Boletim 4-254
EQUIPAMENTOS PARA CONCENTRAÇÃO
Mesa de concentração vibratória tipo Wilfley
1 – INTRODUÇÃO
O método de concentração gravimétrica da Mesa Wilfley foi desenvolvido empiricamente no
final do século passado por Arthur R. Wilfley e tem sido um fator de importância em muitos
processos metalúrgicos. Esta mesa vibratória quase que em sua versão original , é um dos
equipamentos de concentração gravimétrica mais utilizado no tratamento de minérios ,
particularmente daqueles muitos finos com tamanhos próximos aos de lama. Usualmente ,
estas mesas são usadas para operações de deslamagem prévia à concentração , ou
combinadas com unidades de flotação para recuperação de minérios finos , e , no caso de ouro
e outros metais pesados , para produzir o concentrado final , partindo de pre-concentrados de
jigues.
Para muitas aplicações a mesa de concentração vibratória de Wilfley tem particular importância
e não pode ser igualada em seu funcionamento eficiente e econômico. A utilização de mesas
Wilfley em operações tais como as listadas abaixo provaram sua superioridade:
•
•
•
•
•
•
•
•
Antes ou após unidades de flotação para a recuperação de mineral bruto não prontamente
recuperado por flotação.
Como mesas piloto após as máquinas de flotação para servir de indicador para a Operação
, da eficiência de cada unidade de flotação , e também para a recuperação de minerais
valiosos quando a unidade de flotação está trabalhando de modo a obter alta recuperação.
Separação de dois ou mais minerais concentrados na flotação
Concentração eficiente de alimentação pobre , para produzir um concentrado de alto grau
para posterior tratamento metalúrgico ou mesmo descarte .
Para concentração de minérios com baixa densidade relativa ( gravidade específica ) , tais
como grafite , molibidênio , etc..
Para recuperação de metálicos , de refugo de fundições de metais , de oficinas de
tratamento de cianeto , de laboratórios , etc…
Como meio de controlar a classificação em plantas de moagem sob certas condições.
Para lavagem e limpeza de carvão , minério de ferro , etc…
A ENGENDRAR fabrica mesas do tipo Wilfley de diversos tamanhos padrão como produto de
série , e , sob encomenda projeta mesas para deslamagem , desbaste ou concentração final
atendendo os requisitos específicos de operação.
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Mesa de concentração vibratória tipo Wilfley
2 – DADOS DE CAPACIDADE E OPERAÇÃO
A mesa de concentração vibratória consiste de um plano ( tablado ) levemente inclinado ( ver
fig. #1) segundo o eixo “X” indicado , com sua superfície superior parcialmente coberta ripas (
riffles ) formando corredeiras , e um mecanismo vibratório acionado por motor elétrico , que
submete ao plano ( tablado ) um movimento oscilante diferencial segundo o eixo “Y” indicado.
Fig. # 1
L – lamas ( área de estratificação )
A – gangas
B – mistos
C - concentrado
O plano ou tablado é construído em madeira de lei com sua superfície revestida de borracha
ou linóleo, sendo os riffles ( ripas ) de madeira ou tiras de borracha fixados a mesa mediante
pregos de bronze.
A ENGENDRAR tem procurado introduzir os tablados construídos em fibra de vidro , com os
riffles estampados em sua superfície.
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Mesa de concentração vibratória tipo Wilfley
A mesa possui um mecanismo que permite variar continuamente a inclinação do plano no eixo
“X” dentro de uma faixa estreita de 0 a 150.
O mecanismo de vibração da mesa também permite variação da pulsação , bem como da
amplitude da oscilação.
O efeito separador das mesas vibratórias tem origem em dois fenômenos largamente
explorados em equipamentos de concentração , a estratificação em leitos pulsáveis e a
separação por escoamento laminar.
A polpa é alimentada na mesa mediante uma caixa distribuidora localizada no lado mais alto do
plano. Uma segunda caixa distribuidora alinhada com a primeira permite a introdução da
chamada água de lavagem , água esta essencial para efetuar a concentração na forma de um
filme transversal à direção de vibração.
