros de desempenho e os requisitos ambientais. Levando todos esses aspectos em consideração, o princípio de manuseio mais eficaz e econômico, que exige um minimum de operação e manutenção, precisa ser elaborado. O sistema de carregamento deve ser adaptado à infraestrutura portuária e coordenado para se adequar aos tamanhos de navios atuais e futuros.

Os carregadores de navios que trabalham em continuous mode para carregar os porões de carga de uma embarcação geralmente consistem em um pórtico e uma superestrutura com uma lança que pode ser levantada ou abaixada. O dispositivo de carregamento está localizado na extremidade da lança. No caso de sólidos a granel soltos, um telescopic chute ou um tubo de carregamento é usado para o carregamento. Para manusear bulk materials, os telescopic chutes são frequentemente equipados com um dispositivo de coleta de poeira. A superestrutura de um carregador de navios pode ser giratória ou não giratória.

Dependendo da natureza do terminal portuário, os carregadores de navios são de design estacionário ou móveis no sentido longitudinal ou radialmente. Os carregadores de navios estacionários têm uma superestrutura giratória e são usados principalmente em portos interiores. Durante o carregamento, o navio a ser carregado deve ser movido para que o carregador de navios possa encher todo o porão de carga.

Os carregadores de navios móveis no sentido longitudinal são os mais frequentemente usados. Eles são empregados tanto em portos interiores quanto marítimos. Enquanto um carregador de navios estacionário é alimentado diretamente por um tapete transportador, os carregadores de navios que se movem ao longo do cais devem ser operados em combinação com um tripper car.

 

Semi-portal scrapers

Máquinas de pátio

No semi-portal scraper, o pórtico abrange um estoque com uma parede de retenção lateral ou periférica. Nesse caso, um trilho está localizado no pé do estoque, enquanto o oposto é suportado em uma posição elevada na parede de retenção do estoque.

Os semi-portal scrapers também são empregados em circular stockyards. Para esta versão, o pórtico é suportado de um lado na coluna central por um anel giratório de rolamento de esferas e, do outro lado, através do chassi em um trilho de anel.

 

Side scrapers

Máquinas de pátio

Os side scrapers são equipados com lanças de raspador que podem ser levantadas e abaixadas, um base frame com contrapeso e o chassi montado sobre trilhos. A posição da lança do raspador é adaptada à inclinação do estoque por um guincho de cabo. O chassi montado sobre trilhos está localizado em apenas um lado do estoque. A unidade é protegida contra tombamento por um contrapeso apropriado. O bulk material recuperado é retirado em um tapete transportador que corre paralelo ao estoque.

 

Slewing scraper

Stockyard machines

O design dos slewing scrapers se assemelha ao dos side scrapers. No entanto, a lança do raspador é conectada à plataforma da engrenagem giratória de forma articulada. Eles são empregados principalmente em circular stockyards. Quando usados em longitudinal stockyards, os slewing scrapers são adicionalmente equipados com um chassi sobre trilhos ou montado sobre esteiras. Os slewing scrapers permitem a recuperação não apenas por meio de tapetes transportadores de túnel, mas também por meio de tapetes transportadores de galeria que correm ao longo do lado do edifício de armazenamento.

Os slewing scrapers sobre esteiras são ideais para longitudinal stockyards com um pé de estoque largo (por exemplo, para fertilizantes). Para o processo de recuperação, a lança do raspador é movida para frente e para trás ao longo da face lateral, transferindo o bulk material com a ajuda de uma calha de transferência para uma lança de carregamento giratória, que é conectada ao tapete da galeria. Nesse caso, em vez de um chassi sobre trilhos, um chassi montado sobre esteiras é selecionado devido à sua menor carga no piso do armazém. Um software especialmente desenvolvido é empregado para controlar os acionamentos das esteiras. Para tanto, a posição da lança de carregamento é ajustada à posição do feed hopper car do tapete da galeria. Quaisquer correções necessárias da posição são feitas automaticamente pelo carro do hopper car e alterando o slewing angle da lança de carregamento.

