Equipamentos · Moagem

Moinho de bolas para mineração e minerais industriais

O moinho de bolas, também chamado de moinho de esferas, é o equipamento que transforma o material britado em pó ou polpa fina. Um cilindro girando com uma carga de bolas de aço ou cerâmica mói o minério por impacto e atrito até a finura que a concentração ou o produto final exigem. A MR fabrica a série MQ, para moagem a seco ou a úmido, com cilindros de Ø900 a Ø3.600 mm.

Moinho de bolas MR da série MQ

Ø900 a Ø3.600 mm

de diâmetro do cilindro

18,5 a 1.250 kW

de potência instalada

até 100 t

de carga de bolas

30 modelos

para moagem a seco ou a úmido

Moinho de bolas em corte com a carga de bolas dentro do cilindro

Funcionamento

Como funciona um moinho de bolas

O cilindro é fechado nas duas pontas por tampas com munhões ocos, apoiados em mancais. Um motor, por meio de redutor, pinhão e coroa, faz o conjunto girar. Por dentro, placas de revestimento protegem a carcaça, e a carga de bolas ocupa parte do volume.

Com a rotação, as bolas sobem presas à parede, se soltam e caem sobre o material. O impacto da queda quebra as partículas maiores; o rolamento e o atrito entre as bolas fazem a moagem fina. O material entra por um munhão e sai pelo outro, de forma contínua, já na finura definida pelo tempo de residência e pela carga de bolas.

  • Velocidade de trabalho entre 65% e 78% da velocidade crítica, que pode ser estimada por Nc = 42,3 ÷ √D (rpm, com D em metros)
  • Operação contínua, com alimentação e descarga sem parar a máquina
  • Transmissão por mancal de rolamento disponível, com consumo de energia de 25% a 30% menor que o de mancais convencionais

Processo

Moagem a úmido ou a seco

A mesma série MQ trabalha nos dois processos. O que muda é a forma de alimentar, de descarregar e de classificar o produto.

A úmido

Para minérios metálicos e concentração

  • Ouro, cobre, ferro, manganês, chumbo e zinco
  • Polpa normalmente entre 65% e 75% de sólidos em massa
  • Descarga por transbordo ou por grelha, conforme a finura
  • Circuito fechado com hidrociclone e sem geração de pó

A seco

Para cimento e minerais industriais

  • Clínquer, calcário, feldspato, quartzo, gesso e filler
  • Material de alimentação seco para não empastar
  • Classificador a ar com inversor de frequência para ajustar a finura
  • Sistema de despoeiramento na alimentação e na descarga

Circuito de moagem

Onde o moinho de bolas entra na usina

O moinho recebe o material do britador, normalmente abaixo de 25 mm. Quanto mais fina a alimentação, maior a capacidade: reduzir 5 mm na britagem costuma custar menos energia do que moer esse material no moinho.

Britagem→Silo→Moinho de bolas→Hidrociclone ou classificador→Concentração ou silo de produto

Aberto

Circuito aberto

O material passa uma vez pelo moinho. Simples e barato, usado quando a finura pode variar um pouco.

Fechado

Com hidrociclone

O hidrociclone separa o produto fino e devolve o grosso ao moinho, controlando o P80 e evitando sobremoagem.

A seco

Com classificador a ar

O classificador retira o pó na finura pedida, de 200 a 325 mesh, e retorna as partículas grossas.

Corpos moedores

Bolas de moinho, grau de enchimento e revestimento

Bolas e revestimento são o principal custo de operação do moinho de bolas. Escolher o material e o tamanho certos reduz o consumo por tonelada e mantém a finura estável.

01

Bolas de aço forjado

Padrão na moagem a úmido de minérios. Resistentes ao impacto, indicadas para as primeiras câmaras e para bolas grandes.

02

Bolas de ferro fundido alto cromo

Maior dureza e menor desgaste na moagem a seco de cimento, calcário e clínquer.

03

Bolas e revestimento cerâmicos

Para feldspato, quartzo, caulim e outros produtos em que o ferro é contaminante.

04

Grau de enchimento

A carga de bolas ocupa normalmente de 30% a 40% do volume interno. Acima disso, a queda perde força e a eficiência cai.

