Tecnologia Mineral • CETEM • Beneficiamento

Panorama Tecnológico e Institucional do Serviço de Separação Gravítica no CETEM

Guia técnico sobre os fundamentos da concentração gravimétrica, infraestrutura experimental, equipamentos, fluxo de contratação, execução de ensaios, critérios de atendimento, base jurídica e aplicações industriais do serviço de desenvolvimento de processos de separação gravítica oferecido pelo Centro de Tecnologia Mineral.

CETEM Separação gravítica Beneficiamento mineral COPTM / SEDPI Ensaios e projetos

Resumo direto: o CETEM disponibiliza serviço voltado ao desenvolvimento de processos de separação gravítica para beneficiamento mineral. A técnica explora principalmente diferenças de densidade, tamanho e comportamento hidrodinâmico das partículas. O interessado apresenta sua demanda à equipe técnica, que avalia a viabilidade, estrutura a proposta, realiza os ensaios e, quando o projeto é executado, consolida os resultados em relatório técnico com parâmetros, desempenho e recomendações de processo.

1. Fundamentação teórica e princípios da concentração gravimétrica

A separação gravítica, também denominada concentração gravimétrica, constitui uma das operações unitárias tradicionais do tratamento de minérios. O processo utiliza diferenças nas propriedades físicas das partículas para produzir a concentração de espécies minerais de interesse.

Em termos gerais, a separação ocorre sob a ação do campo gravitacional ou de campos de aceleração associados a forças hidráulicas, mecânicas ou centrífugas. O comportamento das partículas no meio separador depende, entre outros fatores, da massa específica dos minerais, da granulometria, da forma das partículas, de seu grau de liberação e das propriedades do fluido utilizado.

A página oficial do serviço do CETEM caracteriza a separação gravítica como um conjunto de processos que utiliza as diferenças de densidade, tamanho e comportamento das partículas em um meio fluido. Seu objetivo pode envolver tanto a avaliação do potencial de concentração de um minério como o desenvolvimento de uma rota de processamento.

Densidade

Quanto maior o contraste de massa específica entre os minerais presentes, maior tende a ser a possibilidade de separação por métodos gravimétricos.

µm

Granulometria

O tamanho das partículas interfere diretamente nas velocidades de sedimentação, estratificação e transporte no equipamento.

◈

Forma e liberação

A morfologia dos grãos e o grau de liberação mineral podem alterar substancialmente a eficiência obtida na prática.

A renovação do interesse industrial por rotas gravimétricas está associada, entre outros fatores, à possibilidade de desenvolver circuitos de beneficiamento com menor utilização de reagentes químicos em determinadas aplicações. Em projetos adequadamente concebidos, a concentração por gravidade também pode atuar como etapa de pré-concentração, reduzindo a massa encaminhada às operações posteriores.

Importante: não existe uma regra universal segundo a qual todo circuito gravimétrico terá menor consumo de energia, água ou menor impacto ambiental que qualquer rota de flotação. O desempenho ambiental e econômico depende da mineralogia, do grau de liberação, do circuito, da recuperação pretendida e da escala industrial.

2. Critério de Concentração: avaliação preliminar da separabilidade

Uma das ferramentas clássicas utilizadas para estimar a facilidade de separação gravimétrica entre dois minerais é o Critério de Concentração (CC), associado aos trabalhos de Taggart e reproduzido na literatura técnica do CETEM.

CC = (ρ_H − ρ_f) / (ρ_L − ρ_f) ρH = densidade do mineral pesado • ρL = densidade do mineral leve • ρf = densidade do fluido

Quando o meio de separação é a água, sua densidade é usualmente aproximada para 1,0 g/cm³ nas avaliações preliminares. Assim, a relação é frequentemente representada na forma:

CC = (ρ_H − 1) / (ρ_L − 1)

O CC deve ser interpretado como um indicador preliminar de separabilidade. Ele não substitui ensaios de bancada ou piloto, porque não incorpora sozinho todos os efeitos de granulometria, distribuição de tamanhos, liberação, viscosidade, forma das partículas e condições hidrodinâmicas.

