Indústrias de mineração e agregados. Tecnologia de Processos e Inovação

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Expect results

Esta é a promessa que fazemos aos nossos clientes e é também a essência de nossa estratégia. Esta é a atitude que compartilhamos globalmente; nossos negócios consistem em fornecer resultados aos nossos clientes, ajudando-os a alcançar suas metas.

Metso Brasil Ind. e Com. Ltda, Av. Independência, 2500 Éden, 18087-101 Sorocaba-SP, Brasil, fone +55 15 2102 1300, www.metso.com.br SUJEIT

Indústrias de mineração e agregados

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PTI - Laboratórios, equipamentos e recursos

Laboratório e plantas piloto de PTI A PTI tem laboratórios e plantas piloto associados aos seus escritórios em Brisbane (Austrália), Sorocaba (Brasil) e Tampere (Finlândia) que dispõem dos recursos necessários para realizar ensaios de britagem, moagem e ﬂ otação em amostras de minério utilizando equipamentos de última geração. O laboratório da América do Sul é creden- ciado a realizar os testes de fragmentação (Drop Weight Test) JKMRC e SMC reconhecidos internacionalmente.

Os resultados de qualquer programa de testes podem ser encaminhados diretamente para o cliente ou, como alternativa, ser interpretados e utilizados pelos enge-nheiros de PTI em projetos greenﬁ eld e de otimização. Testes para caracterização do minério e medições são componentes importantes do processo de integração total e de serviços de otimização de PTI.

Célula de fl otação portátil PTI

Circuitos de fl otação frequentemente são compostos de células muito grandes e fl uxos de corrente variáveis. Com frequência, não se pode mudar facilmente a operação das células numa escala industrial, e é quase impossível medir o resultado de qualquer mudança realizada. A PTI desenvolveu uma célula de fl otação com 3m³ para permitir testes de fl otação em escala realista. Ela permite que parâmetros chaves, tais como: fl uxo de ar, profundidade de espuma, velocidade/fl uxo de alimentação, velocidade e tamanho do rotor e confi guração

dos lavadores de espuma, sejam alterados. A célula de teste é totalmente instrumentalizada e controlada por um CLP (Controlador Lógico Programável) para possibilitar uma operação estável. Ela foi projetada para que amostras representativas possam ser obtidas de modo seguro.

A PTI pode auxiliar no desenvolvimento de um programa de experimentação em célula teste, com especialistas para realizar o teste.

Softwares

Equipe de PTI utilizando “FracSis” para visualizar dados espaciais da perfuração.

Ao longo da maioria dos projetos de otimização de processo, softwares são utilizados para analisar dados e efetuar a modelagem matemática e a simulação. A PTI utiliza os softwares mais indicados para realizar estas tarefas: ‘Split Desktop’ para analisar as imagens de fragmentação de rochas, ‘JKSimBlast’ para projetar os padrões de perfuração para o desmonte, ‘FracSis’ para visualizar os dados espaciais em 3D dentro da mina, ‘JKSimMet’ e ‘JKSimFloat’ para modelar e simular os processos de moagem e ﬂ otação, ‘Limn’ para modelar e simular os processos não-convencionais e ‘Bilmat’ para fazer o balanço de massas. Também desenvolvemos nossos próprios aplicativos e softwares.

Processamento de dados in loco.

Indústrias de mineração e agregados

Tecnologia de Processos e Inovação (PTI)

O foco principal da área de PTI é prestar serviços em Integração e

Otimização Total de Processos para a indústria. Esses serviços incluem

a otimização dos processos de mineração (perfuração e desmonte),

cominuição, ﬂ otação/ lixiviação e desaguamento, tanto para projetos

novos (‘greenﬁ eld’), quanto para as operações já estabelecidas.

Os objetivos principais são: a redução de custos operacionais, o

aumento dos níveis de produção e a melhora da eﬁ ciência geral do

processo e do uso de energia e água.

