SME Belo Horizonte 16/03/2011 Prática e perspectivas para o processamento de Itabiritos compactos do Quadrilátero Ferrífero Joaquim Donizetti Donda Samarco Mineração donda@samarco.com
Prática atual
Mineração é um negócio de alto risco- a idéia
Mineração é um negócio de alto risco -o resultado
Não se desespere, há esperança Boa engenharia! > Profundo conhecimento da geologia do depósito > Bons estudos geometalúrgicos > Bons ensaios de laboratórios > Projetos bem planejados e executados > Bom controle de operação, processo e manutenção > Profissionais experientes e competentes > Excelente base de dados > Pesquisa/atualização tecnológica > Simplificação
PRODUCTION RAMP UP (%) Resultados da boa engenharia I 120 RAMP UP OF CONCENTRATOR II 100 80 Mill liners maitenance 60 40 Production was restritecd by market demand On 2009, July, 2nd concentrator stopped due market restrictions 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 36 MONTHS Curva Mc Nulty Samarco - 2nd Concentrator Ramp up P4P
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 % Fe % RM Resultados da boa engenharia II % Fe in ROM x METALIC RECOVERY 60 95 55 90 Aumento na recuperação metálica 85 50 80 45 Decréscimo no teor de ferro 75 40 70 Ano YEAR
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 11,58 11,28 12,63 12,93 12,09 11,67 12,32 12,13 13,01 (kwh / TMSc) 14,87 16,70 16,14 18,50 18,60 19,64 19,74 21,96 22,64 21,40 20,70 22,76 22,34 21,65 20,90 24,08 23,47 22,81 22,43 23,33 Resultados da boa engenharia III Secondary Grinding Energy Consumption 26,00 24,00 22,00 22.47 20,00 18,00 16,00 14,00 Reduction = 22.47 12.13 = 10.34 kwh/t = 46% 12,00 10,00 Year
A regra Do let the ore tell you what size the mills will grind to, rather than trying to force some theory into the circuit. Allan D. Taylor Do s and don ts of installation a designer s view Design and Installation of Comminution Circuits. New York, American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers, Inc., p. 832-840, 1982.
% + 0,149 µm Requerimento de energia Samarco ball mill grindability test 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Crushed at 100% passing 9,25mm Energy (kwh/t)
Fluxograma concentrador II Germano ROM STARCH AMINE PIPELINE Britagem Moagem primária Deslamagem Flotação mecânica Remoagem Flotação em colunas Mineroduto
Britagem faixa de tamanho e máquinas Tamanhos típicos de alimentação e produtos 1,5 m 150 mm 150 mm 12,5 mm Britadores de mandíbulas ou giratórios Britadores conicos/ VSI ROM Rum Of Mine Alimentação moinho de bolas
Moagem 30 mm 150 µm
% Passing Itabirito compacto 100 90 80 70 73% 9,25 mm Máximo 60 50 40 40% - 149 µm 30 20 10 0 10 100 1000 10000 100000 1000000 Aperture ( µm)
% Passing O minério britado 100 90 80 d 80 3400 µm 70 60 50 50% - 149 µm 40 30 20 10 0 10 100 1000 10000 100000 Aperture ( µm)
% Passing O produto da moagem primária 100 90 10% + 149 µm 80 70 d 80 = 110 µm 60 50 40 30 20 10 0 10 100 1000 Aperture ( µm)
Germano II Concentrator Flowchartt 2010 8,5 x 10 6 t/year of concentrate ROM Fines flotation MINERODUTO STARCH Vertimill CRUSHING PRIMARY GRINDING DESLIMING MECHANICAL FLOTATION REGRINDING COLUMN FLOTATION PIPELINE
Britagem concentrador I Barmac Nordberg 1560 Moinhos primários
Britagem concentrador II Barmac 9100 HP 400 To primary mills
Pratica Samarco Dois concentradores Germano I: Alimentação: 71.000 t/dia - Concentrado: 46.000 t/dia, 16.500.000 t/ano Germano II: Alimentação: 37.000 t/dia - Concentrate: 20.600 t/dia, 7.500.000 t/ano 16 moinhos de bolas, 8 em moagem primária Moinhos primários: 4 moinhos 14x 17 pés, potência motor 1.400 kw 2 moinhos 17 x 28 pés, potência motor 3.800 kw 2 moinhos 18 x 33 feet, potência motor 5.400 kw
Concentrator I - Germano ore 1977-1991 Para deslamagem e flotação 4 linhas paralelas ROM Sem britagem! O maior paradigma em circuitos de cominuição de minérios de Ferro no Brasil foi quebrado em 1977! Partindo de um ROM produzir uma alimentação de um circuito de deslamagem em um único tipo de máquina! Como isto foi possível? ROM muito fino e uma engenharia muito forte! Moinho primáriol 14 x 17 pés 1400 kw
Concentrador I Minério de Alegria 1991-1997 Para deslamagem e flotação ROM BRITAGEM Apareceu britagem! Moinhos primários 14 x 17 feet 1400 kw
Projeto segunda pelotização Produto da britagem 12,7mm Overflow 10% + 0,149mm Moinho primário 14x17 pés 1400 kw Start-up 1997 Necessidade de reduzir Capex no projeto da segunda pelotização Samarco Vantagem: pode processar material grosseiro <16mm. Desvantagem: consumo de energia 10% maior no primeiro estágio circuito aberto. Pre-primary mill 17x28 feet 3800 kw moinho primário 14x17 pés 1400 kw Funciona bem!
