Transcript Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento
Procesamiento de minerales I
Controle em plantas de processamento
Maria Luiza Souza Montevideo 5-9 Agosto 2013
UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Serão discutidos os seguintes itens: 1. Amostragem 2. Pesagem 3. Balanço de massa e volume (base úmida) 4. Balanço metalúrgico (base seca) 5. Sensitividade da equação recuperação
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução Balanço metalúrgico é um item essencial em todas as plantas de beneficiamento.
As três razões principais são: - determinar distribuição dos diversos produtos; - suporte para decisões operacionais; - auxiliar decisões econômicas.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução Para realizar um controle e uma contabilidade adequada é necessário coletar dados fiáveis do processo.
Em resumo, este capítulo trata: da coleta, da análise, e do uso de dados do processo de tratamento.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução Requisitos essenciais para um sistema de contabilidade e controle ser considerado BOM: 1) Amostragem e pesagem representativas e eficientes; 2) Medidas (análises) químicas e físicas acuradas.
OBS: controle por computador: é ótimo, mas não “vale nada” se os itens 1 e 2 forem deficientes.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução As duas medidas mais freqüentes: -Determinação de umidade
B.M.* é em b.s.* -Determinação de teor (m.v.*)
sem teor não há B.M., só balanço de massas totais**.
Obs.: * as abreviaturas estão nas anotações; ** para tal é preciso uma balança.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução 1. Umidade
- Procedimento usado
Amostras “catadas” nas CTs que alimentam o ROM para a planta, após pesagem*.
Suposição: erro cometido é menor do que o erro obtido usando um sistema de amostragem**.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução Definição de umidade. Neste curso a umidade será expressa pela seguinte fórmula: u(%) = (massa úmida - massa seca) [1] massa úmida UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução 2. Teor Procedimentos usados
são muitos, e serão detalhados com exemplos no decorrer do curso.
Importante: uma grande responsabilidade recai sobre uma massa de material muito pequena !
E daí *?
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Introdução 2. Teor Sempre que possível amostras para teor devem ser coletadas quando o sólido está no menor tamanho* consistente com o processo e sempre minimizar variabilidades antes de amostrar. E.g.: é melhor e mais fácil amostras uma polpa do que a corrente de entrada a um britador primário.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Regras básicas da amostragem Todas as partículas do fluxo de material devem ter a mesma chance de pertencer à amostra.
Para que isto seja cumprido, só podemos extrair amostras corretas se amostrarmos todo o fluxo parte do tempo, como mostrado no próximo
slide.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Regras básicas da amostragem Só existe um modo correto de delimitar e extrair amostras* !
1 2 3 4 5 6 Fluxo de material AMOSTRAR TODO O FLUXO PARTE DO TEMPO.
Qualquer outro modo é errado !
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento L S S Sólidos a serem amostrados S S S S I 1 I 2 Amostra: E =
I N I 3 I 4 Estoque: S I 5 Figura 1- Amostragem por incrementos.
UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL Amostragem é um processo probabilístico.
Quanto maior a freqüência na tomada dos incrementos e quanto menor a massa destes incrementos, mais acurada a amostra final.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Sistemas de amostragem corretos 1. Amostradores lineares 2. Amostradores do tipo “cross-belt” 3. Amostradores Vezin UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Figura 2- Amostradores lineares de descarga aberta – Essa®.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Fluxo 2 Fluxo 1 1. Corrente principal 2. Corrente secundária Incremento Figura 3- Esquema de um amostrador linear.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento W > 3D N
W
Figura 4- Amostrador “go-belt” Materials Sampling Solutions®.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Importante !
Somente quando o cortador tem forma radial, a largura de sua abertura é diretamente proporcional a sua velocidade. Isto é, r/V = r´/V´ = Constante.
Alimentação Vista de topo v r v’ r’ Figura 5- Amostrador Vezin.
UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL Amostra Corrente principal
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Sistemas de amostragem corretos devem cumprir: 1. o cortador * deve ser apresentado à corrente em ângulo reto; 2. o cortador atravessa toda a corrente; 3. o cortador se move com velocidade constante; 4. a abertura do cortador é suficiente para receber a maior partícula presente na corrente; 5. O cortador tem capacidade suficiente para receber toda a massa de material amostrado.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Métodos para divisão de amostras primárias 1. Cone e quarteamento 2. Paleado alternado 3. Divisor Jones (de riffles) 4. Divisor de amostras rotativo
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Cone e quarteamento Procedimento correto - Cone simétrico - Torta fina e de mesma espessura - Cruzeta corta a toda torta verticalmente ao mesmo tempo - A = B = C = D E qual é a amostra final ? Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 C A B D Figura 6- Esquema de divisão por cone e quarteamento.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Paleado fracionado alternado Todo o material é divido em n porções (pilhas) iguais até a obtenção da massa desejada.