Apresentação da área de Tecnologia de Processos e Inovação da Metso

Nossa sede ﬁ ca na cidade de Brisbane, Austrália e temos engenheiros em diferentes regiões do mundo para melhor atender nossos clientes. Temos escritórios e unidades na Austrália, Finlândia, Brasil, Peru, Chile, Rússia, Índia, África do Sul, México e Turquia.

Nossos serviços são customizados para proporcionarem soluções e se ajustarem às necessidades de nossos clientes. Isto envolve quatro passos:

1. Estudo preliminar

Envolve o levantamento de informações e dados históricos visando a identiﬁ cação de problemas, gargalos no processo e oportunidades de melhoria. Uma análise detalhada destes dados é utilizada para produção de uma proposta de projeto. 2. Benchmarking e otimização

Envolve um rigoroso levantamento de dados operacionais e estudos abrangentes de todos os processos chaves (perfuração e desmonte, britagem, moagem, ﬂ otação/ lixiviação e desaguamento). A equipe de PTI utiliza modelos matemáticos, características do minério, bancos de dados com informações históricas e sua extensa experiência para identiﬁ car estratégias de otimização de todo o processo para os diferentes tipos de

3. Validação e implementação

Um plano detalhado é desenvolvido para implementar estratégias de otimização justiﬁ cadas com base nos fatores

condicionantes da mina e da planta e numa análise de custo/ benefício. Indicadores chaves de desempenho (KPI’s) são medidos durante o estágio de implementação, realizado in loco, para quantiﬁ car as melhorias e fazer a sintonia ﬁ na das recomendações, conforme necessário. 4. Sustentação dos benefícios Envolve a incorporação das mudanças recomendadas no processo aos

procedimentos gerenciais e operacionais da planta, e também o treinamento dos operadores e engenheiros para que os benefícios sejam mantidos no longo prazo. Temos proporcionado aumentos consideráveis na produção dos nossos clientes, com pouco ou nenhum dispêndio de capital: aumentos signiﬁ cativos em produtividade (5 a 30%) e recuperação de metal, redução de custo e consumo de energia, bem como aumentos gerais de eﬁ ciência de processo (da mina até a usina) foram alcançados em várias operações em todo o mundo.

“Obrigado por seu interesse em conhecer a área de Tecnologia de Processos e Inovação (PTI) da Metso. Oferecemos serviços de consultoria global para as indústrias de mineração e construção. Nossa equipe de engenheiros altamente motivados e especializados (engenheiros de minas, metalúrgicos, químicos, de software e elétricos) tem forte histórico em P&D e extensa experiência em plantas de produção mineral e metalúrgica e em consultoria. Esperamos ajudá-lo a alcançar um novo patamar de rentabilidade para suas operações”

Walter Valery, PhD

Vice Presidente Sênior (Global) Email: [email protected] www.metso.com/pti

A PTI desenvolveu uma célula de ﬂ otação portátil para teste, com 3m³, disponível para locação na Austrália.

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Minera Antamina, Peru Desafi o: Otimizar os processos de desmonte, britagem e moagem na planta de cobre/ zinco localizada na cordilheira dos Andes no Peru.

Escopo: Analisar as práticas atuais de perfuração, desmonte e cominuição, caracterização do minério, auditoria e inspeção dos circuitos de britagem e moagem, modelagem e simulação. Resultados: A equipe de PTI recomendou várias mudanças e auxiliou na

implementação. Foi conseguido um aumento de 20% na produção; um ganho que se manteve quando a mina estava processando minério duro.

Barrick Osborne, Austrália Desafi o: Otimizar os processos de cominuição e ﬂ otação na planta de cobre/ ouro da Barrick para eliminar gargalos e possibilitar o processamento de minério em maiores taxas de tonelagem.

Escopo: Levantamentos simultâneos dos circuitos de britagem, moagem e fl otação foram realizados em conjunto com medidas de grau de liberação, dureza e fl otabilidade do minério. Modelos integrados dos circuitos de moagem e fl otação foram desenvolvidos para possibilitar a otimização total do processo.

