No processo de concentração de minerais pesados, já com os minerais ou metais de interesse liberados após as etapas de cominuição, visando separá-los do material não valioso (ganga), utiliza-se o processo de concentração gravítica, onde a densidade dos minerais é explorada para efetuar a separação. Neste processo de concentração de minerais pesados, destacaremos alguns dos equipamentos que podem ser utilizados.

Primeiro Parágrafo

Qualquer mineral que tenha uma densidade superior a 2,85 kg/m³ é considerado um mineral pesado. Dentre eles podemos destacar o ouro, o diamante, ilmenita, rutilo e alguns outros. Esses minerais encontram-se como acessórios, em pouca quantidade nos sedimentos e rochas sedimentares, sendo que as grandes concentrações destes minerais estão nas rochas metamórficas e ígneas.

Calhas na concentração de minerais pesados

As calhas podem ser descritas como uma canaleta de madeira inclinada de seção transversal retangular. No fundo desta canaleta são distribuídos alguns obstáculos (riffles) de forma que eles causem alguma turbulência entre si, fazendo com que os minerais pesados depositem no fundo e os mais leves passem por esses obstáculos e saiam junto ao rejeito. Para a remoção do concentrado é necessário a interrupção ou o desvio da alimentação.

Jigues

Jigagem é um dos processos mais antigos usados em concentração minerais pesados. Nesse equipamento, a separação dos minerais de diferentes densidades é realizada em um leito dilatado por uma corrente pulsante de água, produzindo a separação dos minerais leves dos pesados.

A alimentação deve ser distribuída uniformemente ao longo de toda a área e com variações pequenas da mesma. Quanto menores forem as variações de taxa de alimentação, menor será a instabilidade de desempenho do jigue. Um bom controle da taxa de alimentação, aliado ao controle dos movimentos de impulsão e de sucção, consegue-se assim uma boa separação das espécies minerais em estratificação das camadas

Mesas vibratórias

A mesa vibratória típica consiste de um deque 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, por meio de um mecanismo que provoca um aumento da velocidade no sentido da descarga do concentrado e uma reversão súbita no sentido contrário, diminuindo suavemente a velocidade no final do curso.

Os princípios de separação atuantes na mesa oscilatória podem ser mais bem compreendidos se considerarmos separadamente a região da mesa com riffies e a região lisa. Na primeira, as partículas minerais, alimentadas transversalmente aos riffies, sofrem o efeito do movimento assimétrico da mesa, resultando em um deslocamento das partículas para frente; as pequenas e pesadas deslocando-se mais que as grossas e leves. Nos espaços entre os riffies, as partículas estratificam-se, pela turbulência da polpa através deles e devido à dilatação causada pelo movimento assimétrico da mesa; comportando-se este leito entre os riffies como se fosse um jigue em miniatura, fazendo com que os minerais pesados e pequenos fiquem mais próximos à superfície que os grandes e leves.

Espiral

O concentrador espiral é construído na forma de um canal helicoidal curvo de seção transversal aproximadamente semicircular modificada. Quando a espiral é alimentada, a trajetória helicoidal causa uma variação de velocidade no plano horizontal, que tem um efeito menor na trajetória dos minerais pesados e substancial na dos minerais

leves. Estes últimos, devido à força centrífuga, tendem a uma trajetória mais externa e podem então ser separados dos minerais pesados. O resultado final é a possibilidade de se remover os minerais pesados por meio de algumas aberturas reguláveis existentes na parte interna do·canal – como é o caso da maioria das espirais, ou através de corta dores no final do canal.

Hidrociclone

Quando a polpa é alimentada, sob pressão, um vortex é gerado em torno do eixo longitudinal. A força centrífuga, inversamente proporcional ao raio, é bastante grande perto do vortex e causa a estratificação radial das partículas de diferentes densidades e tamanhos. Os minerais pesados, sendo mais sujeitas a uma ação da força centrífuga, dirigem-se para a parte superior da parede cônica, no qual as partículas leves e grossas situam-se mais para o centro do cone e as finas, preenchem os espaços entre os minerais pesados e grossos. As partículas grossas e leves, primeiro, e as mistas ou de densidade intermediária, depois, são arrastadas para o overflow, enquanto o leito estratificado se aproxima do ápex. Próximo ao ápex as partículas finas e leves são também carregadas para o overflow pela corrente ascendente e as pesadas, finas e grossas, são descarregadas no ápex. 

Imagem: Dave Bezaire & Susi Havens-Bezaire

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