Minerais não metálicos explicados: tipos, processamento e opções de equipamentos de moagem

Uma planta de pó pode ter o depósito mineral correto, um fluxo de processo limpo e um mercado forte para o produto final, mas se o moinho não conseguir conter o tamanho de partícula necessário, o projeto terá um desempenho inferior. No processamento de minerais não metálicos, esta é a primeira conclusão que vale a pena ter em mente: o mineral define a alimentação, enquanto o sistema de moagem define o produto. A questão prática é se o moinho corresponde à dureza, umidade e finura alvo da alimentação antes do equipamento ser encomendado.

O que são minerais não metálicos?

Minerais não metálicos são minerais que não são extraídos principalmente pelos metais que contêm. Incluem materiais de construção como calcário, areia, cascalho e gesso; minerais químicos e fertilizantes, como barita, sal e rocha fosfática; e minerais industriais como talco, caulim, feldspato e grafite. Em termos industriais cotidianos, estes são os materiais básicos para cimento, cal, cerâmica, vidro, tintas, plásticos e papel.

Como são usados ​​por suas propriedades físicas e químicas e não para extração de metais, os minerais não metálicos são geralmente julgados por critérios diferentes dos minérios. Pureza, cor, formato das partículas, brilho, absorção de óleo e distribuição do tamanho das partículas são mais importantes do que o conteúdo de metal. Um calcário perfeitamente adequado para agregado pode ser rejeitado como enchimento porque sua cor é inconsistente; um produto de barita usado na perfuração pode falhar porque sua densidade ou distribuição de tamanho de partícula está errada.

Para um comprador de equipamento, isso tem uma consequência direta: todo projeto de mineral não metálico precisa de um projeto de processo que comece na especificação final do pó e siga até a alimentação. Uma lista inicial útil de materiais é abordada em nosso guia de minerais que você pode processar com um moinho Raymond , mas o princípio é mais amplo do que qualquer tipo de máquina.

Propriedades de alimentação que orientam a decisão de moagem

Duas propriedades de alimentação têm maior influência na seleção do moinho: dureza Mohs e umidade de alimentação. A maioria dos minerais não metálicos pode ser triturada com equipamentos projetados para materiais abaixo de 7 na escala de Mohs. Minerais mais macios, como talco, gesso e caulim, podem ser moídos em velocidades mais altas com desgaste relativamente baixo. Minerais de dureza média, como calcário e dolomita, exigem pressão de moagem moderada, enquanto minerais próximos ao limite superior, como o feldspato, precisam de peças de desgaste mais resistentes e um ponto de operação mais conservador. Para a maioria dos moinhos verticais e moinhos de rolos anulares, a janela prática é uma alimentação abaixo de 7 na escala de Mohs e uma umidade de alimentação abaixo de 6%.

A umidade costuma ser o problema oculto. Quando a umidade da alimentação ultrapassa cerca de 6%, o material pode endurecer dentro do moinho, revestir os rolos de moagem e reduzir a precisão do classificador. Muitas plantas de minerais não metálicos lidam com isso secando a alimentação antes da moagem ou selecionando um sistema de moagem com fluxo de ar de secagem integrado.

A tabela abaixo mostra a variedade de minerais não metálicos comuns e as considerações de seleção que normalmente se aplicam.

Dureza e umidade não são tudo. A abrasividade pode ser maior do que a dureza sugere, especialmente se o mineral contiver grãos afiados de quartzo. O tamanho de partícula alvo também é importante: um produto de malha 60 se comportará de maneira diferente de um produto de malha 600 no mesmo moinho, porque o classificador, a pressão de moagem e o tempo de residência devem mudar.

Uma linha típica de processamento de minerais não metálicos

Uma vez conhecidos o feed e o alvo, a linha de processamento geralmente segue uma sequência previsível:

1. Trituração e secagem: reduza a alimentação para um tamanho que o moinho possa aceitar e coloque a umidade na faixa aceitável.
2. Moagem: reduza o mineral no moinho principal até a finura desejada.
3. Classificação: separa as partículas que atingiram o tamanho requerido e devolvem o material superdimensionado para outra passagem.
4. Coleta e controle de poeira: capture o pó acabado no filtro de mangas e mantenha o circuito de moagem sob pressão negativa.
5. Armazenamento e embalagem: movimentar o pó acabado para silos ou embalagens sem perder a distribuição granulométrica.