Resultados: A equipe de PTI fez várias recomendações para que a Barrick Osborne operasse com cargas maiores e melhor qualidade metalúrgica e nível de recuperação.

Newmont Boddington, Austrália Desafi o: Auxiliar a Newmont Boddington no comissionamento de circuitos e na otimização dos circuitos de perfuração, desmonte, britagem, HPGR (prensas de rolos de alta pressão), moinho de bolas e ﬂ otação. Escopo: A Newmont ﬁ rmou um contrato de prestação de serviços de 2 anos com a PTI. O contrato prevê a Integração e Otimização de Processos de Mina à Usina, a partir de um estudo de expansão e desenvolvimento de previsão de produtividade e modelo geometalúrgico.

A PTI foi escolhida em razão de sua bem sucedida otimização de muitas grandes operações de mineração (inclusive Cerro Verde) e por sua associação de longa data com a Newmont, onde prestou valiosos serviços de consultoria para as outras operações da empresa (ex.: Batu Hijau, KCGM, Ahafo, Yanacocha, Phoenix e Carlin). Resultados: Até a presente data, a PTI tem dado o suporte necessário para atingir as metas de produtividade e ajudado o cliente a identiﬁ car e eliminar as limitações nos processos.

“O pessoal da área de PTI é altamente capacitado, organizado e eﬁ caz. Eles prestam um serviço que, claramente, traz benefícios para a indústria – Antamina é testemunha dessa aﬁ rmação.”

Chris Dechert

VP Desenvolvimento Corporativo, Minera Antamina

“Um exercício interessante de combinar os processos de

cominuição/ moagem com ﬂ otação, o que deveria ser um pré-requisito para a compreensão e melhoria de qualquer circuito de processamento.”

Michelle Korte

Metalurgista, Barrick

SmartTag™

SmartTag™ (vencedor do ‘2010 iAwards) é um sistema inovador que possibilita marcar e rastrear minérios da mina até os processos de uma planta (empilhadeiras, transportadores, britadores, peneiras etc). SmartTags™ são inseridos nos furos de detonação (minas a céu aberto) ou ‘draw points’ (minas subterrâneas) e sobrevivem ao desmonte e à britagem primária e secundária. Marcar e rastrear minérios possibilita associar suas características (dureza, fragmentação e teor mineral) com o desempenho nas plantas de processamento. A mensuração com o uso do SmartTag™ permite que os parâmetros operacionais e as estratégias de controle na mina e na planta de processamento sejam ajustados e otimizados para os diferentes tipos de minério, reduzindo os custos e aumentando a rentabilidade. A aplicação do sistema SmartTag™ englobará a marcação e rastreamento do minério a partir da mina, seguindo pelos portos e chegando até seu destino. Isto permitirá monitorar e otimizar o transporte do minério até seu cliente ﬁ nal.

SmartEar™

SmartEar™ é um sistema de monitoramento acústico projetado, principalmente, para prevenir danos e minimizar o desgaste de revestimentos de moinhos causados pelo impacto das bolas de moagem. Este sistema também possibilita estimar o nível de carga nos moinhos e pode operar sozinho (isoladamente) e/ou ligar-se via interface com qualquer sistema de controle. O sistema SmartEar™ é composto de microfones resistentes, um sistema transdutor de sinal, e software para processar os dados.

SmartSAG™

SmartSAG™ é um modelo dinâmico para moinhos AG e SAG. Ele utiliza a taxa de alimentação de minério, distribuição granulométrica do material de alimentação e as taxas de ﬂ uxo de água para estimar o consumo de energia, nível e perﬁ l de carga (ângulos de raio da carga nos pontos alto e baixo), formação do “slurry pool” e distribuição granulométrica da produção do moinho. Ele pode ser utilizado como sensor ‘soft’ em tempo real, fornecendo informações valiosas para os operadores da planta. O SmartSAG™ também pode se conectar com o sistema de controle de processo existente.

