O controle da granulometria do produto final do circuito de moagem da Vanádio de maracás é fundamental para uma boa operação da usina, em vista de que a geração de um produto grosso e, consequentemente, a não liberação das partículas de magnética e sílica acarretam em perdas metalúrgicas de vanádio na etapa de concentração magnética e altas concentrações de sílica geram grandes problemas operacionais na etapa de calcinação. Por outro lado a geração de um produto muito fino promove dificuldades na etapa de filtragem. O presente estudo teve como objetivo estabelecer medidas de processo para as etapas de moagem, classificação e concentração magnética que promovessem melhoria de desempenho do circuito industrial, de forma a aumentar a produção e a recuperação metalúrgica de vanádio. Para tanto foi estabelecido um diagnóstico atualizado e detalhado do desempenho do circuito industrial, com base em uma campanha de amostragem global do circuito industrial. Com base nos dados obtidos na campanha de amostragem foram realizadas calibrações de modelos matemáticos para cada um dos equipamentos amostrados, bem como a integração dos mesmos representando assim a operação típica da do circuito, tal plataforma foi denominada de Caso Base. A partir do Caso Base uma série de cenários foram simulados, com alternativas de processo para melhorar o desempenho de processo da etapa de classificação. Como resultado, tal circunstância promoveu aumento da produção da etapa de moagem, além de aumento da recuperação metalúrgica de vanádio e da qualidade do concentrado final.
The simulation process was applied to the industrial circuit of the Juruti Bauxite Mine using mathematical models calibrated for the equipment and based on information from industrial sampling. The sampling campaign, mass balance routines and quantification of the process efficiency were discussed in Part I of this study and the model calibration and simulations process were the Part II objective. Simulation scenarios were defined considering the possible particle size curves for feeding the plant. Based on the simulated results, it was possible to observe which operations may be impacted by the increase in production, impacting the percentage of contaminants in the final product, indicating the necessity of equipment interventions to support increases in capacity. Another group of scenarios were established with the objective to evaluate the possibility of increasing the mass recovery and improving the quality of the fine product, by variations in the opening diameters of the apex and vortex finder of the five cyclone stages. Considering the simulated scenarios, the points of attention identified in the simulations were: (a) the washing efficiency could be reduced, in view of a consequent reduction in residence time connected to the change in characteristics of the ore fed to the plant; (b) increase capacity of the primary and secondary screens need to be done; (c) to keep the classification efficiencies, it is necessary install more cyclone units; and (d) changes in the apex diameter and vortex finder could generate results in terms of mass recovery and product quality.
Sampling campaigns were conducted at the industrial bauxite wash circuit of the Juruti Bauxite Mine in Pará, Brazil. The beneficiation circuit consisted of crushing, scrubber washing, wet screening, hydrocyclone classification, and filtration. Considering laboratory processing of samples and statistical analyses of historical operation databases, mass balances were obtained. Integrated analyses of historical databases, mass balances and operating parameters enabled the calculation of performance indices, which constitute the basis for the identification and hierarchy of the bottlenecks in terms of washability efficiency; that is, removal of the fraction below 0.037 mm. Typically, the focus of bauxite ore concentration in the Amazon region is the removal of the 0.037 mm fraction in the concentrate streams via disaggregation and mud washing. Consolidated mass balances indicated consistent values based on the size of the sample particles and percentage of solids, as well as the values obtained from the integrated information systems of the plant; this consistency indicated the stability and representativeness of the process conditions during the sampling campaigns. The base case of the Juruti plant operation, from which the performance indices that allowed the quantification of the efficiency of each process step was calculated, was obtained as a result.
O método de Bond para dimensionamento de moinho de bolas tem sido utilizado nos últimos 60 anos. Baseado no ensaio de WI este método é aplicável principalmente em circuitos tradicionais, os quais incluem estágios de britagem seguidos por moagem em moinhos de barras e bolas. Apesar da grande aplicação, este método apresenta algumas limitações. Por outro lado, a simulação é uma técnica reconhecida e aplicada para modelagem e simulação de circuitos de cominuição e classificação. Embora ambos os métodos sejam complementares, não há uma integração efetiva entre ambos. Este trabalho apresenta uma técnica que permite através da modelagem e simulação estimar e melhorar o desempenho de moagem em moinhos de bolas. O trabalho tem por base amostragem em circuitos industriais de moagem, bem como o desenvolvimento de ensaios de moagem em laboratório.
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