
Os moinhos de bolas úmidos e os moinhos de bolas a seco são os dois principais equipamentos de moagem no processamento de minerais. A diferença fundamental entre os dois reside na adição ou não de água (ou outro meio líquido) durante o processo de moagem. Este artigo apresenta uma comparação detalhada sob diversos aspectos, incluindo princípio de funcionamento, composição estrutural, parâmetros técnicos, características de desempenho e cenários de aplicação, para servir como referência na seleção de equipamentos.
Um moinho de bolas a seco é um equipamento essencial para a moagem fina após a britagem do material. O processo de produção não requer água e faz parte do processo de moagem a seco. O diâmetro do moinho varia de 0,9 m a 4,0 m, a potência do motor de 18,5 kW a 1.800 kW e a capacidade de uma única unidade de 1,5 a 149 t/h. É amplamente utilizado nas indústrias de cimento, produtos de silicato, novos materiais de construção, refratários, fertilizantes químicos, beneficiamento de metais ferrosos e não ferrosos, bem como nas indústrias de vidro e cerâmica.
Um moinho de bolas úmido requer a adição de água ou outro meio líquido (por exemplo, etanol anidro) durante a moagem para formar uma pasta. A capacidade varia de 0,14 a 65 t/h, o diâmetro de 0,75 a 2,75 m e a potência do motor de 4 a 400 kW. É utilizado principalmente para moagem de produtos acabados e matérias-primas em instalações de processo úmido, sendo também adequado para empresas dos setores metalúrgico, químico, de energia e outros setores industriais, para moer diversos minérios e outros materiais moíveis.
O moinho de bolas a seco é um dispositivo rotativo cilíndrico horizontal com acionamento por engrenagem na borda externa, geralmente do tipo grade com dois compartimentos. O material é alimentado uniformemente no primeiro compartimento por meio do dispositivo de alimentação, através do parafuso de eixo oco. Esse compartimento é revestido com revestimentos escalonados ou ondulados e contém bolas de aço de vários tamanhos. À medida que o cilindro gira, a força centrífuga eleva as esferas a uma determinada altura, da qual elas caem, impactando e moendo o material. Após a moagem grossa no primeiro compartimento, o material passa por um diafragma divisório de camada única para o segundo compartimento, onde ocorre a moagem mais fina. O material em pó é descarregado através da grade de descarga.
A moagem a seco exige que o material dentro do moinho esteja seco – não se deve adicionar água nem qualquer outro líquido. Após ser triturado pelos meios de moagem, o material que atinge a finura exigida é realizado por meio do ar ou de um fluxo de ar.
O princípio de funcionamento de um moinho de bolas úmido é semelhante ao de um moinho a seco. O motor aciona o cilindro para girar por meio de um dispositivo redutor. O minério e as bolas de aço dentro do cilindro são levados pelos revestimentos até uma determinada altura devido ao atrito e à força centrífuga; em seguida, caem e colidem, triturando gradualmente o minério por meio do impacto e do atrito.
No processo úmido, adiciona-se água. À medida que grandes pedaços de material apresentam rachaduras devido ao impacto e ao atrito dos meios de moagem, A fluidez da água faz com que ela penetre nas fendas, criando um efeito de separação. Sob o impacto e a compressão contínuos dos meios de moagem, as fissuras se ampliam gradualmente, levando à quebra dos pedaços maiores. O minério triturado é descarregado pela seção de descarga. Em um classificador espiral, o mineral descarregado é classificado: o produto qualificado é enviado para fora, enquanto a areia grossa é devolvida ao moinho de bolas para moagem adicional.
| Item de comparação | Moinho de bolas a seco | Moinho de bolas úmido |
|---|---|---|
| Formato da abertura de descarga | Cilíndrico reto | Alargado (em forma de sino) |
| Dispositivo de descarga | Placa de grelha de descarga; descarga por ar ou por gravidade | Dispositivo em espiral integrado; descarga da pasta por fluxo de líquido |
| Equipamentos auxiliares | Deve estar equipado com ventilador de tiragem induzida, duto de exaustão de poeira e coletor de poeira | Estrutura simples, com menor necessidade de acessórios auxiliares |
| Requisitos de vedação | Vedação aprimorada para evitar a entrada de poeira | Melhor vedação para evitar vazamentos de líquido |
| Complexidade estrutural | Relativamente complexo | Relativamente simples |
O moinho de bolas a seco possui uma abertura de descarga cilíndrica reta, equipada com ventilador de tiragem induzida, duto de exaustão de poeira e coletor de poeira — o que é necessário para o controle de poeira na operação a seco. O moinho de bolas úmido possui uma abertura de descarga alargada com um dispositivo espiral embutido, facilitando a descarga suave da pasta.