Produtos PTI

Exemplos de projetos típicos e resultados

SmartEar™ espectro de frequencia de áudio.

Goldﬁelds, Cerro Corona

Newmont, Yanacocha Traﬁgura, Condestable

Lafarge, Barueri

Tongling, Dongguashan Russian Copper Company, Mikheevsky

Fosagro, Apatite

Ankara, Turquia

Irapuato, México

Escritórios de PTI e projetos de referência

Tampere, Finlândia

São Petesburgo, Rússia

Lima, Peru

Johanesburgo, África do Sul

Gurgaon, Índia

Escritórios PTI Projetos - minério principal

cobre ouro niquel/ zinco chumbo/ prata minério de ferro/ alumínio outros/ polimetálicos

Sorocaba, Brasil

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Otimização da operação de desmonte O desmonte é o primeiro estágio de cominuição na maioria das minerações e não deve ser visto unicamente como meio para se reduzir o tamanho da rocha até que esta possa ser carregada num caminhão.

A distribuição de tamanho do ROM tem impacto signiﬁ cativo sobre o desempenho dos processos de britagem e moagem pós-desmonte.

As propriedades in-situ do minério, o padrão de perfuração para a colocação dos explosivos e suas propriedades determinam a distribuição granulométrica das rochas produzidas por meio de uma detonação e o grau em que a energia da explosão é utilizada. A equipe de PTI dispõe de modelos de fragmentação de desmonte e sistemas que podem ser utilizados para avaliar as condições ótimas necessárias em relação a um tipo especíﬁ co de minério. O objetivo é produzir uma distribuição de tamanho no ROM que maximize a produtividade e a eﬁ ciência da cominuição nas operações subsequentes de britagem e moagem.

Projeto e otimização do circuito de cominuição

Uma mudança no circuito de cominuição ou na fi losofi a operacional pode, muitas vezes, levar a uma redução na utilização de energia elétrica ou a um aumento na produtividade do circuito. A PTI possui vasta experiência em técnicas de modelagem e simulação de britagem, peneiramento e moagem. Isso, aliado à ampla experiência industrial e de consultoria, permite avaliar a confi guração do circuito de cominuição e as variáveis chave do desenho do sistema. Diferentes opções de equipamentos (incluindo moagem de fi nos e ultrafi nos e

equipamentos dentro ou fora do portfólio da Metso) podem ser comparadas e avaliadas.

O funcionamento de um circuito de cominuição frequentemente ﬁ ca limitado e condicionado pela distribuição granulométrica do material de alimentação e pelas perdas na recuperação por ﬂ otação, decorrentes de uma mudança na granulometria do produto. A PTI realiza a otimização da cominuição com base no entendimento fundamental destes fatores limitantes que antecedem o processo e dos efeitosresultantes.

Desenho e otimização do circuito de fl otação

A não recuperação no circuito de ﬂ otação é uma oportunidade perdida. A PTI possui vasta capacidade de análise desses circuitos. Isto inclui a capacidade de caracterizar a operação das células utilizando célula hidrodinâmica e sensores de espuma, conduzir e gerenciar levantamentos, fazer o balanço de massa para os resultados dos levantamentos, analisar dados de liberação mineral e desenvolver modelos para a simulação de circuito de ﬂ otação.

Para um determinado tipo de minério e regime de reagente, a PTI pode determinar as relações entre a granulometria do produto da moagem e a qualidade de recuperação alcançável num determinado circuito de ﬂ otação - possibilitando que a operação seja atrelada, e, portanto, otimizada, aos fatores condicionantes e limitadores das operações de desmonte e moagem.

Otimização do desaguamento e do espessador

Muitas mineradoras não operam seus circuitos de água de modo otimizado. Isto resulta em alto consumo e aumento de custos operacionais. O processamento úmido de minério sempre consumirá água, mas é possível reduzir esse consumo de maneira signiﬁ cativa avaliando-se os circuitos de redes de água, fontes disponíveis e quaisquer equipamentos de desaguamento em uso.

