Trabalho acadêmico sobre os principais medidores de teor de polpa em linha.
DESENVOLVIMENTO EM MINA SUBTERRNEA
MEDIDORES ON-LINE DE TEOR DE POLPADocente: Maurcio Guimares
BergermanDiscentes: Anna NardiniDimas NetoPatrcia Gonalves
Universidade Federal de AlfenasCampus Poos de Caldas
ENGENHARIA DE MINASICT 366: Amostragem e Balano de Massa
1SUMRIOIntroduoMedidores On-Line de Teor de
PolpaVantagensDesvantagensFornecedoresConclusoReferncias21.
Introduo
Os mtodos de anlise qumica desempenham um papel fundamental para
otimizao das operaes de tratamento de minrios. Eficincia do
processo;Recuperao;Rentabilidade da planta.
Os analisadores qumicos online amostram, realizam ensaios
qumicos e disponibilizam os resultados desses ensaios
automaticamente sem interveno humana.
332. Medidores On-Line de Teor de Polpa
Analisadores on-line de fluxo so amplamente utilizados para
monitorar o desempenho metalrgico em plantas de processamento de
minerais.O uso de resultados de anlise online possibilita a
otimizao simultnea das seguintes condies:Recuperao em
massa;Qualidade do concentrado;Teor no rejeito;Consumo de reagentes
na flotao.
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Esquema de sistema de anlise contnua2.1. Anlise de Fluorescncia
de Raios XUm feixe de raios-X incidido sobre a amostra que em
resposta emite uma fluorescncia que analisada.Os comprimentos de
onda => determinam os elementos qumicos presentes.Intensidade
dos comprimentos de onda => determinam os teores. uma tcnica
analtica no destrutiva. geralmente aplicado para determinao de
elementos Z 11.No determina Si (desprendimento de eltron em vez da
emisso de fluorescncia).A tcnica XRF dependente do Efeito de
Matriz.A amostra deve ter menos que 1 mm de espessura para que haja
penetrao e emisso de raios-X.O tempo mdio de ciclo por fluxo entre
ensaios de 1 min.
552.1.1. Solues de mercado baseados em FRX
Outotec - CourierIdentifica at 12 elementos por fluxo com Z >
20;Projetado para at 24 pontos de amostragem;Disponibilizam
resultados de ensaios, grficos de tendncia e status do
equipamento;Enquanto uma amostra condicionada outra medida,
reduzindo o tempo entre ensaios;Retorno do material amostrado ao
processo;Fornece dados com at 4% de erro relativo para elementos
com teores maiores que 1% em massa.
Courier %5i SL;Courier %6i SL;Courier % 8 SL;Courier %5i
HX;Courier %6i HX.
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2.1.1. Solues de mercado baseados em FRX
Thermo Scientific MSA - Multi-Stream AnalyzerQuantifica os
teores de at 20 elementos com Z > 20;Projetado para 3 at 12
pontos de amostragem;Fontes de raios-X so radioativas;No possui um
amostrador dedicado e integrado;Tomada do material da linha e seu
armazenamento direto em tanques onde passa pelo processo de
retirada do ar e agitao antes do ensaio propriamente;Tempo de cada
ensaio = 1 minuto por fluxo; Fornece resultados com at 4% de erro
relativo para elementos com teores maiores que 1% em massa.
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Sistema MSA da Thermo Scientific
2.1.1. Exemplo de aplicao Planta de Sarcheshmeh (Cobre) - Ir
(National Iranian Copper Industries Company NICICo)
Controle do processo de flotao altamente automatizado;Outotec
Courier: analisador FRX;O sistema de controle automtico regula as
taxas de adio de reagentes de flotao;O analisador mede 9 linhas de
polpa;O intervalo de amostragem de uma linha de cerca de 10 min; Os
elementos mais importantes medidas so ferro, cobre e molibdnio.
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2.1.2. Erros de medio de analizadores XRF So compostos de dois
grupos: erro de amostragem ;erros de medio. Os erros de medio so
derivados a partir de dispositivos que so utilizados para
determinar a medio ou intensidade dos raios.Os erros de amostragem
esto associados a tomada da amostra.O Kalman filter uma tcnica
estatstica utilizada para prever e corrigir erros em linha de
XRF.
92.2. Anlise por Ativao NeutrnicaPode detectar desde elementos
componentes majoritrios a elementos trao; uma tcnica no intrusiva e
no destrutiva, o que permite analisar grandes quantidades de
material sem grandes esforos de preparao da amostra a ser
analisada;Possui sensitividade, preciso e confiabilidade superior
quando comparada a outras tcnicas;Consiste em bombardear uma
amostra com um feixe de nutrons e analisar a radiao gama emitida
pela amostra em resposta.
Tcnicas de NAA, suas emisses e radiaes detectadas.10
2.2.1. Solues de mercado baseados em NAAThermo Scientific LESA -
Light Element Slurry AnalyzerAnalisa de 1 at 4 fluxos de
polpa;Analisa elementos com nmero atmico menor que 20;No sensvel ao
tamanho das partculas desde que tenham at 5 mm;O erro absoluto dos
ensaios de aproximadamente 0,5%.
