paradigma do circuito fechado de britagem

5/7/2018 Paradigma Do Circuito Fechado de Britagem

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o Paradigma do Circuito Fechado de Britagem(do livro: Engenharia da Cominuictio e Moagem em Moinhos Tubulares, A. Yovanovic, 2006)

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lntroducao

Enquanto 100 toneladas ROM. avancam pelo fluxo principal da usina, 200 estao voltandopelas correias transportadoras da britagem, 600 sao bombeadas na contrarnao pelocircuito de moagem e, nas operacoes seguintes, 0 excesso de dlluicao chega a duplicar ouate triplicar a vazao de polpa (e 0 volume dos equipamentos), alern disso, dezenas detoneladas reciclam inocuamente pela usina, mascarando a performance das operaceesenvolvidas e prejudicando os resultados rnetalurqicos. Goethe dizia que "se voce nao temrazao, encobre-a com palavras"; neste caso pode-se dizer que "se voce nao conhece assuas operacoes, encobre-as com cargas circulantes".

Os circuitos fechados fazem parte dos paradigmas ou "mitos tecnol6gicos" que ha quaseum seculo orientam as operacoes de beneficiamento, mitos ja individualizados pelo Autorem outras publicacoes, As vantagens da carga circulante "zero" sao discutidas a luz doMODELO OPERACIONAL (idealizado em 1987 por Alexis Yovanovic para ajudar aconstruir uma nova plataforma te6rica para os processos minerais), considerando osseguintes t6picos principais: capacidade de producao entre ambos os sistemas;performance metalurqica; facilidades de avaliacao, otirnizacao e controle; performance dasoperacoes unitarias posteriores e custos de investimento e de operacao. Eliminando ascargas circulantes de uma usina e possivel reduzir em quase 30% os investimentos etarnbem os custos de operacao, alern de diversos beneficios metalurqicos. 0 circuitoaberto teria que ser sempre a primeira opcao, ou opcao de referencia, para projetos deinstalacoes de beneficiamento de rninerios.

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Capacidade de Producao

~.-.---De acordo com manuais de operacao fornecidos pelos fabricantes, os britadores do tipoSymons, operando em circuito aberto, possuem em media 20% a mais de capacidadecontra 0 circuito fechado, onde 0 fino da peneira e 0 produto. Por outre lado, nas tabelasqranulometricas de descarga se observa que quase 40% do produto do britador aberto seencontra acima do tamanho de fechamento do seu "closed-setting", portanto inadequadocomo produto final. Nos mesmos manuais e informado que 0 circuito fechado garantiria100% do produto abaixo do mesmo tamanho de referencia, medido na abertura dapeneira. Acompanhemos, a modo de exemplo, um circuito com malha de fechamento deY z " , tlpico de sistemas de alirnentacao para moagem em moinho de bolas, como ilustradona Figura 01.

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x tFigura 01 - Cornparacao de Circuitos Basicos de Britagem

a) Apesar da malha de referencia ser de Y z " , 0 britador, mesmo no circuito fechado,deve operar com 0 seu closed-setting no tamanho padrao imediatamente inferior,ou seja, de 3/8". Neste caso, 0 britador aberto com setting de 3/8" apresenta 16%do produto acima de Y z " .

b) A peneira nao possui 100% de eficiencia. Nao e comum em usinas de britagemque 0 produto final esteja 100% abaixo da malha de peneiramento; na pratica, pelodesgaste natural das peneiras, e ate pela ruptura de telas, 0 produto da britagemdeve ser projetado com 10 a 20% acima daquela malha (e comum utilizar, comocrtterio de projeto da moagem, um F80 identico a malha da peneira da britagemterciaria). As peneiras mais finas e melhor controladas, como por exemplo, emusinas piloto, sao normal mente mais eficientes. As peneiras novas apresentaminicialmente um melhor comportamento, mas 0 tamanho do produto aumentagradativamente ate atingir valores como os mostrados na Tabela 01, obtidos dapratica industrial.

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Tabela 01 - Eficiencia Real de PeneiramentoMALHA DE % ACIMA DAUSINA PENEIRAMENTO MALHA

Colon, EI Teniente ' Y 2 " 12 %(Chile) ' Y 2 " 10 %Caraiba Mineracao 3/8" 8%Pinto Valley (EEUU) ' J I , . " 4%Salobo (Usina Piloto)

Deste modo, a diferenc;a entre ambos os sistemas fica bem menor: para c.s. de3/8" e peneira de ' Y 2 " , 0 britador aberto produz 16% acima de ' Y 2 " contra 10-12% docircuito fechado.

c) 0 britador, em circuito aberto, ainda possui 20% de maior capacidade deproducao, como indicado no comeco deste capitulo, de modo que basta ria fecharum pouco 0 closed-setting para concluir que, em geral, para um produto 10-12%acima da malha de referencia, a capacidade de praducao de ambos os sistemasnao e significativamente diferente, ainda com diversas vantagens para 0 circuitoaberto, como veremos a seguir.

