Moagem em Moinhos Tubulares – Parte VI
VI. OPERAÇÕES INDUSTRIAIS DE MOAGEM
Nos capítulos anteriores foram introduzidos os fundamentos do modelo operacional (MOPE) para a modelagem e simulação de moinhos tubulares. A “engenharia” que se espera de uma consultora especialista é de, além de diagnosticar e otimizar operações industriais correntes, mediante ferramentas consistentes, determinar o dimensionamento industrial de um moinho ou circuito a partir de provas metalúrgicas.
l. INTRODUÇÃO
ll. O NOVO CONTEXTO FENOMENOLÓGICO DA MOAGEM
lll. MODELAGEM E SIMULAÇÃO
lV. TESTES E ESCALONAMENTO INDUSTRIAL
V. ENGENHARIA DA MOAGEM
Vl. OPERAÇÕES INDUSTRIAIS DE MOAGEM
Vll. CONTROLE OPERACIONAL DA MOAGEM
Vlll. CONTROLE AUTOMÁTICO DE CIRCUITOS DE MOAGEMIII. MODELAGEM E SIMULAÇÃO
La utilización de circuitos cerrados de molienda es generalmente aceptada y es producto de una tradición de la propia determinación dos parámetros energéticos del modelo de Bond. El cierre del circuito encuentra, como única justificación, una tabla utilizada por fabricantes de equipos, que define factores de ineficiencia para los circuitos que pretenden ser proyectados para operar en abierto. Por ejemplo, este factor aumenta arbitrariamente en 20% el consumo específico de energía posible de obtener en molinos operando en circuito abierto, en comparación con el circuito cerrado, cuando la referencia de control granulométrico está basada en P80 (80% de partículas abajo del tamaño P), sin llevar en consideración el nivel de llenado de cuerpos moledores y, lo más importante, sin considerar las condiciones de liberación de la sustancia de interés en el producto, comprobadamente mejores para la molienda en circuito abierto.
A utilização de circuitos fechados de moagem é comumente aceita e é produto de uma tradição da própria determinação dos parâmetros energéticos do modelo de Bond. O fechamento do circuito encontra, como única justificativa, uma tabela utilizada por fabricantes de equipamentos, que define fatores de ineficiência para os circuitos que pretendem ser projetados para operar em aberto. Por exemplo, este fator aumenta arbitrariamente em 20% o consumo específico de energia possível de obter em moinhos operando em circuito aberto, em comparação com o circuito fechado, quando a referência de controle granulométrico é baseada em P80 (80% de partículas abaixo do tamanho P), sem levar em consideração o nível de enchimento de corpos moedores e, o mais importante, sem considerar as condições de liberação da substância do nosso interesse no produto, comprovadamente melhores para a moagem em circuito aberto.
Dependendo de condições próprias do minério, da operação e de características mecânicas do moinho, o Modelo Operacional tem demonstrado que existe um ponto ótimo para o nível de enchimento de bolas. Simulações para diferentes minérios, condições operacionais e tamanhos de moinhos, concluem que o valor ótimo de enchimento se encontra normalmente na faixa de 20 a 25%, para o mínimo consumo específico de energia (Yovanovic A.P. e Moura H.P., 1991/1992/1993).
Pesquisadores japoneses (Nomura S. e Tanaka T., 1989) concluem que o valor ótimo de enchimento fica em torno de 40% para a máxima capacidade do moinho. Austin e outros (1982, 1984) afirmam, com base em experiências de pequena escala, que apesar de existir uma capacidade máxima de moagem na faixa de 40-45% de enchimento, o consumo específico de energia atinge um mínimo na faixa de 15-20%. Esta afirmação, baseada em observações práticas, é confirmada matematicamente, pela primeira vez, pelo Modelo Operacional. Na Alemanha a prática normal considera um enchimento médio de 22 a 30%, valor que consideramos ótimos, enquanto nos Estados Unidos (e em consequência nos países latino-americanos) o valor médio observado é próximo de 36% (Weiss N.L., 1985).
DIFERENCIAL DA MOPE – MOAGEM SELETIVA
Em muitas situações, em proporção à heterogeneidade do minério, o circuito aberto apresenta menor investimento, menor custo de operação e, comprovadamente, melhores resultados metalúrgicos na operação de concentração que se segue. Experiências de moagem com minérios com alta presença de micas (Brasil, 2002) mostraram não apenas a viabilidade técnica de operar em circuito aberto de moagem, mas também a absurda recirculação do material micáceo produzida pelo circuito fechado. Na Tabela abaixo são resumidas as informações obtidas para um caso industrial de operação em Circuito Aberto, e que corresponde à usina de Copperhill (Cobre), Tennessee Copper Co., EEUU. (Moinho de Bolas de 7’ x 10’)
Tabela – Operação em Circuito Aberto (Lewis F.M., 1953)
RECOMENDAÇÕES
A cominuição até hoje, constitui-se no maior item de investimento e de custo de operação dentro de uma usina convencional de tratamento de minérios. Por este motivo, o seu estudo teórico e desenvolvimento tecnológico tem sido uma grande preocupação dos centros de pesquisa, universidades, empresas de engenharia, fabricantes de equipamentos de mineração e das próprias empresas produtoras. A melhor compreensão destes fenômenos permitiria melhorar os métodos de cálculo, controle e otimização das operações de moagem.
O desequilíbrio do conhecimento tecnológico existente entre os fundamentos teóricos do fenômeno e do avanço técnico-comercial dos equipamentos, tem criado uma certa perda de objetividade nas avaliações técnico-econômicas dentro do estudo de novos projetos, causando uma luta de mercado baseada mais na penetração de “culturas tecnológicas” do que no próprio raciocínio técnico e político das empresas produtoras. Por sua parte, na área de controle e otimização, a pouca compreensão fenomenológica do processo permite o aparecimento de modelos tipo “caixa preta”, de alto custo, que pretendem entrar diretamente no mercado, muitas vezes sem dar a conhecer ou justificar seus fundamentos teóricos de suporte. Dentro deste contexto, o novo modelo ora proposto pela MOPE pode contribuir para melhorar a posição tecnológica das empresas frente às necessidades de investimento em novos projetos e de otimização de processos nesta área.
Seguem abaixo antigas publicações profundamente estudadas pela MOPE (algumas dos anos 50) que, na nossa visão, caminhavam rumo à efetiva compreensão destas operações no médio operacional e académico, mas, lamentavelmente, a partir da década de 80, o gigantismo global acabou com pequenos fornecedores e com diversas tentativas de otimização, levando as mineradoras para o gigantismo do SAG e para o absurdo do “mói e concentra tudo”, a pesar da forte queda nos teores dos minérios. A moagem continua sendo uma “arte” para os operadores, um mistério para pesquisadores e um grande negócio para os fabricantes globais de moinhos e de corpos moedores.
Responderemos a perguntas dos assinantes do MOPENEWS e estamos a disposição para implementar as melhores soluções para os circuitos de moagem de qualquer empresa interessada.
Alexis Yovanovic