Devido a composição dos movimentos de queda no plano inclinado mais o efeito hidraúlico da
água de lavagem e ainda o deslocamento longitudinal provocado pela vibração lateral , as
partículas descrevem trajetórias diagonais sobre a superfície da mesa mais ou menos inclinada
formando bandas de diferentes composições densitária e granulométrica que permitem a
separação do minério conforme indicado na figura #1
A capacidade de qualquer mesa de concentração tipo Wilfley da ENGENDRAR varia com a
característica do minério , quantidade de mineral contido , diluição da alimentação e espessura
da alimentação ( lâmina ).
Com a alimentação estremamente fina e com uma quantidade relativamente baixa de mineral ,
a capacidade pode ser tão baixa como 15 tons por 24 horas para as mesas de 6’ x 15’e 7’ x
15’. Nestas condições as mesas deveriam operar a uma velocidade de 300 rpm , um
deslocamento de ½” e uma inclinação lateral de cerca de ¼” , usando quantidades mínimas de
água de lavagem. Para alimentações de 65 malhas ou mais finas um eixo de manivelas
especial com deslocamento de ½” a ¾” poderá ser fornecido.
Nas condições onde a alimentação seja fina dentre 20-65 malhas , as mesas deverão ser
operadas com inclinação lateral de cerca de ½” por pé.
A velocidade deverá se encontrar
numa faixa de 260 a 280 rpm com um deslocamento encompridado de cerca de ¾”. Com isto
suas capacidades encontran-se en torno de 35 a 50 tons por 24 horas.
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Em casos excepcionais quando da manipulação de areia de aluvião e materiais em que a
proporção de concentração seja muito alta a capacidade das mesas maiores pode chegar a
150 tons por 24 horas.
A tabela a seguir enumera varios tipos de minérios e mostra as capacidades aproximadas sob
condições normais de operação.
TIPO DE MINÉRIO
Carvão antracito
Lama de antracito
Carvão betuminoso
Cobre ( calcopirita e calcocita )
Ouro ( com pirita )
Ilmenita
Chumbo
Chumbo
Potassa ( hidróxido de potássio )
Tungstênio
Zinco
Tamanho da %sólidos na Tons / 24 hs
alimentação alimentação
¼”
−1/16”
−5/16”
28 mesh
35 mesh
−20 mesh
8 mesh
48 mesh
1/16”
20 mesh
−20 mesh
25
25
25
30-40
30
25
25
30
Salmoura
22
17
105
30
120
45
30
20
50-75
30
36
25
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3 – ASPECTOS CONSTRUTIVOS
3.1 – ACIONAMENTO
As mesas ENGENDRAR são fornecidas com caixa de comando totalmente fechada e
auto-lubrificada emersa em óleo, fabricada em construção soldada em aço carbono. As
caixas de comando possuem curso variável em forma contínua , mediante parafuso de
regulagem e acionamento externo por meio de polia do tipo Reeves.
O acionador é um motor elétrico com polia fixa montado sobre um carro de translação.
A polia do tipo Reeves permite a variação da velocidade da caixa de comando ,
permitindo flexibilização operacional.
3.2 – BANCADA
A bancada é fabricada em madeira de lei e compensado naval de grande estabilidade ,
com travamento por meio de ferragem longitudinal e amarras de aço que distribuem as
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forças de tração igualmente por todas as partes da bancada. Este tipo de construção
elimina a possibilidade de arqueamento ou empenamento da mesa aliada a uma
construção relativamente leve.
A superfície de trabalho é totalmente revestida com borracha natural de alta resistência
à abrasão colada sobre o trabalho. Sobre o revestimento de borracha são montados as
corredeiras ( riffles )
3.3 – CORREDEIRAS ( RIFFLES )
Sucessivos “riffles” cobrem parcialmente a superfície de trabalho da mesa , paralelas ao
eixo longitudinal da mesma , formando canais ou corredeiras que constituem uma
sequência de leitos estreitos , onde se produz a estratificação.
