Avaliação do consumo energético específico de corpos moedores de cerâmica em ensaios de remoagem.

Abstract

O presente trabalho avaliou o desempenho de diferentes cargas moedoras na operação de remoagem de minério de ferro, com foco na comparação entre o consumo energético específico e a eficiência de moagem. Para isso, foram conduzidos ensaios em escala de bancada e análises complementares via Método dos Elementos Discretos (MED), visando compreender o comportamento das cargas compostas exclusivamente por bolas de alto cromo, por bolas de cerâmica e por combinações binárias em distintas proporções. Inicialmente, realizou-se a caracterização física e química da amostra de minério e a caracterização física dos corpos moedores. Foram então conduzidas campanhas de moagem compostas por quatro ensaios cada, variando o tempo e a energia aplicada, a fim de determinar o consumo energético específico (kWh/t) necessário para alcançar o P80 de referência. Os resultados mostraram que as cargas formadas exclusivamente por bolas de cerâmica não promoveram economia de energia em relação à carga metálica de alto cromo. No entanto, as cargas binárias — combinando ambos os materiais — apresentaram melhor desempenho, com redução consistente do consumo energético específico. A composição de 36% em massa de bolas de alto cromo e 64% de bolas de cerâmica apresentou o melhor resultado, alcançando uma economia energética de 6,54% em relação ao caso base. As simulações realizadas pelo MED explicaram esse comportamento, mostrando que as bolas de cerâmica, por possuírem menor densidade, favorecem mecanismos de abrasão e atrito, mais eficientes para partículas finas, enquanto as bolas metálicas, mais densas, promovem a fragmentação por impacto, eficiente para partículas mais grosseiras. Assim, a combinação desses materiais cria um equilíbrio entre frequência e energia das colisões, resultando em uma moagem mais eficiente e energeticamente otimizada. Em síntese, os resultados evidenciam que a utilização de cargas binárias representa uma alternativa tecnicamente viável e energeticamente superior à carga metálica convencional, contribuindo para a otimização operacional em processos de remoagem de minério de ferro.