Enquanto os slewing scrapers em circular stockyards são operados em modo automático, em longitudinal stockyards eles são principalmente operados manualmente porque a automação da recuperação do estoque é muito complicada e cara.

 

Spreaders

Máquinas de mineração

Para construir grandes estoques (depósitos), spreaders compact-type sobre esteiras são usados para despejar bulk materials. Na maioria dos casos, tapetes transportadores deslocáveis com tripper cars são necessários para fornecer e transferir os bulk materials para o spreader. Como regra, spreaders tipo lança pesados sobre esteiras são usados para despejo direto em minas a céu aberto. O comprimento máximo dessas lanças pode chegar a 200 m. No entanto, stackers com lanças de até 60 m de comprimento são satisfatórios para a maioria das aplicações em stockyards.

 

 

Empilhadeiras

Máquinas de pátio

O empilhamento de bulk materials em stockyards e o desenvolvimento de diversos tipos de blending beds para homogeneizar diferentes qualidades de material são realizados principalmente com a ajuda de stackers. O bulk material a ser armazenado geralmente chega diretamente por tapete transportador ou por caminhão, ou seja, por estrada, ferrovia ou barcaça, e é então descarregado e subsequentemente levado por tapete transportador para um stacker, que o despeja para fazer um estoque. Em casos excepcionais onde a extração e o processamento de materiais estão próximos um do outro, o stockyard será diretamente abastecido por tapetes transportadores de longa distância, que também são conhecidos como tapetes transportadores terrestres.

Stackers montados sobre trilhos são mais frequentemente usados em longitudinal stockyards. As lanças de descarga desses stackers são frequentemente giratórias ou podem ser levantadas e abaixadas. Um stacker com uma lança de descarga giratória é essencial para stockyards operados de acordo com o que é conhecido como arrangement paralelo e para empilhamento usando os métodos Strata ou Windrow. Para este design, o tapete do stacker é girado por anel giratório de rolamento de esferas. A altura da lança é ajustável através de engrenagens de elevação hidráulicas ou sistemas operados por guincho de cabo. Se o bulk material for empilhado a partir de uma distância mínima acima da crista do estoque (para evitar grande acúmulo de poeira ou danos ao material), a altura de descarga da lança precisa ser variável em uma ampla faixa.

Em um longitudinal stockyard, um tripper car é usado para fornecer os stackers com os sólidos a granel. O tripper car segue o stacker ou está conectado a ele. Em circular stockyards (ou blending beds circulares), o stacker é posicionado no centro para que possa ser girado. Ele é alimentado com o material a ser transportado por uma conveyor bridge localizada acima do stockyard diretamente em seu eixo de rotation. Stackers para circular stockyards são montados em uma coluna central. Durante o giro, a altura do ponto de descarga pode ser variada levantando ou abaixando a lança.

 

 

Stacker-reclaimers (máquinas combinadas)

Máquinas de pátio

Quando as operações de estocagem exigem que o empilhamento e a recuperação sejam realizados ao mesmo tempo, máquinas separadas são absolutamente necessárias. No entanto, em muitas aplicações, o empilhamento e a recuperação simultâneos não são necessários. É quando os stacker-reclaimers, ou seja, máquinas combinadas, se tornam uma excelente solução porque seu princípio funcional combina ambos os tipos de operação. O bucket wheel reclaimer com um boom conveyor reversível provou ser uma máquina extremamente funcional e versátil.

O stacker-reclaimer pode ser empregado como um stacker, desde que o bucket wheel boom conveyor seja arranjado de forma que o bulk material seja transportado para a cabeça da lança, onde é descarregado. Semelhante a um stacker, um stacker-reclaimer é alimentado através de um tripper car. Como a inclinação da lança pode ser ajustada e a lança girada, os vários métodos de construção de estoques de bulk material podem ser aplicados sem quaisquer restrições. Quando o estoque está sendo construído, o bucket wheel permanece em sua posição de repouso. Como com o bucket wheel reclaimer, para a recuperação do estoque, o material é recolhido pelo bucket wheel, transferido para o centro de rotation da máquina pelo tapete transportador reversível e descarregado na calha central. Os stacker-reclaimers são projetados e dimensionados usando os mesmos princípios de engenharia que são aplicados para equipamentos separados.

