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DIMENSIONAMENTO DE ESPESSADORES

 

   Os espessadores são equipamentos utilizados em processos industriais para a separação sólido-líquido através da sedimentação. 

    O princípio de funcionamento deste equipamento é simples: a mistura sólido-líquido é bombeada continuamente para um tanque. Os sólidos, mais densos, precipitam para o fundo do tanque e são removidos através da tubulação de underflow, enquanto a água limpa, menos densa, transborda na parte superior do tanque.

     Entretanto, a presença de material particulado superfino em rejeitos de processamento mineral se tornou um desafio para a eficiência dos processos de separação.

Planta 5.png
Dimensionamento de espessadores

COMO FUNCIONAM OS ESPESSADORES

Como funciona um espessador.jpg

Etapa 1: Inicialmente, a polpa é bombeada até um pequeno reservatório na parte superior para redução da sua velocidade, reduzindo a  turbulência na entrada do fluido no espessador. Deste reservatório, a polpa segue para o feedwell do espessador.

Etapa 2: Uma solução de floculante é injetada na tubulação de entrada, formando aglomerações de sólidos que irão decantar rapidamente até o fundo do espessador.

Etapa 3: O feedwell atua reduzindo ainda mais a turbulência, eliminando as bolhas de ar contidas na polpa e conduzindo a mesma até a parte mais profunda no tanque.

Etapa 4: Os sólidos decantam para o fundo do tanque devido à maior densidade. Ocorre nesta área a compactação dos sólidos pelo peso próprio dos mesmos.

Etapa 5: O rale raspa e conduz os sólidos até o cone de underflow, onde são descarregados para um tanque de polpa espessada. A densidade da polpa adensada pode variar em função do material sendo processado, a granulometria dos sólidos, dentre outros fatores. Porém, a concentração de sólidos varia entre 35 e 50% em geral.

Etapa 6: A água (menos densa) é forçada para cima e transborda na calha de overflow.

Etapa 7: Uma vez coletado, o overflow é direcionado para um tanque de água limpa onde poderá retornar para o processo de origem.

QUAL A DIFERENÇA ENTRE ESPESSADORES E CLARIFICADORES?

   A função de um espessador é concentrar sólidos enquanto a de um clarificador é purificar líquidos. Sendo assim, o underflow de um clarificador não será tão concentrado quanto o de um espessador e o overflow de um espessador não será tão límpido quanto o de um clarificador. 

    Os clarificadores são semelhantes aos espessadores, mas, geralmente, possuem maior relação entre altura e diâmetro. O uso do rake é dispensável em alguns casos e o underflow pode ser consideravelmente diluído. O bombeamento, portanto, não requer bombas especiais.

   Em alguns espessadores, além de uma porcentagem alta de sólidos no underflow, deseja-se também a clarificação do overflow como objetivo secundário. Neste caso, é importante a adequada floculação da alimentação utilizando eletrólitos e polímeros.

Floculante_-_Velocidade_de_sedimentação.

FLOCULANTES E COAGULANTES

     As partículas finas, quando em suspensão, demandam longos tempos de sedimentação natural, dificultando o processo de separação. A utilização de coagulantes ou polímeros floculantes leva á adesão de partículas finas, uma à outra, acelerando o processo de sedimentação.

   Uma vez definida a dosagem, uma solução de floculante e água é preparada. Em seguida, esta solução é injetada na tubulação de entrada do espessador, gerando o contato entre as partículas e o reagente, gerando o crescimento dos flocos.

   

Figura 2: Velocidade de sedimentação versus concentraçãod e sólidos para a polpa natural e com floculante nas dosagens:

(a) 100g/ton; (b) 200g/ton

Fonte: GADÊLHA, T. S., Estudo de desaguamento de polpas minerais para a produção de concentrados de alto teor de sólidos

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FLOCULANTES

     As partículas finas, quando em suspensão, demandam longos tempos de sedimentação natural, dificultando o processo de separação. A utilização de coagulantes ou polímeros floculantes leva á adesão de partículas finas, uma à outra, acelerando o processo de sedimentação

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