05

Tamanho das bolas

De 20 a 120 mm. Alimentação grossa pede bolas maiores; para finura alta, uma distribuição com bolas menores.

06

Revestimento

Aço manganês ou alto cromo para impacto, borracha para moagem fina a úmido e cerâmica quando não pode haver ferro.

Peça a recomendação de carga de bolas e revestimento para o seu minério →

Componentes

Componentes principais do moinho de bolas MQ

A MR fabrica o cilindro, as tampas, os mancais, o conjunto de acionamento e as peças de desgaste. A espessura do cilindro cresce com o diâmetro, de 10 mm no Ø900 a 35 mm no Ø3.600.

Cilindro do moinho de bolas
CilindroChapa de aço
Tampa de alimentação do moinho de bolas
Tampa de alimentaçãoCom munhão oco
Tampa de descarga do moinho de bolas
Tampa de descargaTransbordo ou grelha
Mancal principal do moinho de bolas
Mancal principalApoio do munhão
Motor e redutor do acionamento do moinho de bolas
AcionamentoMotor, redutor e pinhão
Placas de revestimento para moinho de bolas
RevestimentoAço, borracha ou cerâmica
Moinho de bolas MQ com o cilindro aberto mostrando revestimento e acionamento

Itens de segurança e lubrificação

  • Capas de proteção para coroa, pinhão e acoplamentos, conforme a NR-12
  • Sistema de lubrificação para engrenagens e mancais, com unidade de óleo e instrumentação
  • Motores e painéis para a tensão e a frequência da rede, como 380 V ou 440 V em 60 Hz

Especificações

Modelos e especificações do moinho de bolas MQ

O modelo é identificado pelo diâmetro × comprimento do cilindro, em milímetros. A capacidade em t/h depende do minério, da granulometria de alimentação e da finura pedida, por isso é calculada para cada projeto.

Modelo (Ø × L, mm)Potência (kW)Espessura do cilindro (mm)Carga de bolas (t)Peso (t)
Ø900 × 180018,5101,54,6
Ø900 × 300022102,75,6
Ø1200 × 24003012312
Ø1200 × 300037123,512,8
Ø1200 × 45005512513,8
Ø1500 × 300075167,515,6
Ø1500 × 4500110167,521
Ø1500 × 5700130161225
Ø1830 × 3000130181128
Ø1830 × 4500155181532
Ø1830 × 6400210182134
Ø1830 × 7000245182336
Ø2100 × 3000210201943
Ø2100 × 4500245202446
Ø2100 × 7000280202650
Ø2200 × 6500380223552,8
Ø2200 × 7000380223554
Ø2200 × 7500380223556
Ø2400 × 3000245242760
Ø2400 × 4500320243065
Ø2400 × 7000475245471
Ø2700 × 3600400253983
Ø2700 × 4000400254085
Ø2700 × 4500430254889
Ø2700 × 6000630255393
Ø3200 × 36005603052120
Ø3200 × 45008003065125
Ø3200 × 54008003081,6130
Ø3000 × 1100012503095 – 100155
Ø3600 × 40008003575185

O que precisamos para dimensionar o moinho

01

Produção

Toneladas por hora de alimentação nova e regime de operação.

02

Alimentação

Granulometria do material que sai da britagem, por exemplo 0–12 mm.

03

Finura

Malha em mesh ou P80 em micrômetros, e o percentual passante exigido.

04

Moabilidade

Índice de trabalho de Bond (Wi) ou uma amostra para ensaio.

Casos

Moinhos de bolas MR em operação na América Latina

Moinho de bolas de grande porte em montagem na fábrica

Cobre · 254 t/h

Moagem de minério de cobre para flotação

Desafio: moer minério de cobre de 0–12 mm até 200 mesh, com 80% passante, em uma linha de 254 t/h.

Solução: moinhos de bolas com cilindro de chapa resistente ao desgaste e espessura definida por simulação para suportar a carga de bolas e o minério duro.

Resultado: moinhos entregues para a linha de 254 t/h e 80% passante em 200 mesh, com peças de desgaste de reposição fornecidas pela MR.