Qual é a amostra final ? A, B, C D ou E ?
Figura 7- Redução de massa com paleado alternado.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento E1 Lote L E2 E5 E3 E4 Taxa de amostragem ??
Cinco amostras potenciais ?
Figura 8- Paleado fracionado verdadeiro UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Taxa de amostragem ?
E Lote L Cinco amostras potenciais ?
Figura 9- Paleado fracionado degenerado UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL S
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento
-QUANDO USADO DE MODO
CORRETO, GERALMENTE OFERECE BONS RESULTADOS NA REDUÇÃO DE MASSA.
- QUANTO MAIOR O NÚMERO DE
DIVISÓRIAS MELHOR A QUALIDADE DA REDUÇÃO.
- PODE SER USADO COMO
HOMOGENEIZADOR DE AMOSTRAS.
- LARGURA DAS CANALETA > 3D
N .
Figura 10- Divisor Jones para divisão de massa UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento
Regras para uso correto de Jones
- Usar bandeja e caixas de modo correto.
- Material nem muito seco nem muito úmido.
- Alimentar na linha central com a bandeja adequada.
- Alimentar vagarosamente.
- Treinar vários operadores.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Perspectiva explodida 32 subamostras Figura 11- Divisor rotativo radial para finos (esq.) e grossos (dir).
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento 1 1 LSA: amostrador para tubulação sem pressão.
2 2 PSA: amostrador para tubulação com pressão.
Figura 12- Sistema para análises químicas “on-line”: Courier®.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento 1 LSA: tubulação sem pressão.
2 PSA: tubulação com pressão.
Figura 13- Detalhe dos amostradores primários do Courier®.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento
Fonte de radiação Amostra Radiação característica emitida causada pela excitação Detector Conversão da radiação detectada em teor
Figura 14- Princípio da análise química em linha (“on line”).
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento
Fonte de radiação laser Amostra Difração característica emitida em função do tamanho da partícula Detector Conversão da difração detectada em D.G.
Figura 15- Princípio da análise granulométrica em linha (“on line”).
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Estes equipamentos usam células de carga (“strain gauge”) que convertem pressão física em pulsos elétricos. São usados para medir fluxos secos. strain gauge Figura 16- Balanças de pesagem sob CT.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Figura 17- Balança de pesagem em CT.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Figura 18- Simulação de erros de pesagem.
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Eletrodos D: distância entre os eletrodos V: velocidade do fluxo Bobinas Flange Tubo Revestimento Figura 19- Medidor de fluxo para polpas (rotâmetro eletromagnético). UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento O princípio de funcionamento é baseado na Lei de Faraday para indução eletromagnética.
Ue = B.L.Vf Q = A.Vf B: indução magnética (campo magnético) L: distância entre eletrodos Vf: velocidade do fluxo Q: vazão do fluxo I: corrente elétrica A: secção transversal da tubulação Ue: voltagem induzida Figura 20- Princípio de funcionamento do medidor de fluxo eletromagnético. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento A densidade de polpa costuma ser realizada com medidores nucleares. Estes dados são integrados juntamente com os dados dos medidores de fluxo eletromagnéticos e fornecem continuamente os fluxos mássicos de sólido seco e água na planta de processamento. Q Figura 21- Medidor nuclear de densidade de polpa . UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Obs: um problema freqüente neste tipo de sistema é a obtenção de licença de instalação e uso que deve ser tirada junto aos órgãos governamentais.
Figura 22- Medidor nuclear de densidade de polpa (uso de raio gama). UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Para medir a
p e a X% em uma polpa se usa balança Marcy. Disco indicador. O uso é em função da densidade do sólido. Pode-se comprar discos para diversos intervalos de densidades.
Esta balança fornece a leitura direta e na hora, no mesmo disco indicador, da densidade e da percentagem de sólidos em uma polpa.
Figura 23- Balança Marcy com recipiente de aço inoxidável. UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Tabela 1- Discos indicadores para balança Marcy.
Disco indicado r UNIVERSIDADE DE LA REPUBLICA – URUGUAY UFRGS - DEMIN - BRASIL
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Capítulo 3 – Controle em plantas de processamento Balanço de massa e volume (base úmida) Balanço metalúrgico (base seca)
Hora dos alunos trabalharem !
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