Baixe Técnicas de Amostragem de Materiais Particulados: Um Estudo Prático em Engenharia Química e outras Trabalhos em PDF para Práticas e Gestão de Laboratórios, somente na Docsity!
Marabá – PA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIAS
FACULDADE DE ENGENHARIA DE MINAS E MEIO AMBIENTE
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA II
TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM DE MATERIAIS PARTICULADOS
Alice Lima Aguiar – 201740609011
Carla Cibele Deodato Gomes – 201640609028
Matheus Abner Da Fonseca Oliveira – 201740609006
Victória Caroline Silva Vital – 201740609009
Orientador(a): Prof.ª Ruthinéia Jéssica Alves do
Nascimento
Data do experimento : 26/08/
RESUMO
Amostragem é uma técnica ou conjuntos de procedimentos necessários realizados
quando se pretendem caracterizar ou selecionar uma determinada amostra, consisti
em descrever a representatividade de um material. Este trabalho consiste em obter
uma quantidade de amostra representativa para os próximos ensaios a partir de
técnicas de amostragem, utilizando à areia como material de analise. Ao final do
experimento foram constatados que as técnicas utilizadas apresentaram erros
significativos na separação de massas, com erro de aproximadamente 3% em uma
das técnicas.
Palavra-chave: amostragem, técnicas, caracterização.
1. INTRODUÇÃO
O Brasil é considerado um dos principais países do mundo, no setor de
mineração. Detentor das maiores empresas da área, a mineração tem um papel
fundamental na economia do país. (LOPES, 2015).
Para manter a qualidade da produção mineral existem algumas regras que
são seguidas para que o padrão dos minerais exista, a fim de não prejudicar o
negócio por variações não-aceitáveis. Esse processo é chamado de amostragem.
O processo de amostragem consiste na retirada de quantidades moduladas
de material (incrementos) de um todo que se deseja amostrar, para a composição da
amostra primária ou global, de tal forma que esta seja representativa do todo
amostrado. (GÓES; LUZ; POSSA, 2004)
Ainda segundo Góes et al. em seguida, a amostra primária é submetida a
uma série de etapas de preparação que envolvem operações de cominuição,
homogeneização e quarteamento, até a obtenção da amostra final, com massa e
granulometria adequadas para a realização de ensaios (químicos, físicos,
mineralógicos etc).
Uma amostra é considerada representativa quando as propriedades do
universo estimadas com base nessa amostra, inserem uma variabilidade
estatisticamente aceitável. (OLIVEIRA; AQUINO)
A amostragem é usualmente realizada em quatro etapas, descritas como a
seguir:
I. Elaboração do plano de amostragem – este fundamenta-se na
determinação da qualidade necessária para a amostragem, participando das
definições do universo, do objetivo e da sequência de operações utilizadas. O
sistema de amostragem a ser utilizado depende de diversos fatores, dentre os
quais podem ser destacados o tamanho das partículas, a massa específica, a
umidade, etc.
II. Obtenção da amostra – consiste na determinação da sequência e do
número de coletas das amostras, que depende do tipo e da precisão
requerida para a amostragem, das características dos fluxos, etc.
III. Preparação da amostra – trata-se do conjunto de operações necessárias à
adequação da amostra ao método de determinação do parâmetro de
qualidade. Dentre essas atividades, podem ser ressaltadas a secagem, a
redução de tamanho, a homogeneização, o quarteamento, etc.
IV. Determinação de um parâmetro de qualidade – inserem-se as análises dos
parâmetros que irão determinar a qualidade do universo. Dentre eles podem
ser citados os teores de diversos elementos, a umidade, a distribuição
granulométrica, etc.
Segundo Góes et al os erros são uma importante variável. O estudo dessas
técnicas tem por objetivo minimizar os erros cometidos nas etapas de amostragem
propriamente dita e de preparação da amostra primária.
Os erros mais comuns praticados na preparação de amostra são
exemplificados a seguir:
a) perda de partículas pertencentes à amostra, como por exemplo o material
retido nos amostradores;
b) contaminação da amostra na preparação, por material estranho, como por
exemplo, o resultante do desgaste dos instrumentos/equipamentos utilizados, da
não limpeza prévia dos mesmos (ferrugem, minério estranho, poeira etc). Quando a
contaminação por ferro na amostra é crítica, utiliza-se gral de ágata ou moinho com
discos ou bolas de porcelana;
c) alteração de uma característica a ser analisada, como por exemplo, quando
o parâmetro de interesse é a umidade, e o operador deixa a amostra exposta a uma
fonte de calor ou de umidade;
d) erros não intencionais do operador, como misturar sub-amostras de
diferentes amostras, etiquetar erradamente, etc
e) erros intencionais, como alterar o teor ou outro parâmetro importante
("salgar" a amostra).