Conforme discutido na literatura técnica do CETEM, Burt propôs incorporar o efeito da forma das partículas mediante um Fator de Razão de Forma (FRF), multiplicando o critério de concentração pelo fator associado às diferenças de comportamento de sedimentação.

CC_corrigido = [(ρ_H − ρ_f) / (ρ_L − ρ_f)] × FRF

Interpretação técnica do Critério de Concentração

Critério de Concentração	Interpretação técnica de referência
CC > 2,5	Condição geralmente favorável. A literatura do CETEM indica possibilidade de separação eficiente até aproximadamente 74 µm em condições adequadas.
CC entre aproximadamente 1,75 e 2,5	Separação ainda considerada favorável, com a referência clássica indicando eficiência até aproximadamente 147–150 µm.
CC na região de 1,5 a 1,75	A separação torna-se mais difícil. A literatura do CETEM menciona possibilidade até aproximadamente 1,4 mm, dependendo das condições do material e do processo.
CC próximo da unidade	A dificuldade aumenta substancialmente e a viabilidade precisa ser demonstrada experimentalmente, sobretudo para partículas finas.

Nota técnica: tabelas clássicas de concentração gravimétrica apresentam pequenas variações de limites entre edições e autores. Os valores acima devem ser utilizados como orientação conceitual. Para decisão de engenharia, os resultados de ensaios com a amostra real prevalecem sobre uma classificação teórica isolada.

3. Infraestrutura experimental e capacidade tecnológica do CETEM

O Centro de Tecnologia Mineral (CETEM) é unidade de pesquisa vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), com atuação em pesquisa, desenvolvimento, inovação e prestação de serviços tecnológicos relacionados à cadeia mineral.

No serviço de desenvolvimento de processos de separação gravítica, a página oficial informa a atuação da Coordenação de Processamento e Tecnologias Minerais (COPTM) e do Serviço de Desenvolvimento de Processos Industriais (SEDPI). O interessado pode demandar a execução de ensaios ou o desenvolvimento de projetos e fluxos de separação compatíveis com seus objetivos.

COPTM Coordenação técnica

SEDPI Desenvolvimento de processos

Bancada/Piloto Desenvolvimento experimental

Relatório Entrega técnica

4. Equipamentos e mecanismos de separação

A página oficial do serviço identifica expressamente jigue, mesa vibratória e espiral concentradora entre os equipamentos utilizados para diferentes necessidades granulométricas e operacionais.

Jigue

Utiliza pulsos de água e estratificação do leito para favorecer a separação de partículas em função principalmente das diferenças de densidade e tamanho.

É uma tecnologia amplamente empregada em circuitos envolvendo carvão, minério de ferro, minerais pesados e materiais auríferos, conforme a característica da alimentação.

Mesa vibratória

Combina movimento oscilatório da superfície com o escoamento de uma película de água, promovendo a distribuição diferenciada das partículas.

Pode proporcionar elevado grau de seletividade em determinadas frações finas e intermediárias quando há liberação adequada.

Espiral concentradora

Opera mediante o escoamento da polpa em canal helicoidal, no qual gravidade, efeitos hidrodinâmicos e acelerações associadas à trajetória promovem segregação das partículas.

É aplicada industrialmente em diversos circuitos de minerais pesados, minério de ferro e areias minerais.

Concentradores centrífugos

Os concentradores centrífugos também integram o conjunto de tecnologias de concentração gravítica estudadas e documentadas na literatura técnica do CETEM. Equipamentos como os sistemas Knelson e Falcon utilizam campos centrífugos elevados para ampliar a recuperação de partículas densas, inclusive em granulometrias finas.

Distinção importante: embora os concentradores centrífugos sejam tratados nas publicações técnicas do CETEM, a página oficial atual do serviço de separação gravítica lista expressamente jigue, mesa vibratória e espiral concentradora. Portanto, a disponibilidade de um concentrador centrífugo para um projeto específico deve ser confirmada previamente com a equipe técnica.