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Iron ore slurry analyzer (in-plant equipment)EXEMPLO DE APLICAO:
A CVRD adquiriu NAA para anlise on-line dos fluxos do processo da
mina de Conceio, e os resultados obtidos tm mostrado boa preciso
das anlises, inclusive na faixa de teor de slica menor que 1%
(VIANA, 2007).113. Acurcia x PrecisoA acurcia da anlise dependente
de como a amostra de polpa coletada, como apresentada para anlise e
o fluxo de polpa.A frequncia de amostragem tem influncia sobre a
preciso do controle do processo.Tempo de ciclo longo: o estado do
processo pode ser alterado antes que uma nova medio se torne
possvel. Tempos de medio curto: o erro estatstico das anlises
aumenta, resultando num controle menos preciso. O erro total da
acurcia de medio e de frequncia de amostragem pode ser minimizado
atravs da otimizao da combinao de tempo de medio e tempo de ciclo
para cada uma das linhas de polpa analisadas.
124. Vantagens
Elimina os atrasos envolvidos em testes de laboratrio;Permite-se
que os resultados de anlises qumicas sejam utilizados para o
controle em tempo real e no apenas para o controle de
qualidade.Permite a deteco e correo de variaes rapidamente;Alta
preciso e acurcia;Dispensa rotinas de amostragem, liberando o
pessoal para o trabalho mais produtivo;Possui maior velocidade para
fornecer os resultados;Reduo do custo operacional com amostragem e
anlise;Garantia de um procedimento padro, eliminando variaes de
procedimento devido interveno humana;135. Desvantagens
A medio sequencial de vrias linhas de polpa pelo mesmo
dispositivo restringe a frequncia de amostragem da anlise,
especialmente em plantas de flotao maiores que processam minrios
complexos;Requer uma quantidade significativa de trabalho na
manuteno e calibrao de analisadores on-line;Se o tempo de medio
muito curto maiores erros no analisador reduo do controle de
eficincia;Alto custo de manuteno;Alto custo de aquisio;Problemas:
Amostragem adequada de polpa; Sistema de transporte da amostra para
o detector;Calibrao;Sistemas de limpeza.
146. Outros fornecedores
DFMC (China)DF-5700 Multi-Stream XRF Elemental Analyzer
Princpio: anlise do espectro de raios-X;Analisa 12 canais de
fluxo;Elementos Z > 20;Erro: 0,5% ~ 20%
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6. Outros fornecedores
DFMC (China)DF-5738 Inline X-ray Fluorescent Single -stream
Analyzer
Princpio: anlise do espectro de raios-X;Analisa um nico
fluxo;Elementos Z > 20;Erro: 0,5% ~ 20%
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6. Outros fornecedores
DFMC (China)DF-5730 Online Iron Ore Slurry Grade Detector
Princpio: absoro de raios gama;Analisa um nico fluxo;Detecta
teor de Fe e outros metais pesados;Preciso: 0,5%
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6. Outros fornecedores
Blue Cube Systems (Austrlia, frica do Sul, Turquia, EUA, Rssia
etc.)MQI Slurry
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6. Outros fornecedores
BGrimm Machinery & Automation Technology Co.LTD (China)
Boxa-II on-stream x-ray fluorescence analyzer
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7. Concluso
A granulometria do material analisado dever ser levada em
considerao na seleo da soluo de analisador a ser aplicada;O nmero
de fluxos analisados por um nico analisador deve ser levado em
conta: um analisador pode atender a uma determinada condio de
processos para um nmero limitado de fluxos analisados;A variao na
mineralogia afeta diretamente a confiabilidade dos resultados para
analisadores baseados em XRF;O uso de analisadores online
possibilita ganhos pelo uso de resultados de ensaios qumicos online
em sistema de controle avanado.
20Referncias
BASTOS JNIOR, Gerson Martins. Uso de Analisadores Qumicos Online
para Controle de Processos na Concentrao de Minrios de Ferro. 2010.
85 f. Monografia (Especializao) - Departamento de Departamento de
Minas, Universidade de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
BGRIMM MACHINERY & AUTOMATION TECHNOLOGY CO:LTD, 2014.
Disponvel em: . Acesso em: 10 jul. 2014.
BLUE CUBE, 2014. Disponvel em: . Acesso em: 10 jul. 2014.
DFMC, 2014. Disponvel em: < http://en.dfmc.cc/contact/ >.
Acesso em: 10 jul. 2014.NAKHAEI, F. et al. Prediction of XRF
analyzers error for elements on-line assaying using Kalman Filter.
International Journal Of Mining Science And Technology, China, v.
22, p.596-601, 2012.
OUTOTEC, 2014. Disponvel em: . Acesso em: 10 jul. 2014.
REMES, A.; SALOHEIMO, K.; JMS-JOUNELA, S.-L, Eect of speed and
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2007. Disponvel em: . Acesso em: 16 jul. 2014.
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