| Modelo | Velocidade de rotação (r/min) | Carga da esfera (t) | Tamanho da matéria-prima (mm) | Tamanho da descarga (mm) | Capacidade (t/h) | Potência do motor (kW) | Peso (t) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Φ900 × 1800 | 36–38 | 1.5 | ≤20 | 0,075–0,89 | 0,65–2 | 18.5 | 3,6–5,85 |
| Φ900 × 3000 | 36–38 | 2.7 | ≤20 | 0,075–0,89 | 1,1–3,5 | 22 | 4.5 |
| Φ1200×2400 | 32–36 | 3‑3,8 | ≤25 | 0,075–0,6 | 1,5–4,8 | 30–45 | 11,5–13,6 |
| Φ1200×3000 | 32–36 | 3,5–5 | ≤25 | 0,074–0,4 | 1,6–5 | 37–45 | 12,8–14,3 |
| Φ1200×4500 | 32‑32,4 | 5–7 | ≤25 | 0,074–0,4 | 1,6–5,8 | 45–55 | 13.8 |
| Φ1500×3000 | 27 a 29,7 | 7,5–8 | ≤25 | 0,074–0,4 | 2–5 | 75–90 | 17–19,5 |
| Φ1500×4500 | 27 | 11–14 | ≤25 | 0,074–0,4 | 3–6 | 90–110 | 21-22 |
| Φ1500 × 5700 | 27-28 | 12–15 | ≤25 | 0,074–0,4 | 3,5–8 | 130–132 | 24.7 |
| Φ1830×3000 | 24–25,4 | 11 | ≤25 | 0,074–0,4 | 4–10 | 130–180 | 28–34,5 |
| Φ1830×6400 | 21.1–24 | 21–23 | ≤25 | 0,074–0,4 | 6,5–15 | 210 | 34 |
| Φ1830×7000 | 24‑24.1 | 23–25 | ≤25 | 0,074–0,4 | 7,5–17 | 245 | 36–43,8 |
| Φ2100×3000 | 23.7 | 15 | ≤25 | 0,074–0,4 | — | 155 | 45 |
| Φ2100×7000 | 23.7 | 26 | ≤25 | 0,074–0,4 | 8–48 | 280 | 50–59,5 |
| Φ2200×4500 | 21.5 | 27 | ≤25 | 0,074–0,4 | 9-45 | 280 | 48,5–54,5 |
| Φ2200×5500 | 21 | 30 | ≤25 | 0,074–0,4 | 10–22 | 370 | 48.5 |
| Φ2200×6500 | 21.7 | 31–35 | ≤25 | 0,074–0,4 | 14–26 | 370 | 52.8 |
| Φ2200 × 7500 | 21.7 | 35 | ≤25 | 0,074–0,4 | 15–30 | 380 | 56–64,8 |
| Φ2400×3000 | 21 | 23 | ≤25 | 0,074–0,4 | — | 245 | 58 |
| Φ2700×4000 | 20.7 | 40 | ≤25 | 0,074–0,4 | 12–80 | 380–400 | 94-95 |
| Φ3200 × 4500 | 18 | 65 | ≤25 | 0,074–0,4 | sujeito a processamento | 630–800 | 137–149 |
| Φ3600 × 4500 | 17 | 90 | ≤25 | 0,074–0,4 | sujeito a processamento | — | — |
Tabela 1: Moinho de bolas úmido
| Modelo | Velocidade de rotação (r/min) | Potência do motor (kW) | Carga da bola (kg) | Tamanho da matéria-prima (mm) | Capacidade (t/h) |
|---|---|---|---|---|---|
| MQ750×1060 | 49.6 | 4 | 600 | 0–12 | 0,14–0,34 |
| MQ750 × 1800 | 49.6 | 7.5 | 1000 | 0–12 | 0,55–1,11 |
| MQ900×1800 | 41 | 13 | 1500 | 0–15 | 0,66–1,26 |
| MQ900×2100 | 41 | 15 | 1700 | 0–15 | 0,69–1,30 |
| MQ1200×1600 | 35 | 18.5 | 2500 | 0–20 | 0,80–2,0 |
| MQ1200×2000 | 35 | 22 | 3000 | 0–20 | 1,1–2,6 |
| MQ1200×2400 | 35 | 30 | 3500 | 0–20 | 1,3–3,2 |
| MQ1200×2800 | 35 | 30 | 4000 | 0–20 | 1,42–3,8 |
| MQ1500×2000 | 31 | 37 | 4400 | 0–25 | 1,8–4,5 |
| MQ1500×3500 | 31 | 75 | 8200 | 0–25 | 3,3–8,2 |
| MQ1830×3600 | 24.23 | 135 | 11000 | 0–25 | 6,6–18,5 |
| MQ2100×3600 | 23.8 | 180 | 15000 | 0–30 | 12-30 |
| MQ2400×4500 | 21.3 | 380 | 38000 | 0–35 | 29–62 |
| MQ2700×3600 | 20.6 | 400 | 39000 | 0–35 | 31–65 |
Tabela 2: Moinho de bolas úmido (Grupo Kenex)
| Modelo | Capacidade (t/h) | Velocidade de rotação (r/min) | Carga de meios de moagem (t) | Potência do motor principal (kW) | Peso (t) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.5×5.7 | 3,0–8,0 | 29.2 | 11.0 | 130 | 23.6 |
| 1.8×6.4 | 6,0–13 | 24.5 | 19.6 | 245 | 36.0 |
| 2.2×6.5 | 8,0–16 | 21.4 | 32 | 380 | 47.5 |
| 2.4×6.0 | 10–20 | 20.9 | 29 | 400 | 66.0 |
| 2.4×7.0 | 10–25 | 20.9 | 32.5 | 475 | 73.0 |
| 2.4×8.0 | 10-28 | 20.9 | 38 | 570 | 76.0 |
| 2.6×5.0 | 8,0–22 | 20.9 | 31 | 475 | 68.0 |
| 2.6×6.5 | 8,0–30 | 20.9 | 34 | 570 | 84.0 |
| 2.7×6.0 | 15–35 | 19.4 | 52 | 630 | 94.0 |
| 2.7×7.0 | 16–38 | 19.4 | 60 | 710 | 116 |
| 3.0×6.0 | 18–36 | 19.4 | 68 | 710 | 126 |
| 3.2×6.0 | 26–50 | 19.4 | 75 | 800 | 135 |
| 3.2×8.0 | 30–60 | 18.3 | 90 | 1000 | 160 |