Faixas granulométricas de referência

Tecnologia	Mecanismo predominante	Faixa típica de referência	Aplicações usuais
Jigue	Pulsação hidráulica e estratificação do leito	Frações médias a grossas	Ferro, carvão, ouro, cassiterita e minerais pesados
Mesa vibratória	Movimento oscilatório + filme de água	Frações finas a intermediárias	Ouro, tungstênio, tantalita, columbita e minerais pesados
Espiral concentradora	Escoamento helicoidal, gravidade e efeitos hidrodinâmicos	Frações finas a intermediárias	Ferro, ilmenita, areias pesadas e outros minerais
Concentrador centrífugo*	Campo centrífugo intensificado	Inclui aplicações em partículas finas	Ouro livre e outros minerais densos

* Tecnologia documentada na literatura técnica do CETEM. A tabela não representa garantia de disponibilidade de equipamento no serviço atualmente contratado.

Por que não fixar uma granulometria única? As faixas efetivas de operação dependem do modelo do equipamento, mineralogia, distribuição granulométrica, forma das partículas, densidade, grau de liberação, teor da alimentação e parâmetros operacionais. A definição final deve decorrer do projeto experimental.

5. Fluxo do processo de atendimento e etapas do serviço

Conforme a Carta de Serviços do Governo Federal, o atendimento pode ser organizado em quatro etapas principais: solicitação, formalização, execução e entrega dos resultados.

Solicitação do serviço

O interessado encaminha a demanda ao setor responsável por e-mail, apresentando informações suficientes para a análise preliminar.

Demanda técnica;
Tipo de material mineral;
Objetivo do ensaio ou desenvolvimento;
Volume ou quantidade de amostra, quando disponível.

A COPTM/SEDPI avalia a capacidade laboratorial e verifica se existem dados complementares necessários à elaboração da proposta.

Aceite da proposta e formalização

Havendo viabilidade, ocorre o alinhamento do escopo técnico e das condições aplicáveis. A etapa pode envolver aceite formal da proposta, assinatura do instrumento jurídico pertinente e comprovação da contrapartida ou pagamento pactuado, quando aplicável.

Execução dos ensaios ou projeto

A equipe técnica executa os testes definidos no escopo. Conforme o projeto, podem ser avaliadas condições de alimentação, classificação, vazão, regulagens do equipamento, recuperação em massa, recuperação metalúrgica, teor de concentrados e rejeitos e demais variáveis de processo.

Recebimento dos resultados

A Carta de Serviços prevê a entrega de relatório técnico contendo metodologia aplicada, parâmetros e condições operacionais, desempenho obtido e recomendações relacionadas ao desenvolvimento ou possível escalonamento do processo.

Etapa	Atividade	Canal	Resultado esperado
1. Solicitação	Apresentação da demanda, material, objetivo e amostra	E-mail	Avaliação preliminar da viabilidade
2. Formalização	Aceite da proposta e instrumento jurídico aplicável	Comunicação eletrônica com COPTM/SEDPI	Definição e liberação do projeto
3. Execução	Testes e desenvolvimento experimental	Infraestrutura técnica do CETEM	Dados de desempenho e processo
4. Resultados	Consolidação e interpretação dos resultados	E-mail	Relatório técnico conclusivo

Contatos indicados na Carta de Serviços

Contato técnico 1

ematiolo@cetem.gov.br

Contato técnico 2

hcouto@cetem.gov.br

6. Enquadramento jurídico e modelos de contratação

As atividades de pesquisa, desenvolvimento tecnológico, inovação, prestação de serviços tecnológicos e interação das instituições científicas e tecnológicas com organizações públicas e privadas estão inseridas no arcabouço brasileiro de Ciência, Tecnologia e Inovação.

Entre os principais diplomas relacionados estão a Lei nº 10.973/2004 — Lei de Inovação, as modificações promovidas pela Lei nº 13.243/2016 e sua regulamentação pelo Decreto nº 9.283/2018.

O CETEM mantém ainda sua própria Política de Inovação, voltada à implementação dos mecanismos de inovação, cooperação, propriedade intelectual, transferência de tecnologia e relacionamento institucional.

Prestação de serviços

Projetos podem ser estruturados como prestação de serviços técnicos especializados, conforme o objeto, escopo e enquadramento jurídico.