A PTI possui experiência em analisar os circuitos de água da planta para identiﬁ car as oportunidades de melhoria. A PTI também tem experiência na aplicação das mais avançadas ferramentas de caracterização de ﬂ oculação e espessamento que podem ser utilizadas ou para desenvolver um espessador para uma nova aplicação ou para otimizar um espessador existente.

Previsão de produtividade e modelagem geometalúrgica

Para manter a rentabilidade no longo prazo, é importante poder prever a produtividade, granulometria da moagem e recuperação de ﬂ otação dos diferentes blocos de minério no projeto da mina. Isto exige o desenvolvimento de modelos geometalúrgicos que prevejam o desempenho do circuito baseado nas propriedades mensuráveis do minério in-situ e que sejam dependentes da metodologia de mineração.

A PTI possui experiência no

desenvolvimento desses tipos de previsões. Podemos implementar e aconselhar nossos clientes sobre programas de testes apropriados para determinar a ‘detonabilidade’, ‘moabilidade’ e ‘ﬂ otabilidade’ do minério, frequentemente utilizando, para tanto, dados geotécnicos existentes tais como o índice RQD, índices de carga pontual, UCS, SMC e ensaios de ﬂ otação. Também temos experiência para desenvolver modelos utilizando estas medidas de caracterização de minério para prever o desempenho.

Estes modelos foram desenvolvidos a partir de dados históricos de produção e de informações detalhadas de levantamentos feitos em operação de desmonte e em circuitos de moagem/ ﬂ otação.

Suporte durante o comissionamento Existe, frequentemente, um demora considerável entre o comissionamento de uma planta e o momento em que esta alcança o desempenho previsto no projeto. Essa demora representa uma perda considerável em receita potencial.

A PTI pode proporcionar a experiência em processo e o apoio necessário para alcançar rapidamente as metas durante o comissionamento dos circuitos de cominuição e ﬂ otação. Este apoio é dado no local e seguido por apoio remoto onde os engenheiros podem aconselhar à distância acessando os sistemas DCS da planta. Treinamento avançado

Especialistas da PTI rotineiramente realizam treinamentos avançados para engenheiros e operadores no local de trabalho.

Estes treinamentos podem ser uma série de cursos e workshops sob medida para as necessidades do cliente ou como parte do processo de transferência de tecnologia dentro de um projeto de otimização ou contrato de prestação de serviços.

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Otimização da operação de desmonte O desmonte é o primeiro estágio de cominuição na maioria das minerações e não deve ser visto unicamente como meio para se reduzir o tamanho da rocha até que esta possa ser carregada num caminhão.

A distribuição de tamanho do ROM tem impacto signiﬁ cativo sobre o desempenho dos processos de britagem e moagem pós-desmonte.

As propriedades in-situ do minério, o padrão de perfuração para a colocação dos explosivos e suas propriedades determinam a distribuição granulométrica das rochas produzidas por meio de uma detonação e o grau em que a energia da explosão é utilizada. A equipe de PTI dispõe de modelos de fragmentação de desmonte e sistemas que podem ser utilizados para avaliar as condições ótimas necessárias em relação a um tipo especíﬁ co de minério. O objetivo é produzir uma distribuição de tamanho no ROM que maximize a produtividade e a eﬁ ciência da cominuição nas operações subsequentes de britagem e moagem.

Projeto e otimização do circuito de cominuição

Uma mudança no circuito de cominuição ou na fi losofi a operacional pode, muitas vezes, levar a uma redução na utilização de energia elétrica ou a um aumento na produtividade do circuito. A PTI possui vasta experiência em técnicas de modelagem e simulação de britagem, peneiramento e moagem. Isso, aliado à ampla experiência industrial e de consultoria, permite avaliar a confi guração do circuito de cominuição e as variáveis chave do desenho do sistema. Diferentes opções de equipamentos (incluindo moagem de fi nos e ultrafi nos e

equipamentos dentro ou fora do portfólio da Metso) podem ser comparadas e avaliadas.