O erro fundamental é o único erro que não pode ser evitado, pois
teoricamente a massa ideal da amostra seria aquela que englobasse todo o seu
universo. Para que se possa trabalhar com uma amostra de massa menor,
normalmente é necessário diminuir a sua granulometria.
Para a obtenção da amostra final é necessário dividir a amostra primaria em
alíquotas de menor massa. A operação realizada com esse objetivo é denominada
quarteamento. Essa operação pode ser feita manualmente ou com o auxílio de
quarteados mecânicos.
Para determinar a eficiência das técnicas de amostragem, utilizam-se dois
parâmetros:
III. Realizou-se a técnica de pilha longitudinal, tomando-se o material e
distribuindo-o ao longo de uma linha sobre o balcão ou a lona. A primeira
fração do minério foi distribuída da esquerda para a direita, a segunda da
direita para a esquerda sobre a primeira da forma mais igualitária possível;
IV. Quarteou-se então a pilha da seguinte forma: dividindo-a em segmentos, o
quarteamento foi feito formando-se duas novas pilhas com as seções
alternadas, a primeira tornando-se as porções de índices pares e a outra, as
de índices ímpares;
V. Após pesar os sacos plásticos, colocou-se em um as porções ímpares e no
outro as porções pares e então pesou-se na balança analítica;
VI. As amostras foram reservadas para as próximas práticas.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Utilizando-se da técnica de amostragem de pilhas longitudinais, a qual foi
dividida em segmentos e uniformizada dando forma a uma pilha formada tem a
seção em tronco de pirâmide, seguida pela aplicação do método de quarteamento.
Ao final do processo obteve-se duas amostras de diferentes massas, sendo
observado numericamente e graficamente na Tabela 1 e na Figura 1 a seguir.
Tabela 1 – Massas obtidas por quarteamento pilhas longitudinais.
Etapa de
Quarteamento
Massa inicial
(mi)
Massas Ímpares
(m 1 )
Massas Pares
(m 2 )
Pilhas longitudinais 1000g 513,6g 485,4g
Figura 1 – Gráfico da distribuição das massas ao final das pilhas longitudinais.
A diferença de massa entre as amostras está relacionada a imprecisão
durante a separação dos lotes ímpar e par mediante às sucessivas passagens e
separações.
Com a massa do lote par, a amostra foi distribuída a um Quarteador tipo
Jones, onde há calhas alternadas homogeneizando e separando em dois lotes,
como segue a Tabela 2 e a Figura 2 a seguir.
Tabela 2 – Massas obtidas no divisor de rifles ou quarteador tipo Jones.
Etapa Massa inicial
(m i
m 1 m 2
Quarteador do tipo
Jones
485,4g 243,2g 242 ,0g
0
200
400
600
800
1000
1200
Massa Inicial Massa Ímpar Massa Par
Massas obtidas das pilhas longitudinais
Figura 3 – Gráfico dos erros de perda e de separação de massa nas pilhas longitudinais e
Quarteador tipo Jones.
4. CONCLUSÃO
De acordo com os dados apresentados no tópico de Resultados e
Discussões, podem-se notar erros significativos nas técnicas de amostragem
utilizadas para a obtenção da amostra final, que teoricamente deveriam ser iguais.
A técnica de pilhas longitudinais teve o seu erro de erro de perda de separação
(ESM) com diferença de 2,57% do que o Quarteador de Jones e o erro de perda de
massa (EPM) também se mostraram mais expressivo na técnica de pilhas
longitudinais, o que pode ser explicado pelo Quarteador de Jones ser uma um
equipamento do qual não necessita do manuseio humano durante a sua distribuição,
ocasionando assim, uma separação mais precisa.
0,00%
0,50%
1,00%
1,50%
2,00%
2,50%
3,00%
EPM ESM
Erros de perda e de separação de massa nas
etapas de quarteamento
Pilhas longitudinais Quarteador do tipo Jones
5. REFERÊNCIAS
LOPES, Marcos. Homogeneização e quarteamento na mineração. Técnico e
mineração , [ S. l. ], 28 abr. 2015. Disponível em:
https://tecnicoemineracao.com.br/homogeneizacao-e-quarteamento-na-mineracao/.
Acesso em: 8 set. 2019.
GÓES , M. A. C. de; LUZ , A. B. da; POSSA, M. V. AMOSTRAGEM. CETEM,
Rio de Janeiro, 2004.
OLIVEIRA, Maria L. M. de; AQUINO, José A. de. PARTE I INTRODUÇÃO. In :
OLIVEIRA, Maria Lúcia M. de; AQUINO, José Aury de. MINERALIS : PARTE I
INTRODUÇÃO. [ S. l. ]: CETEM, ?. cap. CAPÍTULO 1 - AMOSTRAGEM.
STOPA, I. S. Análise das principais técnicas de amostragem manual para
amostrar binárias diferentes em granulometria e densidade. Ouro preto, 2017.