Parceria de PD&I

Quando existir desenvolvimento conjunto de pesquisa ou inovação, podem ser utilizados instrumentos de parceria compatíveis com o Marco Legal de CT&I.

Contrapartida

A Carta de Serviços admite contratação com contrapartida financeira ou instrumentos de parceria, conforme a Política de Inovação do CETEM e as características do projeto.

Gratuidade do serviço: a página Gov.br registra o serviço como “gratuito para o cidadão”. Ao mesmo tempo, sua própria descrição esclarece que a contratação de projetos pode ocorrer com contrapartida financeira ou instrumentos de parceria. Na prática, portanto, não se deve interpretar a informação de gratuidade como promessa de execução gratuita de qualquer campanha experimental. Custos e contrapartidas devem ser confirmados na proposta técnico-comercial emitida para o projeto específico.

Base jurídica principal

Norma	Relevância
Lei nº 10.973/2004	Estabelece medidas de incentivo à inovação e à pesquisa científica e tecnológica no ambiente produtivo.
Lei nº 13.243/2016	Aperfeiçoa o ambiente normativo brasileiro de Ciência, Tecnologia e Inovação.
Decreto nº 9.283/2018	Regulamenta dispositivos da Lei de Inovação e do Marco Legal de CT&I.
Lei nº 13.460/2017	Dispõe sobre participação, proteção e defesa dos direitos dos usuários dos serviços públicos.
Lei nº 10.048/2000	Disciplina o atendimento prioritário às pessoas abrangidas pela legislação.
Política de Inovação do CETEM	Estrutura diretrizes internas relacionadas a inovação, cooperação e transferência de tecnologia.

7. Quem pode utilizar o serviço

Segundo a página oficial, o serviço pode atender diferentes participantes da cadeia mineral e do sistema de ciência e tecnologia.

Empresas

Empresas de mineração e metalurgia e empreendimentos minero-industriais.

Startups

Startups e empresas de base tecnológica relacionadas ao setor mineral.

Pesquisa e PD&I

Pesquisadores, grupos de P&D e instituições públicas ou privadas.

Cooperativas

Cooperativas e organizações associadas à produção e beneficiamento mineral.

Instituições públicas

Órgãos e entidades que necessitem de suporte tecnológico compatível com o CETEM.

Projetos especiais

Demandas de desenvolvimento tecnológico cuja aderência deve ser avaliada pela equipe do Centro.

Situações que podem levar à não aceitação da demanda

A própria Carta de Serviços informa hipóteses nas quais a instituição pode não assumir determinado projeto.

Incompatibilidade técnica

Quando o projeto exige especialidades, técnicas ou tecnologias não abrangidas pelo escopo de atuação disponível.

Falta de alinhamento

Quando a proposta não apresenta aderência à expertise e às competências centrais da instituição.

Capacidade operacional

A instituição pode restringir novas demandas em períodos de carga elevada para preservar a qualidade e os prazos dos projetos em andamento.

8. Diretrizes de atendimento, prazos e canais de comunicação

O tratamento dispensado ao usuário deve observar as diretrizes da Lei nº 13.460/2017. A Carta de Serviços menciona urbanidade, respeito, acessibilidade, cortesia, presunção da boa-fé, igualdade, eficiência, segurança e ética.

Endereço informado para o atendimento presencial

Centro de Tecnologia Mineral — CETEM
Avenida Pedro Calmon, 900
Cidade Universitária — Ilha do Fundão
CEP 21941-908
Rio de Janeiro — RJ

Tempo e prazo

A Carta de Serviços informa tempo estimado de espera presencial de até 10 minutos para a etapa presencial descrita no portal. Esse dado não deve ser confundido com o prazo de execução dos ensaios.

Para a duração das etapas e para o prazo total do serviço, o Portal Gov.br informa atualmente “não estimado ainda”. O cronograma efetivo dependerá do projeto, escopo, disponibilidade laboratorial, características da amostra e condições formalizadas na proposta.

Atenção: não existe, na Carta de Serviços atualmente publicada, um prazo geral garantido para conclusão de todos os projetos de separação gravítica. O prazo deve ser confirmado diretamente na proposta técnica do CETEM.

