Pré-dimensionamento de agitador mecânico para suspensões minerais.

Abstract

Os tanques mecanicamente agitados são amplamente utilizados nos sistemas de agitação bifásico-sólido/líquido em plantas de processamento. Atualmente, as etapas de transporte e manuseio de particulados vem se tornando cada vez mais complexa e desafiadora. A complexidade da polpa a ser agitada pode, muitas vezes, estar relacionada às propriedades reológicas. Isso pode levar o aumento da energia para suspender os sólidos do fundo do tanque, via agitadores. Este estudo propõe uma solução industrial eficaz para o projeto de agitador mecânico de polpas minerais, com alta concentração de sólidos. Para selecionar o impelidor e definir a potência, foram considerados uma combinação das propriedades mineralógicas (densidade, viscosidade, granulometria), condições operacionais (concentração de sólidos) e desenho do sistema de agitação (tipo de impelidor, dimensões do tanque, sistema de aletas defletoras) de uma planta de beneficiamento mineral. Neste trabalho, foi avaliado um sistema de agitação operando com concentração mássica de sólido de 40%. O tanque cilíndrico estudado nesse trabalho possui 4,0 metros de diâmetro por 4,5 metros de altura, com defletores. O método aplicado compreendeu na caracterização do rejeito final da planta de processamento, verificação da relação geométrica para promover a maior eficiência energética do sistema e, posteriormente, o desenvolvimento analítico e seleção do agitador. Do ponto de vista da agitação, a reologia da polpa foram pontos de atenção. Os ensaios apresentaram viabilidade técnica para definição dos parâmetros de cálculo do agitador. A correlação foi verificada para fluido pseudoplástico, com viscosidade variando entre 0,027 a 0,045 Pa·s na faixa de sólidos de 30% a 40% (em massa). A agitação selecionada será proporcionada por um impelidor de alta eficiência (diâmetro das pás de 1.600 mm), colocado na orientação vertical do tanque, acionado por um motor de 18,5 kW e velocidade de saída em 70 rpm.