Moagem ultrafina de gipsita em moinhos a jato e planetário: um estudo comparativo

Abstract

A gipsita é um mineral industrial amplamente utilizado na indústria civil e na agricultura em granulometria fina (< 100 μm) ou ultrafina (< 10 μm). Para atingir granulometria ultrafina é necessário o uso de moinhos de alta energia que apresentam como limitantes o alto consumo de energia, a aglomeração de partículas e as modificações estruturais. Por isso, a escolha do moinho apropriado é essencial para assegurar uma viabilidade econômica na rota de processamento da gipsita. No Polo Gesseiro do Araripe (PGA), a variedade de gipsita Johnson é utilizada como minério. Enquanto a variedade alabastro não vem sendo aplicada industrialmente devido ao seu hábito fibroso. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi investigar a influência de mecanismos operacionais dos moinhos de alta energia a jato e planetário sobre a distribuição granulométrica e possíveis modificações estruturais resultantes na produção de ultrafinos de gipsita Johnson e alabastro. Para isso, alíquotas foram preparadas e classificadas em três faixas de alimentação distintas compreendidas entre 53 e 150 μm. Os ensaios de moagem foram realizados variando a taxa de alimentação no moinho a jato e o tempo de moagem no moinho planetário de bolas. Para realizar uma análise comparativa foi adotado um método de equivalência entre tempo de moagem e taxa de alimentação. Após os ensaios, as alíquotas foram caracterizadas por análises dimensionais (tamanho de partícula), morfológicas (microscopia eletrônica de varredura) e estruturais (difração de raios X). As distribuições dos tamanhos mostraram que a moagem em moinho a jato alcançou granulometria ultrafina para todas as faixas. Para o moinho planetário, as alíquotas moídas em tempos prolongados sofreram um aumento do diâmetro médio de partículas (d50). Do ponto de vista estrutural, os picos de difração das alíquotas cominuídas em moinho planetário apresentaram uma maior redução de intensidade e aumento da largura à meia altura (FWHM) quando comparados aos picos das alíquotas cominuídas em moinho a jato. Referentes as análises morfológicas, as alíquotas de alabastro cominuídas em moinho planetário sofreram significativa influência da aglomeração. Portanto, o moinho a jato se mostrou um moinho de alta energia recomendado para a produção partículas ultrafinas de gipsita.