Estudos de moagem visando um ensaio simplificado para a determinação do Work Index

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Florêncio, Wladmir José Gomes
Orientador(a): Rodrigues, Rafael Teixeira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/300312
Resumo: A moagem é a etapa de maior consumo energético na cominuição de minérios, representando por 30% a 50% da energia total consumida. A transição energética e a exploração de minérios mais compactos e de menor teor, em que para extrair os minerais valiosos é necessária uma moagem mais fina, o que aumenta o consumo de energia, intensificam a importância de se buscar maior eficiência nesse processo, representando um desafio crescente para a indústria. Nos últimos anos diversos procedimentos relativos à determinação da energia consumida na moagem têm sido propostos de modo a simplificar o procedimento padrão para determinação do índice de moabilidade de Bond (BWI). No entanto, o ensaio para determinação do WI de Bond é trabalhoso e não fornece informação detalhada a respeito da distribuição de tamanho das partículas, mas apenas quando passa pela malha teste e o tamanho (D80) ao final do ensaio. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo propor um ensaio simplificado de moagem, o qual seja menos trabalhoso, e também determinar o Índice de Trabalho Simplificado (SWI) por meio de um fator granulométrico e potência do moinho de laboratório. Os estudos de moagem para desenvolver o método simplificado para determinação do SWI também envolveu um aprofundamento na caracterização das distribuições granulométricas para todos os ciclos de moagem, proporcionando a realização de estudos estatísticos, determinação da velocidade de quebra, massas geradas e eficiência na moagem, além de prever o SWI para outras classes de tamanho com apenas um único ensaio. A relação de redução (RR) (tamanho da alimentação (A80)/malha teste) foi correlacionada com o SWI, assim como o consumo operacional do moinho utilizado no ensaio, SWIop/SWI ou (RWI). O efeito da distribuição granulométrica da alimentação em faixas de tamanho restritas sobre o SWI também foi estudado. Os resultados mostraram que os estudos estatísticos, as velocidades de quebra e as massas geradas nas classes de tamanhos durante os ensaios estavam condizentes com os SWI estimados pela nova metodologia. As diferenças relativas entre o BWI e SWI foram inferiores a 12% e a distribuição granulométrica da alimentação apresentou influencia sobre o índice de moabilidade. As correlações (RR, SWI) e (RR, RWI) foram elevadas, com R 2 (coeficiente de variação) muito próximo de 1.
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No entanto, o ensaio para determinação do WI de Bond é trabalhoso e não fornece informação detalhada a respeito da distribuição de tamanho das partículas, mas apenas quando passa pela malha teste e o tamanho (D80) ao final do ensaio. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo propor um ensaio simplificado de moagem, o qual seja menos trabalhoso, e também determinar o Índice de Trabalho Simplificado (SWI) por meio de um fator granulométrico e potência do moinho de laboratório. Os estudos de moagem para desenvolver o método simplificado para determinação do SWI também envolveu um aprofundamento na caracterização das distribuições granulométricas para todos os ciclos de moagem, proporcionando a realização de estudos estatísticos, determinação da velocidade de quebra, massas geradas e eficiência na moagem, além de prever o SWI para outras classes de tamanho com apenas um único ensaio. A relação de redução (RR) (tamanho da alimentação (A80)/malha teste) foi correlacionada com o SWI, assim como o consumo operacional do moinho utilizado no ensaio, SWIop/SWI ou (RWI). O efeito da distribuição granulométrica da alimentação em faixas de tamanho restritas sobre o SWI também foi estudado. Os resultados mostraram que os estudos estatísticos, as velocidades de quebra e as massas geradas nas classes de tamanhos durante os ensaios estavam condizentes com os SWI estimados pela nova metodologia. As diferenças relativas entre o BWI e SWI foram inferiores a 12% e a distribuição granulométrica da alimentação apresentou influencia sobre o índice de moabilidade. As correlações (RR, SWI) e (RR, RWI) foram elevadas, com R 2 (coeficiente de variação) muito próximo de 1.Grinding is the most energy-intensive stage in ore comminution, accounting for 30% to 50% of the total energy consumed. The energy transition and the exploitation of more compact and lower-grade ores, where finer grinding is required to extract valuable minerals, increasing energy consumption, intensify the importance of seeking greater efficiency in this process, representing a growing challenge for the industry. In recent years, several procedures for determining the energy consumed in grinding have been proposed in order to simplify the standard procedure for determining the Bond grindability index (BWI). However, the test for determining the Bond WI is laborious and does not provide detailed information on particle size distribution, but only on whether it passes through the test mesh and the size (D80) at the end of the test. In this context, this study aimed to propose a simplified grinding test, which is less laborious, and also to determine the Simplified Work Index (SWI) using a granulometric factor and laboratory mill power. The grinding studies to develop the simplified method for determining the SWI also involved an in-depth characterization of the particle size distributions for all grinding cycles, enabling statistical studies, determination of breakage velocity, masses generated, and grinding efficiency, as well as predicting the SWI for other size classes with a single test. The reduction ratio (RR) (feed size (A80)/test mesh) was correlated with the SWI, as was the operational consumption of the mill used in the test, SWIop/SWI or (RWI). The effect of the particle size distribution of the feed in restricted size ranges on the SWI was also studied. The results showed that the statistical studies, breakage rates, and masses generated in the size classes during the tests were consistent with the SWI estimated by the new methodology. The relative differences between the BWI and SWI were less than 12%, and the feed particle size distribution had an influence on the grindability index. The correlations (RR, SWI) and (RR, RWI) were high, with R2 (coefficient of variation) very close to 1.application/pdfporMoagemMetais durosGrindingBond grindability indexHard oresEstudos de moagem visando um ensaio simplificado para a determinação do Work Indexinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de MateriaisPorto Alegre, BR-RS2025doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001297687.pdf.txt001297687.pdf.txtExtracted Texttext/plain327281http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/300312/2/001297687.pdf.txtf8555f51bbe32308e8ed197027ba97bdMD52ORIGINAL001297687.pdfTexto completoapplication/pdf3283220http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/300312/1/001297687.pdf76185709b918d7513bc7fc4722b0662fMD5110183/3003122026-01-18 09:02:38.608711oai:www.lume.ufrgs.br:10183/300312Repositório InstitucionalPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.bropendoar:2026-01-18T11:02:38Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
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