Atendimento prioritário

A página oficial menciona atendimento prioritário, nos termos da legislação aplicável, às pessoas com deficiência, pessoas idosas com idade igual ou superior a 60 anos, gestantes, lactantes, pessoas acompanhadas por crianças de colo e pessoas obesas.

9. O que normalmente precisa ser definido antes dos ensaios

A qualidade de um programa de testes depende diretamente da definição do problema tecnológico. Por isso, antes do início das campanhas experimentais, é recomendável reunir o maior número possível de informações sobre o material.

Origem e representatividade da amostra;
Tipo de minério ou material mineral;
Massa disponível para os testes;
Distribuição granulométrica;
Mineralogia e minerais de interesse;
Teor de alimentação;
Grau estimado de liberação;
Objetivo de recuperação ou enriquecimento;
Produto desejado e especificações;
Escala futura pretendida;
Integração da etapa gravimétrica com o restante do fluxograma.

10. Variáveis avaliadas durante o desenvolvimento experimental

Dependendo do equipamento e do escopo da pesquisa, os testes podem envolver a avaliação sistemática de diferentes parâmetros de processo. Entre os exemplos tecnicamente relevantes estão:

Preparação da alimentação

Cominuição;
Classificação granulométrica;
Deslamagem;
Percentual de sólidos;
Homogeneização e amostragem.

Parâmetros do equipamento

Vazão de água;
Inclinação;
Amplitude e frequência;
Taxa de alimentação;
Condições de corte e descarga.

Desempenho

Recuperação em massa;
Recuperação metalúrgica;
Teores de concentrado e rejeito;
Razão de enriquecimento;
Eficiência de separação.

Escalonamento

Repetibilidade dos resultados;
Necessidade de estágios adicionais;
Recirculações;
Integração com outras operações;
Premissas para escala maior.

11. Impacto estratégico na cadeia mineral

A realização de ensaios de separação gravítica antes da implantação de uma rota industrial pode reduzir incertezas de processo e fornecer dados para decisões relacionadas ao fluxograma, dimensionamento preliminar, recuperação, qualidade do produto e necessidade de integração com outras operações unitárias.

Em determinadas aplicações, a gravimetria pode ser empregada como pré-concentração. O objetivo é rejeitar antecipadamente uma parcela da ganga e concentrar o material de interesse antes de etapas mais intensivas de moagem, flotação, lixiviação ou metalurgia extrativa.

Quando essa estratégia é tecnicamente viável, a redução da massa encaminhada às operações seguintes pode contribuir para diminuir o consumo específico de energia, água, reagentes e capacidade instalada requerida nas etapas posteriores. O benefício real, entretanto, precisa ser comprovado por balanços de massa e avaliações técnico-econômicas.

Redução de incerteza

Ensaios fornecem evidências experimentais antes da decisão de investimento em escala industrial.

Pré-concentração

Pode reduzir a quantidade de ganga encaminhada para operações posteriores quando a mineralogia é favorável.

Desenvolvimento tecnológico

Permite comparar alternativas e estruturar rotas de processamento compatíveis com características específicas do minério.

Esse tipo de validação torna-se especialmente importante em depósitos minerais complexos, minérios de teor reduzido, aproveitamento de rejeitos, materiais secundários e projetos em que a eficiência de recursos e a sustentabilidade precisam ser consideradas desde as fases iniciais do desenvolvimento.

12. Pontos de atenção antes de contratar

Confirme com a COPTM/SEDPI quais equipamentos estão efetivamente disponíveis para a campanha pretendida.
Informe a massa de amostra antes de enviar material ao CETEM.
Verifique se serão necessárias análises mineralógicas, químicas ou granulométricas complementares.
Não considere as faixas granulométricas genéricas como especificação garantida de um equipamento específico.
Solicite que o escopo indique claramente quantidade de ensaios, produtos, parâmetros avaliados e entregáveis.
Confirme prazo, preço ou contrapartida diretamente na proposta técnico-comercial.
Para projetos de PD&I, verifique o instrumento jurídico adequado e as regras de propriedade intelectual, confidencialidade e resultados.