Concentrador II Germano Overflow 10% + 0,149mm Minério britado 12,7mm Vantagem: Simples e energéticamente mais eficiente Desvantangem: Não aceita material > 12,7mm Funciona muito bem! Moinho primário 18x33 feet 5.400 kw Start-up 2008
Prática Samarco % solidos interior do moinho: 50 % em volume, 80% em peso Circuito direto fechado com ciclones 200% carga circulante 75% velocidade crítica sem variador de velocidade Moinhos/motores capazes de operar a 42% enchimento Motores de indução com reostato Tramp oversize - material britado abaixo de 13 mm Bombas metálicas na descarga sem bomba reserva Geometalurgia Testes Samarco de moabilidade em laboratório
Perspectivas
Futuro Todas as mineradoras de minério de ferro do Quadrilátero terão que fazer moagem Réplicas da Samarco: Mina - mineroduto - porto Aplicação de outras tecnologias de cominuição
Moinhos AG/ SAG
Moinhos AG/ SAG AUTOGENOUS SEMI-AUTOGENOUS (SAG) MÁQUINAS GIGANTES EM QUE O PRÓPRIO MATERIAL SE MÓI. NO CASO SAG OS MOINHOS TRABALHAM COM UMA PEQUENA QUANTIDADE DE BOLAS DE GRANDE DIÂMETRO (120 mm). A COMBINAÇÃO MOINHOS SAG E MOINHOS DE BOLAS DE GRANDE DIÂMETRO É O PADRÃO PARA AS MODERNAS INSTALAÇÕES DE MINÉRIO DE COBRE E OUTROS EM QUE O MINÉRIO TEM GRANULOMETRIA GROSSEIRA E É MUITO RESISTENTE À QUEBRA. APLICADOS EM CIRCUITOS DE COMINUIÇÃO PRIMÁRIA. NORMALMENTE A ALIMENTAÇÃO É O PRODUTO DE UMA BRITAGEM PRIMÁRIA FEITA EM BRITADORES GIRATÓRIOS TRABALHANDO COM ABERTURAS OSS EM 6 POLEGADAS OU MAIS. CADIA HILL, AUSTRÁLIA: 40 PÉS DE DIÂMETRO POLYSIUS: 44 PÉS DE DIÂMETRO X 17 PÉS DE COMPRIMENTO: 25.400 kw
Circuito mais simples possível ROM britado 150 mm Para deslamagem e flotação SAG ou AG Simplificação, menor Capex, máquinas gigantes
Ou SAG + moinho de bolas Para deslamagem e flotação ROM britado 150 mm SAG ou AG SAG ou AG
HPGR High Pressure Grinding Rolls
MOAGEM POR EMPACOTAMENTO HPGR
HPGR ROM britado 150 mm Para deslamagem e flotação Britagem HPGR Menor Opex tanto menor quanto mais duro for o minério 20% redução de energia quando comparado com circuitos britagem + moinho de bolas Moinho de bolas
Vertimill em remoagem
Samarco será pioneira na aplicação em minério de ferro no Brasil
Muito obrigado The end