Conhecimento do Processo/Facilidade de Controle

Nao existem diferencas significativas entre ambos os sistemas. Os britadores saocontrolados normal mente em operacao chamada de "high-energy", com a carnara cheia,onde 0 indicador de potencia e ligado ao sistema de alirnentacao var iave I, proveniente dosilo que, para 0 circuito aberto, poderia ser de menor tamanho ao nao considerar a cargacirculante. A protecao contra "atoleiros", mediante contrale de nivel dentra da carnara,maximiza a velocidade do alimentador procurando manter sempre cheia a carnara dobritador. A carga circulante do circuito fechado consiste normal mente de material maisduro que a media do rrunerio, de modo que a corrente media de operacao aumenta e,portanto, 0 consumo especifico de energia do britador e mais alto para 0 circuito fechado.

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Operacoes Posteriores

Como ja dito, a fracao mais dura de materiais heteroqeneos se concentra na cargacirculante do sistema fechado. Para rninerios muito heteroqeneos, em vez de tentarhomogeneizar 0 material britado, como 0 faz 0 circuito fechado, e preferivel muitas vezesseparar ambas as fracoes, mediante peneiramento em aberto do produto britado.Comprovadamente, britadores de impacto de alta velocidade sao muito eficientes na pre-concentracao de minerios.

Custos de Investimento e de Operacao

Na Figura 02, da paqma seguinte, e mostrado um fluxograma tipico para usinaconvencional de britagem (nao inclui britagem prirnaria), para ambas alternativas decircuito. 0 fluxograma foi preparado pelo Autor como exemplo para rninerio de Cobre, nafaixa de 25.000 a 30.000 t/dia. De acordo com esta Figura e possivel construir a Tabela02, para os equipamentos principals.

Tabela 02 - Equipamentos Principais Usina de Britagem (US$ x 103, 1987)

EQUIPAMENTOS CIRCUITO FECHADO CIRCUITO ABERTOI

Transportadores de Correa 1.340 540Alimentadores Vibrat6rios 350 235Silos Intermediaries 205 100Peneiras 375 150Motor Eletrico Britadores 230 230Britadores 3.450 3.450Coletores de P6 310 310TOTAL INVESTIMENTO (I) 6.260 5.015

De acordo com esta tabela, obtern-se uma relacao: ABERTO/FECHADO = 0,80 x I.Considerando os silos (stock pile) de grossos e de finos, obras civis, montagem e outrosinvestimentos, chegou-se a um investimento total pr6ximo de US$ 30 milh6es para a usinade britagem em circuito fechado.

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No mesmo estudo, obtern-se um custo de operacao pr6ximo de US$ 0,22/t, bastantebaixo, em geral, para as usinas de britagem. 0 custo operacional se divide em mao-de-obra (0,07), rnanutencao e suprimentos (0,10) e energia eletrica (0,05) .

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AREA FECHADO ABERTO(1) Stock-Pile Grossos, Alirnentacao Sistema Padrao Idem(2) Britadores Secundarios 2 x 7' (standard) Idem

(3) Stock-Pile lnterrnediario 1.600 tons Nao necessario(4) Britadores Terciarios 4 x 7' (short head) Idem

(5) Stock-Pile Interrnediarto 1.600 tons 1.000 tons(6) Peneiras Secundarias Cinco de 8 x 20' Dois de 8 x 20'

(7) Stock-Pile Finos Sistema Padrao idemFigura 02 - Alternativas de Britagem (25.000 a 30.000 Udia) (Alexis P. Yovanovic)

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Avaliacao

A maior vantagem da operacao em circuito aberto, particularmente nas operacoes debritagem, provern do seu menor investimento, cujo custo financeiro do capital investido eigual a quase duas vezes 0 custo de operacao. Por exemplo, para uma taxa de descontode 13%:

Custo Financeiro = US$ 30 x 106 X 0,13 = US$ 0,43/t9 x 106 tlano

Considerando ainda 20% a menos de investimento para 0 circuito aberto:0,43 x 0,20 = US$ 0,086/tIsto e , 0,086 x 9 x 106 ROM = US$ 770.000/ano, a menos no custo efetivo de producaoem favor do circuito aberto. Este calculo pode ser atualizado para 0 projeto Pedra deFerro, onde a diferenca seria ainda maior, com 6 britadores terciarios e 14 peneiras amenos, alern do silo 11 vezes menor e duas correias transportadoras que 0 circuito abertoapresentaria.

o circuito fechado de britagem e um "mito tecnol6gico" da rnineracao.

Alexis P. Yovanovic

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