O trabalho concluído apresentado no curso de engenharia de minas da Universidade Federal de Ouro Preto é condição parcial para a obtenção do título de engenheiro de minas. Aos meus amigos e familiares que sempre me receberam de braços abertos nessas viagens entre Ouro Preto e Belo Horizonte. Por fim, gostaria de agradecer às cidades históricas de Ouro Preto e Belo Horizonte, à Universidade Federal de Ouro Preto e à magnífica Escola de Minas.
A Praça de Ferro tem um significado inegável, não só para o estado de Minas Gerais, mas para o Brasil. Além disso, sabe-se que há redução nos teores do minério de ferro extraído do Quadrilátero Ferrífero, há oscilações nos preços desse minério e que suas especificações comerciais estão cada vez mais difíceis de serem atendidas. Este trabalho tem como objetivo apresentar e avaliar a tecnologia Sensor Based Sorting (SBS) para minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero.
Ao final do ensaio, três cenários foram simulados visando uma possível aplicação real desta tecnologia de separação por sensores para minério de ferro. Palavras-chave: KSS XT CLI, Relógio de Ferro, Quadrilátero Ferrífero, Rocha por Rocha, Seleção Baseada em Sensor. Assim, este trabalho apresenta e avalia a tecnologia de classificação baseada em sensor (SBS) para minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero.
At the end of the test, three scenarios were simulated to obtain possible results for a likely real application of the Sensor Based Sorting technology for iron ore.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
OBJETIVO GERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
- QUADRILÁTERO FERRÍFERO
- MINÉRIO DE FERRO
- TECNOLOGIA SENSOR BASED SORTING E A MINERAÇÃO
- EQUIPAMENTO KSS XT CLI
- SENSOR COR
- SENSOR LASER 3D
- SENSOR INDUTIVO ARGOS
- SENSOR RAIO-X DE TRANSMISSÃO
- GUIA E TIPOS DE TESTE PARA ORE SORTING
- ROCK BY ROCK
- FEASIBILITY TEST
- BULK TEST
12 Segundo COSTA (et al., 2019), o QF é uma província metalogenética muito importante no Cráton do São Francisco. Além disso, Carvalho (et al., 2014) também acrescenta que os depósitos de minério de ferro podem ser subdivididos geologicamente em estratos sedimentares estratificados, formados por soluções hidrotermais, associados a atividades vulcânicas, processos de metamorfismo e/ou deformação, e a consequente alteração e acumulação em a superfície da terra; com destaque para os depósitos sedimentares estratificados, pois estes formam os depósitos de formações ferríferas bandadas. Segundo WOTRUBA (et al., 2019), a terminologia SBS é um termo genérico para todas as aplicações em que as partículas analisadas são detectadas individualmente por um sensor e depois rejeitadas (dependendo do critério de separabilidade) por uma separação mecânica, ainda que hidráulica. ou processo pneumático.
LESSARD (et al., 2016) aborda a separação de minério usando sensores como uma tecnologia que fornece efeitos positivos significativos. Segundo ESTEVES (et al., 2020), a aplicação de tecnologia na rejeição precoce de gangg em frações granulométricas mais grosseiras permite reduzir custos de processamento, aumentar a produtividade da planta e pode reduzir impactos ambientais. A tecnologia SBS, que também pode ser chamada de sistema de separação por sensores, possui (Figura 6): chute vibratório (alimentador vibratório – opcional), esteira transportadora (correia transportadora – velocidade operacional padrão de 2,8 m/s), haste da válvula (válvula haste), parede divisória (divisor – com rotor opcional), área onde os sensores estão localizados (área do sensor), classificação do ar (ar classificado – até 10 bar de pressão) e ar limpo (ar limpo – aprox. 1 bar de pressão) .
Segundo ESTEVES (et al., 2020), a figura acima exemplifica um processo de separação pneumática que utiliza uma haste de válvula que proporciona a ejeção precisa de partículas individuais. Além disso, uma das grandes vantagens do Steinert é a possibilidade de combinar mais de um sensor, para a mesma aplicação, em um único equipamento. Em seguida, serão discutidos os princípios operacionais dos quatro sensores encontrados no KSS XT CLI.
As câmeras estão localizadas no topo do KSS XT CLI, no meio da esteira transportadora. Este sensor está localizado abaixo do transportador KSS XT CLI (Figura 10) e possui duas bobinas ativas. Segundo SOUTO (et al., 2020), o XRT tornou-se o mais versátil e, portanto, o mais utilizado para a separação de minerais por meio do uso da tecnologia de separação por sensores.