Para a maioria dos pós médio-finos, o circuito não é complicado, mas a engenharia do circuito determina se o moinho funciona próximo de sua capacidade nominal. Um silo de matéria-prima muito pequeno, um classificador que não é adequado ao moinho ou um filtro de mangas com volume de ar insuficiente podem reduzir a produção mais do que qualquer diferença entre um moinho e outro.

Como escolher um moinho para minerais não metálicos

Não existe um moinho mineral não metálico universal. A escolha correta depende da finura desejada, do rendimento, do custo de energia e das propriedades físicas da alimentação. Na prática, três arquiteturas de máquinas cobrem a maioria dos projetos.

Moinhos de pêndulo clássicos para pó médio-fino

Quando o produto alvo está entre aproximadamente 60 e 325 mesh, um moinho de pêndulo Raymond de quatro rolos é uma opção econômica e comprovada. É adequado para calcário, gesso, barita, caulim e muitos outros minerais com abrasividade moderada. Para uma planta madura onde o operador deseja manutenção simples e operação estável, o Moinho de pêndulo de moagem Raymond de 4 rolos LYH998 é o tipo de equipamento que normalmente recomendamos nesta gama.

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Moinhos verticais para maior rendimento e eficiência energética

Quando a planta precisa de maior capacidade por unidade de área útil e menor consumo de energia por tonelada, um moinho vertical geralmente é a melhor arquitetura. Sua classificação é integrada ao circuito de moagem e o layout vertical facilita a organização do fluxo do processo. Para operadores que estão atualizando um moinho de bolas ou um moinho horizontal mais antigo, o Moinho de moagem vertical série LYH1008 fornece um ponto de referência claro para este tipo de sistema.

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Moinhos de rolos verticais inteligentes para pó fino e ultrafino

À medida que a finura necessária avança em direção à malha 400 e além, o classificador e a pressão de moagem precisam de um controle mais preciso. Um moinho de rolos de anel vertical pode processar minerais não metálicos mais macios com menor consumo de energia do que um moinho convencional, e o controle inteligente ajuda a manter o produto estável quando as condições de alimentação variam. O Moinho de rolo de anel vertical inteligente da série LYH996 é representativo desta abordagem.

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Decisões em nível de planta: energia, poeira e custo total

A seleção do moinho é apenas uma parte de um projeto de mineral não metálico. O sistema circundante muitas vezes decide se o moinho pode operar de forma confiável.

A eficiência energética tornou-se um critério chave de compra porque a energia é muitas vezes o maior custo controlável numa fábrica de moagem. Um moinho vertical bem projetado pode reduzir o consumo de energia por tonelada em comparação com um moinho de bolas convencional, mas somente se o classificador, o ventilador e a pressão de moagem estiverem ajustados em torno da alimentação real. Para um moinho de pêndulo, a lubrificação e o desgaste dos rolos também afetam o consumo de energia; rolos mal conservados forçam o moinho a usar mais pressão para obter o mesmo produto.

O controle da emissão de poeira é igualmente importante. O processamento de minerais não metálicos gera pó fino em todos os pontos de transferência, e uma planta compatível precisa de um sistema de coleta de pó dimensionado para todo o circuito, não apenas para a saída do moinho. Operar sob pressão negativa reduz vazamentos e mantém o ambiente de trabalho seguro.

Antes de solicitar um preço, prepare as seguintes informações:

• Produto alvo e faixa de finura necessária, por exemplo malha 200 ou malha 600
• Tamanho da alimentação após a fase de britagem
• Umidade de alimentação na entrada do moinho
• Dureza e abrasividade de Mohs, se conhecidas
• Capacidade necessária em toneladas por hora
• Especificação do produto, como brilho, cor ou absorção de óleo

Esses detalhes permitem que um fornecedor de equipamentos dimensione o moinho, o classificador, o ventilador e o coletor de pó como um sistema. Eles também reduzem o risco de o moinho ser rebaixado após a instalação porque uma propriedade crítica da alimentação não foi divulgada.

A lição prática

Os minerais não metálicos não são uma família de materiais quando se trata de moagem. O talco e o feldspato exigem estratégias operacionais diferentes; enchimento de calcário e lama de perfuração de barita exigem diferentes controles de qualidade. O ponto comum é que a dureza da alimentação, a umidade da alimentação e a finura desejada devem ser fixadas antes da escolha do moinho.

Comece com a especificação do produto. Trabalhe para trás através do circuito de moagem. Em seguida, selecione uma arquitetura de moinho que possa fornecer a finura necessária com um plano de manutenção e orçamento de energia realistas. Essa sequência foi comprovada planta após planta e é a maneira mais direta de manter lucrativo um projeto de mineral não metálico.