Os “riffles” são formados por tiras de madeira rija de lei do tipo do mogno. Muitos tipos
de arranjos de corredeiras foram desenvolvidas no sentido de solucionar problemas
específicos de concentração de minérios.
Dependendo do tamanho das partículas tratadas , as mesas são usualmente
denominadas de areia ou lamas , e , em função do tipo de serviço a que são destinadas
, são classificadas em mesas de desbaste ou de acabamento.
As mesas destinadas a processar areias , tem a grande parte de sua superfície coberta
com “riffles” altos formando canais estreitos , enquanto que as mesas de lama possuem
“riffles” baixos e bastante espaçados objetivando formar poças de polpa relativamente
calmas para induzir a sedimentação de sólidos.
As mesas de lama sempre tem uma porção de sua superfície não “riflada” , entretanto ,
qualquer mesa de areia que possua uma parte não “riflada” pode ser usada com
razoável eficácia para operações de deslamagem , desde que sejam adequadamente
regulados seus parâmetros operacionais.
As mesas projetadas especificamente para desbaste possuem toda sua superfície
“riflada” e seus “riffles” são comparativamente mais altos. Estas mesas não são
adequadas para recuperar material muito fino.
As mesas de acabamento sempre possuem uma superfície não “riflada” para captação
das partículas finas e seus “riffles” são mais baixos que os usados em operações de
desbaste.
Entretanto é prática usual , particularmente em pequenas instalações , usar um único
tipo de mesa , por exemplo , o uso de mesas de acabamento para as operações de
deslamagem , desbaste e concentração final , mesmo tendo-se conhecimento da
diminuição da eficácia da instalação.
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A seguir esquemas para alguns tipos de configurações.
3.4 – ALIMENTAÇÃO E CAIXA D’ÁGUA
Uma caixa de madeira de lei serve para a alimentação e distribuição controlada da
polpa e da água de lavagem. Esta caixa é montada na lateral de ferro da bancada.
3.5 – MECANISMO DE INCLINAÇÃO DA MESA
A bancada é amparada por quatro mancais de apoio deslizante que fazem parte do
conjunto inclinável.
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Mesa de concentração vibratória tipo Wilfley
Uma haste com volante manual faz conecção com a parte inferior da estrutura da
bancada e através de engrenagens cônicas e mancais a inclinação de todo o conjunto
pode ser variada continuamente.
4 – ESPECIFICAÇÕES
ESPECIFICAÇÃO
6’ x 15’
7’ x 15’
42”x 84”
24” x 50”
18” x 40”
Capacidad
e
Potência
HP
Tons/2 Opera
4h
ção
15-150
0,50,75
20-175
0,50,75
5-20
0,50,75
0,75-3
0,20,25
0,5-2
0,20,25
Amplitud
e (stroke)
Veloc.
usual
Instala
da
1,5
Pol
RPM
5/8 – 1
1,5
5/8 – 1
1,5
5/8 – 1
0,25
¼-½
0,25
¼-½
240–
300
240–
300
260–
300
300375
300375
Taman Tipo
de
ho
estrutura
banca
suportante
da
6’ x 15’
7’ x 15’
42”x
84”
24”x
50”
18”x
40”
Metálica em aço
carbono
Metálica em aço
carbono
Metálica em aço
carbono
Metálica em aço
carbono
Metálica em aço
carbono
5 – DIMENSÕES
Modelo
A
B
C
D
E
F
7’ x 15’
6’ x 15’
42”x 84”
24” x 50”
18” x 40”
850
850
650
280
280
2108
1828
1050
610
495
5700
5700
3447
1623
1610
4500
4500
2100
1270
1020
1029
876
525
275
225
1829
1524
915
530
430
Peso,
kgf
1700
1650
330
250
150
Ver prancha em anexo
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