O funcionamento de um circuito de cominuição frequentemente ﬁ ca limitado e condicionado pela distribuição granulométrica do material de alimentação e pelas perdas na recuperação por ﬂ otação, decorrentes de uma mudança na granulometria do produto. A PTI realiza a otimização da cominuição com base no entendimento fundamental destes fatores limitantes que antecedem o processo e dos efeitosresultantes.

Desenho e otimização do circuito de fl otação

A não recuperação no circuito de ﬂ otação é uma oportunidade perdida. A PTI possui vasta capacidade de análise desses circuitos. Isto inclui a capacidade de caracterizar a operação das células utilizando célula hidrodinâmica e sensores de espuma, conduzir e gerenciar levantamentos, fazer o balanço de massa para os resultados dos levantamentos, analisar dados de liberação mineral e desenvolver modelos para a simulação de circuito de ﬂ otação.

Para um determinado tipo de minério e regime de reagente, a PTI pode determinar as relações entre a granulometria do produto da moagem e a qualidade de recuperação alcançável num determinado circuito de ﬂ otação - possibilitando que a operação seja atrelada, e, portanto, otimizada, aos fatores condicionantes e limitadores das operações de desmonte e moagem.

Otimização do desaguamento e do espessador

Muitas mineradoras não operam seus circuitos de água de modo otimizado. Isto resulta em alto consumo e aumento de custos operacionais. O processamento úmido de minério sempre consumirá água, mas é possível reduzir esse consumo de maneira signiﬁ cativa avaliando-se os circuitos de redes de água, fontes disponíveis e quaisquer equipamentos de desaguamento em uso.

A PTI possui experiência em analisar os circuitos de água da planta para identiﬁ car as oportunidades de melhoria. A PTI também tem experiência na aplicação das mais avançadas ferramentas de caracterização de ﬂ oculação e espessamento que podem ser utilizadas ou para desenvolver um espessador para uma nova aplicação ou para otimizar um espessador existente.

Previsão de produtividade e modelagem geometalúrgica

Para manter a rentabilidade no longo prazo, é importante poder prever a produtividade, granulometria da moagem e recuperação de ﬂ otação dos diferentes blocos de minério no projeto da mina. Isto exige o desenvolvimento de modelos geometalúrgicos que prevejam o desempenho do circuito baseado nas propriedades mensuráveis do minério in-situ e que sejam dependentes da metodologia de mineração.

A PTI possui experiência no

desenvolvimento desses tipos de previsões. Podemos implementar e aconselhar nossos clientes sobre programas de testes apropriados para determinar a ‘detonabilidade’, ‘moabilidade’ e ‘ﬂ otabilidade’ do minério, frequentemente utilizando, para tanto, dados geotécnicos existentes tais como o índice RQD, índices de carga pontual, UCS, SMC e ensaios de ﬂ otação. Também temos experiência para desenvolver modelos utilizando estas medidas de caracterização de minério para prever o desempenho.

Estes modelos foram desenvolvidos a partir de dados históricos de produção e de informações detalhadas de levantamentos feitos em operação de desmonte e em circuitos de moagem/ ﬂ otação.

Suporte durante o comissionamento Existe, frequentemente, um demora considerável entre o comissionamento de uma planta e o momento em que esta alcança o desempenho previsto no projeto. Essa demora representa uma perda considerável em receita potencial.

A PTI pode proporcionar a experiência em processo e o apoio necessário para alcançar rapidamente as metas durante o comissionamento dos circuitos de cominuição e ﬂ otação. Este apoio é dado no local e seguido por apoio remoto onde os engenheiros podem aconselhar à distância acessando os sistemas DCS da planta. Treinamento avançado

Especialistas da PTI rotineiramente realizam treinamentos avançados para engenheiros e operadores no local de trabalho.

Estes treinamentos podem ser uma série de cursos e workshops sob medida para as necessidades do cliente ou como parte do processo de transferência de tecnologia dentro de um projeto de otimização ou contrato de prestação de serviços.

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