Outros tipos de equipamentos de stockyard com funções combinadas foram desenvolvidos para aplicações específicas. Por exemplo, portal scrapers também podem ser equipados para trabalhar tanto no modo de empilhamento quanto no de recuperação. Para tanto, o main boom do portal scraper funciona em operação reversível, enquanto o auxiliary boom é usado apenas para recuperação. No modo de empilhamento, o tapete transportador que corre ao lado do estoque alimenta o raspador através do tripper car ou recebe os sólidos a granel da calha de transferência do scraper chain no modo de recuperação.

Além disso, também existem stacker-reclaimers que são equipados com uma lança de stacker para empilhamento e uma lança de raspador para recuperação em um portal.

 

Procedimento de empilhamento

Stockyards

Se um stockyard deve servir não apenas como um buffer, mas também para homogeneizar as propriedades do bulk material, a primeira decisão importante ao planejar um blending bed é escolher um procedimento de empilhamento adequado. Esta decisão depende de critérios como as propriedades do sólido a granel, o grau desejado de homogeneização e o reclaimer proposto.

 

Stockyard

Stockyards

O armazenamento e a homogeneização de diferentes bulk materials são aspectos importantes de seus processos de fluxo e manuseio dentro da logística geral da indústria de manuseio de bulk materials. Por várias razões, os stockyards são necessários para o processamento de bulk materials. A principal razão na maioria dos casos é criar buffers entre a entrega descontínua (por exemplo, por navio ou trem) e a retirada contínua, o que é especialmente útil se as entregas estiverem atrasadas. Enquanto nenhum requisito relacionado ao processo for feito sobre a homogeneidade do material (ou seja, sua uniformidade química e física), os estoques de bulk material são simplesmente stockyards. O espaço disponível e a storage capacity necessária são os principais fatores ao decidir sobre o tipo de stockyard. Os dois tipos principais são longitudinal stockyards e circular stockyards.

Os estoques longitudinais e circulares são construídos principalmente por stackers. Longitudinal stockyards são equipados com stackers sobre trilhos que se movem ao lado do estoque. Para circular stockyards, eles são dispostos centralmente e constroem o estoque girando. Um stacker em um circular stockyard recebe material de um tapete transportador, que transfere o bulk material para o stacker em um ponto acima do estoque. No caso de longitudinal stockyards, o stacker é conectado por um tripper car a um tapete transportador de entrada. Em longitudinal stockyards localizados sob um telhado ou em um edifício, os bulk materials podem alternativamente ser empilhados a partir de tapetes transportadores montados na cumeeira com um tripper car ou um número de tapetes transportadores móveis e reversíveis.

 

Método Strata

Procedimento de empilhamento

No empilhamento Strata, o stacker viaja ao lado do estoque várias vezes. Em cada execução longitudinal, ele varia o ponto de empilhamento na direção transversal para produzir um estoque estratificado. O stacker deve ser do tipo giratório para alcançar todas as nervuras de empilhamento. O raspador recuperará o material da lateral do estoque em pontos onde todas as camadas são acessíveis continuamente e ao mesmo tempo.

Bulk materials com uma ampla gama de tamanhos de grão frequentemente exibem separação indesejável quando empilhados. Para bulk materials que liberam poeira ou podem ser facilmente danificados ao cair de uma grande altura, a lança de distribuição do stacker é projetada para levantar e abaixar conforme necessário para adaptar a stacking height às propriedades do sólido a granel e à altura de cada nervura, de modo que a segregação seja reduzida.

Resumo:

• Método de empilhamento: Strata
• Recuperação na face -> Efeito de homogeneização: moderado
• Recuperação ao longo da lateral -> Efeito de homogeneização: bom

 

T

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Carregamento de caminhões

Sistemas de carregamento

O processo de loading trucks e vagões é semelhante. Caminhões ou vagões ferroviários são frequentemente carregados com sólidos a granel de bunkers ou silos. Enquanto bunkers de vários tamanhos são usados para armazenar bulk materials por um curto período, grandes silos servem para armazenar esses materiais por períodos mais longos. Os bunkers são frequentemente necessários como um buffer entre sistemas de transporte contínuos e descontínuos.

