Integração e Otimização de Processos de Produção de Agregados

Transcrição

1 Integração e Otimização de Processos de Produção de Agregados II Seminário Internacional sobre Agregados para Construção Civil Walter Valery Metso Minerals Process Technology Australia and Asia-Pacific

2 Capacitação da Metso Minerals Combinando Soluções e Inovações Know-how em Equipamentos Know-how em Processos Know-how em Automação e Gerenciamento de Informação

3 Por que Integrar e Como Otimizar? O desmonte por explosivos é a primeira etapa de cominuição A energia no desmonte pode ser manipulada e controlada Esta etapa deve ser ajustada para diferentes tipos de rochas e pode ser otimizada para atender diferentes especificações de produtos

4 O que é Integração e Otimização de Processos? Desenvolvimento de estratégia integrada de operação e controle do desmonte, britagem e peneiramento para minimizar o custo por tonelada produzida e maximizar a lucratividade. Ótimo(desmonte +britagem+peneiramento) = Max($$$)

5 Benefícios Potencias da Integração e Otimização de Processos para a Indústria de Agregados aumento de taxa de alimentação sem investimento de capital (com os mesmos equipamentos e a mesma potência instalada) redução dos custos por tonelada aumento da produção de produtos de maior valor flexibilidade para atender a demanda sazonal de produtos melhoramento da eficiência dos processos aumento da disponibilidade de equipamentos redução do consumo de energia.

6 Benefícios Medidos em Minerações Aumento da taxa de alimentação de 5 a 20% Benefícios adicionais: - Redução do tempo de carregamento de 5 a 10% - Redução dos custos de carregamento e transporte de 8 a 10% Existe um benefício de redução de custo de manutenção dos equipamentos de carregamento e transporte que está sendo quantificado atualmente.

7 Projetos Realizados Argentina: Minera Alumbrera Austrália: BHP (ferro) Cadia (ouro/cobre) Ernest Henry (ouro) Hamersley (ferro) KCGM (ouro) Pasminco (zinco) Ravenswood (ouro) WMC (níquel, urânio) África do Sul e Botswana: De Beers (diamante) Brasil: Rio Paracatu Mineracao (ouro) Projeto Sossego (CVRD) Projetos Cristalino e Salobo (cobre) Canadá: Highland Valley Copper (cobre) IOC (ferro) Chile: Minera Los Pelambres (cobre) Los Bronces (cobre) Indonesia: Newmont Batu Hijau (cobre) Papua Nova Guinea: Porgera (ouro) Suécia: Boliden Aitik (cobre) USA: Kennecott (cobre)

8 Objetivos convencionais do desmonte Garantir escavabilidade adequada da pilha Sem causar impacto ambiental negativo em áreas urbanas Sem causar dano e guarantindo a estabilidade dos taludes Com mínimo custo por tonelada Estes objetivos são efetivos para obter máxima lucratividade do negócio como um todo?

9 O que e fragmentação ótima? Grosso Fino

10 Qual e o tamanho ótimo após o desmonte? Passante Acumulado (%) Gerados por Combinação Liberação de Explosivos blocos in-situ Aumento ou Redução finos Redução top size Tamanho (mm) Tipo de explosivo Quantidade de explosivo Diâmetrodefuro Geometria da malha Contenção de energia Sistemas de iniciação Tipo, tamanho/geometria, potência e abertura dos britadores Area e malha de classificação das peneiras Aumento de produção Redução custo/tonelada tonelada Relação produtos britas/pó Especificação dos produtos

11 Metodologia

12 Metodologia Caracterização do Maciço (geotécnica, estrutura) Propriedades Mecânicas da Rocha (competência, dureza, quebra) Modelamento Matemático da Fragmentação no Desmonte Modelamento da Britagem e Peneiramento Simulações de Estratégias Alternativas de Operação Implementação de Alternativas no Campo Monitoramento, Controle e Gerenciamento

13 Modelo de Fragmentação do Desmonte por Explosivos Zona pulverizada próxima ao furo Zona de fragmentação grosseira controlada pela estrutura do maciço Explosive column (L)

14 Modelo de Fragmentação do Desmonte por Explosivos Detalhes das duas zonas distintas Angle between cracks = 360 o /n n= number of cracks REGIONS Maximum crushing zone radius (r c ) Original borehole Maximum crack extension

15 Como medir estrutura: análise de imagens para determinação de tamanhos de blocos nas faces

16 Resultados de medida de estrutura: distribuição de tamanhos de blocos in situ X50 and X80 vs Structural Domain (Oroya and Stores Cutback) Insitu Block Size (m 3 ) X50 X OYGMD1 OYGMD2 OYGMD3 OYGMD4 OYPB STGMD1 STGMD2 Structural Domain

17 Como medir dureza: ensaios de carga puntual

18 Distribuição de durezas para amostras de filitos de uma mesma operação Frequency 15 Norte Brecha Diorita Sul Is50

19 Definição de domínios de fragmentação Dureza Estrutura + Domínios de fragmentação

20 Modelo de fragmentacao no desmonte: Razão de Carga versus Tamanho e Custo Powder Factor vs Particles Size (P80, P50, & P20) and Cost Coronado - Square Pattern 20 $ $ $0.32 Size (inches) $0.28 $0.24 $0.20 $0.16 $0.12 Cost ($/tn) P20 P50 P80 Cost Linear (Cost) Power (P80) Power (P50) Power (P20) 4 $ $ $0.00 Powder Factor (lb/tn)

21 Definição de domínios de fragmentação estrutura e dureza OY GMD 4 OY PB OY GMD 3 OY GMD 2 OY GMD 1

22 Desenvolvimento de planos de fogo de acordo com diferentes rochas e produtos desejados

23 Modelos de Britagem e Peneiramento Modelos de simulação e vasta experiência industrial em: - Britagem : Mandíbulas, Giratório, Cone, Prensa de Rolos - Classificadores : Peneiras Modelos matemáticos baseados em PBM e DEM - JKSimmet - MinooCad - Bruno - Modelos Dinâmicos

24 Simulações completas do desmonte, britagem e peneiramento Muckpile Pó de pedra Brita 1 Pedrisco Desmonte Tamanho de alimentação Aberturas dos britadores Geometrias de revestimentos Brita 3 Brita 2

25 Como medir e controlar a fragmentação? Sistemas de análise de imagens

26 Metso VisioTruck System para descarga de caminhões

27 Metso VisioTruck System para descarga de caminhões

28 Metso VisioTruck System para descarga de caminhões

29 Metso VisioTruck System para descarga de caminhões

30 Exemplo de Resultados de Distribuição Granulométrica na Alimentação do Britador Primário descarga dos caminhões Truck Load Fragmentation Percent Passing Size (mm)

31 Metso VisioRock System para transportadores de correia

32 Metso VisioRock System para transportadores de correia

33 Metso VisioRock System

34 VisioRock interface de controle para os operadores

35 Conclusões A metodologia de integração e otimização de processos de mina a usina vem sendo utilizada com bastante sucesso em minerações e pode ser utilizada na indústria de agregados. Ela consiste no desenvolvimento de estratégias de operação e controle para aumentar a lucratividade do negócio. Éstá baseada em: - caracterização dos tipos de rocha quanto a dureza e estrutura, - modelamento matemático e simulação, - implementação no campo, - Monitoramento e controle usando sistemas de análise de imágens.