Como equipamento central de moagem fina, os moinhos de bolas trituram o minério em partículas finas, liberando os minerais desejados para facilitar processos subsequentes de separação, como flotação e separação magnética. Este artigo abordará sua estrutura e princípio de funcionamento para ilustrar sua operação no processamento mineral.
1. Estrutura básica de moinhos de bolas para mineração
Cada moinho de bolas horizontal consiste em cinco conjuntos principais, cada um com funções exclusivas para uma moagem estável:
1.1 Cilindro e placas de revestimento
O cilindro é o invólucro principal para o minério e as esferas de aço. Sua parede interna é revestida com placas resistentes ao desgaste, feitas de aço com alto teor de manganês ou borracha. Essas placas protegem o cilindro contra impactos e atrito, além de elevar as esferas de aço para gerar um movimento de moagem eficaz.
1.2 Meios de moagem (esferas de aço e cilindros de aço)
Esferas de aço carbono ou aço-liga de diferentes diâmetros são carregadas dentro do cilindro. As esferas maiores fornecem força de impacto para minério grosso, enquanto as menores proporcionam fricção para moagem fina. A taxa de enchimento e a granulometria determinam diretamente a eficiência da moagem.
1.3 Sistema de transmissão
Inclui motores de acionamento, redutores e conjuntos de engrenagens. Dois tipos principais de transmissão são o acionamento periférico por engrenagens e o acionamento central, que gira o cilindro a uma velocidade baixa e constante.
1.4 Base para moinho de bolas
A base possui uma estrutura de aço soldada, incluindo pontos de montagem para todos os componentes críticos. Ela é equipada com parafusos ajustáveis e furos de ancoragem para eliminar vibrações e desalinhamentos.
1.5 Peças auxiliares de suporte
Este conjunto inclui mancais deslizantes, sistemas de lubrificação automática, estruturas de vedação contra poeira e bocas de visita para inspeção regular e substituição do revestimento.
2. Princípio básico de funcionamento dos moinhos de bolas
2.1. Transmissão de energia e preparação para inicialização
O motor de alta potência aciona o redutor e o conjunto de engrenagens, transferindo um torque rotacional estável para o cilindro do moinho. Sistemas de lubrificação pré-partida garantem que todas as peças dos rolamentos estejam adequadamente lubrificadas para reduzir o atrito, permitindo que o cilindro gire de forma constante a uma velocidade operacional predefinida (tipicamente entre 65% e 80% da velocidade crítica teórica).
2.2 Movimento de elevação de materiais e meios
À medida que o cilindro gira, revestimentos internos ondulados ou lisos arrastam esferas de aço de moagem carregadas e partículas de minério que entram, para cima, ao longo da parede interna do cilindro. A altura de elevação depende da velocidade de rotação, do formato do revestimento e da taxa de enchimento do meio (um volume de enchimento típico é de 30% a 45% do espaço interno do cilindro).
2.3 Dois mecanismos de esmagamento de núcleo
Mecanismo 1: Esmagamento por impacto devido à queda de materiais
Quando as esferas de aço são elevadas além do ângulo de repouso, elas seguem trajetórias parabólicas e se chocam violentamente contra o minério grosso no fundo do cilindro. Essa força de alto impacto quebra os grandes pedaços de minério em fragmentos menores, realizando a principal tarefa de moagem grosseira.
Mecanismo 2: Atrito e moagem por cisalhamento a partir de meios deslizantes
As esferas que não atingem a altura máxima de queda deslizam pela superfície do revestimento em um movimento em cascata. O atrito de deslizamento relativo entre as esferas de aço, as partículas de minério e as superfícies do revestimento tritura ainda mais os fragmentos de tamanho médio em pó fino, realizando a dissociação dos monômeros minerais.
2.4 Descarga graduada de material
Nos moinhos de bolas do tipo grade, as placas internas da grade bloqueiam as partículas de tamanho excessivo, permitindo que a polpa fina qualificada passe para descarga forçada. Nos moinhos de bolas do tipo transbordamento, a polpa transborda automaticamente quando o nível do líquido atinge o vertedouro de descarga, controlando assim a finura final das partículas para os processos de separação subsequentes.
Na moagem úmida, a água se mistura com o minério para formar uma pasta, que flui pela porta de descarga. A moagem a seco é realizada sem água, principalmente para a produção de pós minerais não metálicos. Após a moagem, os minerais valiosos são completamente separados da ganga inútil, ficando prontos para os processos de separação subsequentes.
3. 4 Principais Fatores Internos que Ajustam os Resultados da Moagem
- Classificação das esferas de aço: Utilização de 3 a 4 tamanhos de diâmetro (esferas grandes, médias e pequenas) para atingir diferentes tamanhos de grãos. As esferas grandes quebram pedras grandes; as esferas pequenas refinam grãos finos.
- Taxa de alimentação do minério: Uma taxa muito rápida causa entupimento do material e descarga grosseira; uma taxa muito lenta leva a colisões de bolas vazias e desgaste desnecessário do meio filtrante.
- Concentração da suspensão: Mantida entre 65% e 78% de fração de massa sólida para moagem úmida. Suspensões muito espessas retardam o movimento das partículas; suspensões muito fluidas reduzem o tempo de retenção por fricção.
- Grau de desgaste do revestimento: Revestimentos novos têm alta capacidade de elevação. Revestimentos desgastados não conseguem elevar as esferas à altura ideal, reduzindo a eficiência de moagem em 20% ou mais.
A Sandreck é uma fabricante conceituada de moinhos de bolas na China, exportando uma ampla gama de equipamentos robustos, energeticamente eficientes e operacionalmente otimizados para as indústrias de cimento, mineração, processamento de minérios e outras. Sinta-se à vontade para nos enviar suas consultas.