O caso mais simples é o seguinte. Após abrir a válvula de bloqueio do bunker, o bulk material flui para dentro do espaço de transporte/porão de carga do meio de transporte. No entanto, isso só é possível no caso de materiais de fácil fluxo, como grãos, carvão irregular ou certos materiais de construção. Para minimizar as emissões de poeira, um telescopic chute que pode ser abaixado é empregado para preencher a diferença de altura entre a saída da lixeira e o espaço de carregamento.

 

Tubular conveyor

Tecnologia de esteira

Closed pipe conveyors movem produtos de forma confiável, protegendo-os de influências externas e evitando a fuga de poeira. O bulk material pode ser transportado ladeira abaixo em tapetes fechados. Diferentes materiais podem ser transportados na parte superior e inferior.

 

U

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V

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Transporte vertical

Tecnologia de esteira

No transporte vertical, os elevadores de canecas de tapete transportam de forma confiável bulk materials de pó a granulação grossa, como calcário, carvão e minérios, a alturas de 200 metros ou mais. Os materiais podem ser alimentados ao elevador de canecas de forma a economizar espaço por baixo ou diretamente através de uma calha. Canecas especialmente projetadas estão disponíveis em diferentes larguras, dependendo da aplicação e da quantidade a ser transportada. Os elevadores de canecas de tapete também são adequados para transportar bulk materials quentes.

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Descarregamento de vagões

Sistemas de descarregamento

Dependendo do design, uma distinção é feita entre o descarregamento por gravidade e o descarregamento por tombamento de vagões no descarregamento de vagões de bulk material. Vagões com descarregamento automático por gravidade podem ser esvaziados continuamente no bunker localizado sob o leito da via enquanto o trem está se movendo lentamente. Nesse processo, as paredes laterais do vagão ferroviário são abertas manual ou automaticamente para que os sólidos a granel possam fluir para ambos os lados das superfícies inclinadas do saddle montado no meio do vagão.

Os sistemas de tombamento de vagões giram todo o vagão em uma unidade de tombamento ou giro até o ponto em que o bulk material é descarregado por gravidade através da abertura do espaço de carga. Uma distinção é feita entre sistemas de tombamento de parede final e lateral. No entanto, devido à maior storage capacity de descarregamento dos tombadores laterais, eles são mais comuns no manuseio de bulk materials.

Devido à umidade residual do material em temperaturas abaixo de zero, os sólidos a granel armazenados no vagão podem congelar e grudar nas paredes, tornando o descarregamento mais difícil ou até impossível. Para superar tais dificuldades, uma estação de descongelamento de vagões é frequentemente empregada para aquecer as paredes laterais ou o piso do vagão antes do descarregamento, minimizando ou impedindo completamente o endurecimento. Para este fim, os trens passam por um galpão especial onde, dependendo do comprimento do galpão, um ou mais vagões podem ser descongelados ao mesmo tempo. Dependendo da situação, radiadores elétricos, queimadores de gás natural ou permutadores de calor a vapor quente podem ser usados para gerar calor.

 

 

Método de pilha eira

Procedimento de empilhamento

O empilhamento em pilha eira, também conhecido como princípio de empilhamento de fileiras pequenas, espalha uniformemente um ou mais bulk materials em um longitudinal stockpile. Como diferentes posições de entrega do bulk material são necessárias com este método, o empilhador deve ter uma lança giratória que possa abranger a largura do pátio de estocagem.

As camadas formam faixas longitudinais compactas em cima e ao lado umas das outras. Enquanto nos longitudinais o grão grosso de uma fileira gravita para o fundo, o empilhamento com uma distribuição de grain size muito uniforme é possível selecionando o espaçamento adequado entre as fileiras (e, portanto, as alturas) e um number of rows total apropriado por seção transversal do stockpile. A distribuição de grain size melhora com o number of rows.

Resumo:

• Método de empilhamento: Pilha eira
• Recuperação na face -> Efeito de homogeneização: muito bom
• Recuperação ao longo da lateral -> Efeito de homogeneização: muito bom

 

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