Além disso, uma combinação entre os diferentes métodos de teste pode ser usada para obter uma melhor compreensão do aplicativo (relatórios internos da empresa Steinert Latinoamericana, 2021). O tamanho tem influência direta na liberação e, portanto, na tecnologia de classificação e na eficiência de separação (Relatórios internos da empresa Steinert Latinoamericana, 2021). A seguir, são demonstradas as características dos três tipos de ensaios que podem ser definidos após discussão do projeto e esclarecimentos técnicos.
Em geral, de acordo com o relatório interno (STEINERT LATINOAMERICA, 2021), o “teste de viabilidade” é realizado como uma avaliação inicial da aplicabilidade da separação. As amostras são escaneadas uma de cada vez e graças ao equipamento KSS XT CLI, vários sensores são usados simultaneamente, gerando a resposta correta para cada amostra.
METODOLOGIA
Em seguida, as amostras produzidas ao final do ensaio são enviadas para análise química (ensaio destrutivo). Além disso, a figura 22 a seguir apresenta os resultados durante a análise química e algumas respostas do sensor. Por exemplo, apenas nove amostras foram cobertas abaixo, mas todas as 60 rochas foram submetidas ao mesmo estudo.
É possível observar uma relação direta entre altos níveis de SiO2 e valores de MD (densidade mínima - valor mínimo de densidade, onde o valor 1 representa a menor densidade e o valor 0 representa a maior densidade) destacado em vermelho. Configurações e curvas de separabilidade, bem como testes destrutivos de todas as amostras foram realizados individualmente. Por fim, a quarta e última fase é compreendida através das avaliações qualitativas, da criação de 3 cenários hipotéticos e das devidas conclusões.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
- RESPOSTA DOS SENSORES AOS SCANS
- CURVAS DE ALTA E DE BAIXA DENSIDADE
- GRÁFICOS
- SIMULAÇÃO DE CENÁRIOS
Isso porque é esse teste destrutivo que comprova qual propriedade física está melhor associada a determinadas partículas que possuem maior teor de ferro. Após realizar as simulações necessárias no software Steinert Latinoamericana, concluiu-se que a curva de baixa densidade era a mais adequada para realizar a separação das partículas analisadas. A curva de baixa densidade é mais seletiva, principalmente para partículas com maior teor (produto).
No eixo X estão aqueles com densidade máxima, por partícula, e no eixo Y estão os teores de ferro correspondentes de cada partícula. Finalmente, a figura 30 mostra a curva selecionada, sua configuração e a separação entre partículas de ferro de alta densidade (verde) e partículas de ferro de baixa densidade (vermelho). Como esperado, amostras como hematita compacta e itabirito hematítico compacto apresentaram os maiores teores de ferro.
Para o exercício a seguir, foram consideradas as seguintes características: foi utilizada a mesma curva de baixa densidade utilizada para a análise dos dados neste trabalho, e todos os cenários excluem rejeitos. Após determinar a ejeção de massa e os valores de MD, a recuperação de massa foi calculada para cada litologia, em relação a cada MD. O teor médio de Fe para cada litologia e o teor médio de SiO2 também foram calculados (Figura 35).
40 Por fim, obteve-se o resultado final da simulação do cenário 1, apresentado na Figura 36, com recuperação global de massa, produto e conteúdo de resíduos para cada caso.
CONCLUSÕES
Devido à diferença de densidade (heterogeneidade das amostras e esta propriedade), além do sensor laser auxiliar na localização e detecção das amostras. Após as simulações feitas no software STL e após a avaliação das análises químicas, concluiu-se que a curva de baixa densidade foi a mais adequada para o estudo em questão. Ao analisar os três cenários simulados, nota-se que é possível aumentar os teores do minério de ferro após a aplicação da tecnologia SBS.
A influência do conteúdo da alimentação é marcante, diante da aplicação da tecnologia de separação por sensores. Da mesma forma, a heterogeneidade e homogeneidade das amostras também é um fator relevante para a aplicação da tecnologia de separação por sensores. Mesmo com conteúdo de feed comparável, o aplicativo SBS é mais adequado para o Cenário 2 do que para o Cenário 3.
Isso acontece porque quando você tem partículas muito homogêneas, como é o caso do cenário 3, é só itabirito dentro da mesma faixa de qualidade e, portanto, não vai ter como separar. Quando há heterogeneidade, como é o caso do cenário 2 - presença de quartzito e hematita, o equipamento consegue diferenciar tais partículas separando uma da outra. A continuidade deste estudo é fundamental para a possível comprovação da tecnologia SBS para o minério de ferro QF.
Propõe-se, portanto, continuar este estudo com amostras de outras regiões do Quadrilátero Ferrífero e/ou realizar um Teste de Viabilidade ou um Bulk Test.