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Moinho de bolas com revestimento cerâmico para feldspato

Feldspato · 3–5 t/h

Feldspato sódico sem contaminação por ferro

Desafio: produzir pó de 200 e 325 mesh para esmaltes cerâmicos e vidro, sem o amarelamento causado pelo ferro.

Solução: moinho Ø1830×7000 com revestimento e bolas cerâmicos e classificador com inversor de frequência para ajustar a finura.

Resultado: 98% passante nas duas granulometrias; a MR foi escolhida entre oito fornecedores avaliados.

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Moinho de bolas para moagem de grafite

Grafite · 2–3 t/h

Grafite moído a úmido sem perder a estrutura

Desafio: chegar a 150 e 200 mesh preservando a estrutura lamelar que dá ao grafite condutividade e lubricidade.

Solução: moagem a úmido em moinho Ø1500×3000, alimentação de 0–10 mm por transportador helicoidal e motor e redutor com proteção IP65.

Resultado: 2 a 3 t/h com 80% passante na malha pedida.

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Dois moinhos de bolas em montagem para moagem de minério de manganês

Manganês · 6 t/h

Dois moinhos para 300 mesh

Desafio: moer minério de manganês abaixo de 10 mm até 300 mesh, atendendo às normas de segurança do cliente e à rede de 380 V e 60 Hz.

Solução: dois moinhos Ø1500×7000 de 3 t/h cada, com motores para 380 V / 60 Hz, capas de proteção nas engrenagens e acoplamentos e lubrificação completa de engrenagens e mancais.

Resultado: 6 t/h com 98% passante em 300 mesh.

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Preço

Quanto custa um moinho de bolas

O preço de um moinho de bolas novo depende do diâmetro e do comprimento do cilindro, da potência, do tipo de mancal e de transmissão, do revestimento e da carga inicial de bolas. Um Ø900×1800 para minerais industriais e um Ø3200×5400 para mineração têm investimentos muito diferentes, por isso não publicamos tabela.

Na proposta você recebe o valor do equipamento no Incoterm combinado, o dimensionamento do circuito, a carga de bolas e o revestimento recomendados e os itens que formam o custo no Brasil: frete, seguro, Imposto de Importação e despesas de desembaraço.

O que mais pesa no preço

  • Diâmetro e comprimento maior impacto
  • Mancal e transmissão consumo de energia
  • Revestimento aço, borracha ou cerâmica
  • Carga inicial de bolas incluída ou à parte
  • Motor e painel 380 V / 440 V, 60 Hz

Perguntas frequentes

Dúvidas sobre moinho de bolas

Qual o grau de enchimento ideal de um moinho de bolas?

Na maioria das aplicações, a carga de bolas ocupa de 30% a 40% do volume interno do cilindro. A carga ideal depende da finura, da densidade do minério e da velocidade de rotação, e é definida no dimensionamento.

Como calcular a velocidade crítica do moinho de bolas?

A velocidade crítica, em rpm, é aproximadamente 42,3 dividido pela raiz quadrada do diâmetro interno em metros. Os moinhos trabalham entre 65% e 78% desse valor para que as bolas subam e caiam sobre o material em vez de girar presas à parede.

Qual o tamanho máximo de alimentação?

Normalmente até 25 mm. Na maior parte dos circuitos de minério, a alimentação fica entre 0–10 e 0–15 mm, porque britar mais fino antes do moinho reduz o consumo de energia e de bolas.

O moinho de bolas serve para cimento?

Sim. A série MQ é usada na moagem a seco de clínquer, calcário e adições, com bolas de alto cromo e classificador para controlar a finura.

Vocês fabricam moinho de bolas para laboratório?

Não. A linha MQ começa no Ø900×1800, com 18,5 kW e 1,5 t de bolas, voltado para produção industrial e plantas piloto.

Vocês vendem moinho de bolas usado?

Não. A MR fornece apenas equipamentos novos, fabricados sob pedido e testados antes do embarque.

O moinho de bolas funciona em processo contínuo?

Sim. O material entra por um munhão e sai pelo outro sem parar a máquina, e a finura é mantida pela taxa de alimentação, pela carga de bolas e pela classificação do produto.

Informe o minério, a produção e a finura: dimensionamos o moinho de bolas

Resposta com modelo, carga de bolas, revestimento e proposta técnica.