| 3.6×6.0 | 38–80 | 16.5 | 105 | 1600 | 188.5 |
| 3.6×7.0 | 45–90 | — | — | — | — |
Moinho de bolas úmido:
Moinho de bolas a seco:
| Item de comparação | Moinho de bolas a seco | Moinho de bolas úmido |
|---|---|---|
| Consumo de energia da unidade | Relativamente mais baixo | Relativamente mais alto |
| Consumo total de energia do sistema | Requer um sistema de dutos de ar, por isso o consumo total de energia é maior | Não é necessário nenhum sistema de dutos de ar; o consumo total de energia é menor |
| Energia por tonelada de minério | 25‑30%: mais do que moagem úmida | Mais baixo |
| Potência estimada do acionamento | Cerca de 30% a mais do que na moagem úmida | Linha de base |
| Melhoria da eficiência da moagem úmida | — | Oferece 39% a mais de capacidade e 26% a mais de eficiência do que o processo a seco |
Embora o moinho de bolas úmido, por si só, exija mais energia do que o moinho de bolas a seco, quando o moinho a seco é combinado com seu sistema de dutos de ar, o consumo total de energia excede o do moinho úmido. No caso de moinhos de bolas a seco em operação contínua, devido à influência da umidade do minério, forma-se uma fina camada de material nas superfícies do minério e do revestimento, de modo que o consumo de energia por tonelada de minério é 25–30% maior do que o de um moinho de bolas úmido.
| Aspecto | Moinho de bolas úmido | Moinho de bolas a seco |
|---|---|---|
| Vantagens | Moagem mais fina (até o nível de mícrons) Menos poeira, melhor desempenho ambiental Rápida dissipação de calor, menor risco de superaquecimento Adequado para a separação de impurezas minerais Menos ruído Tamanho de partícula uniforme e de moagem fina | Não é necessário manuseio de líquidos Adequado para produção contínua Manutenção simples Descarga rápida e suave O cilindro não precisa de resfriamento, o que prolonga sua vida útil |
| Desvantagens | Maior consumo de energia Requer tratamento de águas residuais Maior risco de corrosão dos equipamentos A desaguagem e a secagem necessárias após a moagem aumentam os custos | Poluição grave causada por poeira Suscetível a altas temperaturas Finesse do produto mais grossa Possíveis zonas mortas dentro da fábrica Requisitos rigorosos relativos à umidade do material |
| Setor | Materiais típicos |
|---|---|
| Materiais de construção | Clínquer de cimento, gesso em pó, cal, mármore, etc. |
| Refratários | Areia de quartzo, bauxita, etc. |
| Cerâmica | Corpos cerâmicos e outros materiais sensíveis à água |
| Preparação de pó de carvão | Nos casos em que é necessário evitar a umidade para manter a eficiência da combustão |
| Outros | Materiais que reagem com a água; produtos que devem ser armazenados e vendidos na forma de pó; regiões áridas ou com escassez de água |
| Setor | Materiais típicos |
|---|---|
| Beneficiamento de metais | Minério de cobre, minério de ferro, minério de molibdênio, minério de ouro, etc. |
| Minerais não metálicos | Rocha fosfática, feldspato, fluorita, etc. |
| Cerâmica/Vidro | Matérias-primas cerâmicas, matérias-primas para vidro, preparação de pasta de esmalte |
| Indústria química | Pigmentos, revestimentos, fertilizantes, etc. |
| Outros | Processos que exigem tratamento úmido subsequente (por exemplo, lixiviação, hidrometalurgia) |
A proporção típica entre esferas de aço, material e água na moagem úmida é de 4:2:1, mas a proporção exata deve ser determinada por meio de ensaios de moagem.
Os seguintes fatores devem ser considerados de forma abrangente: