Separação liquido-solido

Centro de Tecnologia Mineral Ministério da Ciência e Tecnologia

SEPARAÇÃO SÓLIDO - LÍQUIDO
Capítulo 14

Silvia Cristina A. França Enga. Química, DSc. Giulio Massarani Engo. Qímico, DSc.

Rio de Janeiro Dezembro/2004

CT2004-189-00 Comunicação Técnica elaborada para a 4a Edição do Livro de Tratramento de Minérios Pág. 573 a 609

Tratamento de Minérios 4a Edição – CETEM

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INTRODUÇÃO
Entre as múltiplas opções oferecidas pela operação de separação de fases, este capítulo restringe-se às suspensões sólido-líquido e aos aspectos relacionados ao projeto e análise do desempenho de alguns equipamentos tradicionais para o espessamento e a filtração. No que se refere ao espessamento, será abordada a sedimentação contínua tanto no campo gravitacional – espessador Dorr-Oliver – como no campo centrífugo moderado resultante do escoamento da suspensão na configuração geométrica peculiar do hidrociclone. A filtração de suspensões, que também será abordada neste capítulo, se restringirá aos filtros prensa e rotativo, na qual se considera a operação descontínua e sob pressão de algumas atmosferas, no primeiro caso, e continuamente e sob vácuo, no segundo.

Fluidodinâmica da Partícula
Em muitas situações, como na operação de um ciclone, a concentração da fase particulada está relacionada ao comportamento dinâmico das partículas em movimento no interior do equipamento. A velocidade terminal de sedimentação, v, de uma partícula isolada em movimento no fluido com densidade ρf e viscosidade µf é dada pela equação empírica (Massarani, 2002):

µ v= f Dpρ f

 c Re 2  −1,20  c Re 2  k 1 D  + D  k 24     2 

   

− 0,60

   

−0,83

[14.1]

onde CD é o coeficiente de arraste da partícula e Re é o número de Reynolds:

Re =

ρ f vD p µf
3 2

4 ρ f (ρ s − ρ f ) bD p c D Re = 2 3 µf

k 1 = 0,843log10

φ 0,065

e

k 2 = 5,31 − 4,88φ .

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Separação Sólido-Líquido

Neste resultado a partícula é caracterizada