13. Perguntas frequentes

O CETEM realiza ensaios de separação gravítica?

Sim. A Carta de Serviços oficial informa que o CETEM pode executar ensaios e desenvolver projetos e fluxos de separação gravítica de acordo com os objetivos do interessado e a viabilidade técnica da demanda.

Quais equipamentos são citados oficialmente?

A página atual do serviço menciona expressamente jigue, mesa vibratória e espiral concentradora.

O CETEM possui concentrador centrífugo?

Publicações técnicas do CETEM abordam concentradores centrífugos, inclusive Knelson e Falcon. Entretanto, a página atual do serviço específico de separação gravítica não apresenta esse equipamento na relação disponibilizada. Sua disponibilidade deve ser confirmada diretamente com a equipe técnica.

Existe preço tabelado?

A Carta de Serviços não apresenta preço único. Ela informa que a contratação pode ocorrer mediante contrapartida financeira ou instrumentos de parceria. O valor depende do escopo e deve constar da proposta correspondente.

Quanto tempo demora?

O Gov.br indica atualmente que o tempo de duração das etapas e o prazo total ainda não estão estimados. O cronograma deve ser definido conforme a complexidade e a disponibilidade do projeto.

Qual é o resultado entregue?

A página oficial prevê relatório técnico com metodologia aplicada, parâmetros e condições operacionais, desempenho obtido e recomendações relacionadas à escala industrial.

Qualquer minério pode ser concentrado por gravidade?

Não. A eficiência depende do contraste de densidades, tamanho, liberação, forma das partículas, mineralogia e condições de processo. O Critério de Concentração auxilia na análise preliminar, mas ensaios experimentais são essenciais para demonstrar a viabilidade.

14. Fontes oficiais e referências técnicas

As informações desta página foram revisadas com base em fontes institucionais e publicações técnicas do Governo Federal e do CETEM.

Portal Gov.br — CETEM. Desenvolvimento de Processos de Separação Gravítica para Beneficiamento Mineral.
Acessar serviço oficial
CETEM / Mineralis. Tratamento de Minérios — capítulo sobre Concentração Gravítica, incluindo Critério de Concentração, equipamentos e fundamentos.
Consultar publicação técnica
CETEM / Mineralis. Tratamento de Minérios — 5ª edição.
Consultar obra
Portal Gov.br — CETEM. Realizar acordo com o CETEM para prestação de serviços ou realização de projetos de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação.
Acessar informações
Portal CETEM. Política de Inovação do Centro de Tecnologia Mineral.
Consultar Política de Inovação
Lei nº 10.973, de 2 de dezembro de 2004. Lei de Inovação — incentivos à inovação e à pesquisa científica e tecnológica no ambiente produtivo.
Lei nº 13.243, de 11 de janeiro de 2016. Marco Legal de Ciência, Tecnologia e Inovação.
Decreto nº 9.283, de 7 de fevereiro de 2018. Regulamentação do Marco Legal de Ciência, Tecnologia e Inovação.
Lei nº 13.460, de 26 de junho de 2017. Direitos dos usuários dos serviços públicos.
Lei nº 10.048, de 8 de novembro de 2000. Atendimento prioritário.

Data de referência: conteúdo revisado em agosto de 2026. Procedimentos, contatos, disponibilidade de equipamentos, condições comerciais e prazos podem ser posteriormente alterados pelo CETEM. Antes da contratação, consulte sempre a Carta de Serviços e os canais oficiais.

Precisa avaliar como estruturar sua demanda ao CETEM?

O Direto Legaliza pode auxiliar na organização documental e institucional da demanda, identificação dos canais oficiais, levantamento de requisitos, acompanhamento de formalizações e análise das providências necessárias para projetos e serviços junto a órgãos e instituições públicas.

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Aviso: este conteúdo possui finalidade informativa e não substitui manifestação técnica do CETEM, proposta técnico-comercial, contrato, instrumento de parceria, avaliação de engenharia ou orientação jurídica específica. A disponibilidade de equipamentos e as condições de execução devem ser confirmadas diretamente com a instituição responsável.