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© Metso

Soluções Metso Tratamento de rejeitos

Quebra de paradigmas sobrefiltragem de ultrafinos

com Vinicius Lisboa Souza

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Mineração Agregados

… melhorar sua eficiência operacional, reduzir riscos e aumentar

a segurança e a rentabilidade

ReciclagemIndústrias de

processos

52Países com

operações

da Metso

176 Instalaçõesda Metso

>80 Centrosde serviços

~20 Centros globais De P&D

Especialistas

na indústria

Fornecemos soluções para

13.150

Metso – uma empresa industrial líder mundial100 anos de Brasil e 150 anos de história

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modelos de comportamento que regem a sociedade.RESTRICTED

Da mesma forma que os padrões estabelecidos auxiliam no desenvolvimento da ciência e do desenvolvimento

pessoal, eles também podem atuar no sentido contrário quando se tornam barreiras para inovações e mudanças

A quebra de paradigma é necessária para sair da zona de conforto,

superar crenças limitantes e se tornar a melhor versão de si mesmo.

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Visão Geral

6

Fonte: http://www.anm.gov.br/assuntos/barragens/plano-de-seguranca-de-barragens

RESTRICTED

Same concept of

disaster dams

(high) (medium) (low)

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Superintendência de Produção Mineral

CLASSIFICAÇÃO DAS BARRAGENS DE MINERAÇÃO BRASILEIRAS - DATA BASE FEV/2019

Barragens a montante7 empresas representam 80% do volume (m3)

7

RESTRICTED

24%

47%

63%71%

76%79%83%87%

89%91%92%93%94%95%96%96%97%97%98%98%98%

99%99%99%99%99%99%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

-

20.000.000

40.000.000

60.000.000

80.000.000

100.000.000

120.000.000

140.000.000Minerals (tailing)

Iron Ore – 67%

Gold – 24%

Bauxite– 6%

Cupper– 2%

Other – 1%

Grafico de falhas em barragens de rejeitos

10

0

10

20

30

40

50

60

19

10

s

19

20

s

19

30

s

19

40

s

19

50

s

19

60

s

19

70

s

19

80

s

19

90

s

20

00

s

20

10

s

Nu

mb

er

of

Failu

res

Tailings Dam Failures

Grafico de falhas em barragens de rejeitos

11

y = 0,2x - 389

R² = 0,9709

y = 0,1686x - 324,44

R² = 0,6003

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

Fig 1 VERY SERIOUS & SERIOUS TSF FAILURES

1958-2017

Very Serious Failures Serious Failures Linear (Very Serious Failures) Linear (Serious Failures)

WORLD MINE TAILINGS FAILURES.ORG August 2018

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INTERNAL

A capacidade de

compreender e

antecipar o que

está acontecendo

no ambiente de

negócio...Rejeitos gerados

em 2018:

Ferro 3,6 bton

Cobre: 5,2 bton

12 Acidentes de muito

impacto nos últimos

10 anos

~8000

barragens de

rejeito no limite

operacional

Barragens em números

70% das maiores

minas em

operação estão

em países com

escassez de

água

17 falhas

catastróficas são

esperadas entre

2020 e 2029 se

nada for alterado

World Mine Tailing Failure Report – Makinsey Report

Alguns Conceitos

Tratamento de Rejeitos

RESTRICTED

© Metso14

RESTRICTED

Ângulo de repouso

Lama convencional

Rej. espessado ➔ Paste

Torta úmida

Torta seca

1o

5o - 7o

Acréscimo de volume

de até 700 %

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Indicadores Geotécnicos

Lama convencional


Torta úmida

Torta seca

Potencial de

Liquefação

Condutividade

Hidráulica

Não

SusceptívelInsaturado

© Metso16

Potencial de recuperação de água

Lama convencional


Torta úmida

Torta seca

3

6

7

9

Mérito Relativo

(10 = melhor)

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Para quebrar a pontes de força formadas pela tensão superficial entre as

partículas é necessário produzir uma força (pressão) superior as forças

capilares do meio.

Grãos

Tecido filtrante

Água filtrada

Zona de tensão

superficial

P

P

PP

PÁgua

DesaguamentoÁgua entre as partículas

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1.

2.

3.

4.

time KV L

PS

V

1 e

es

22

3fi

Moisture

Formação da

torta

Desaguamento da tortaTime

Cake

thickness

Filtrate

volume

Specific

surface

Solid

volume

Cakeforming

pressure

Pore

number

Viscosity

e =Pore volume

Solid volume

Formação da torta

A torta é completamente

saturada através do

bombeamento de

formação.

DesaguamentoDesaguamento da torta

O processo de

desaguamento da torta

ocorre através da sucção ou

compressão

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Time for air penetration

A pressão minima de penetração de ar para o desaguamento da torta deverá ser

igual pressão capilar nos poros do material.

Sistema de entrada de ar no poro

DesaguamentoPenetração de ar

Pressão

De ar

time K LDD

e

e

2 2

31

pl pmS

KeS

Dpm cos

time K LDD

e

e

2 2

31

pl pmS

KeS

Dpm cos

Angulo de

Contato

Tensão

superficial

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Fase de secagem

O equilibrio é desenvolvido entre a força capilar

e a pressão de ar

Expurga da água através do fluxo de ar

Entre os vázios criados

Desaguamento de um poro após

três sucessivas pressões, P, 2P and

4P

DesaguamentoFase de drenagem

P

Pore size

index

qe

Dpm

p

Pressure difference

over the cake

Residual

moisture

2P4P

P

2P

Pore opening

Particulas

Water

Pontes de água /

Força capilar

4P

Ar

Drying

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Desaguamento – Desaguamento da torta

80 %

10 %

50 %

20 %

1 µm 1O µm 40 µm20 µm 100 µm 400 µm

Diagrama de distribuição

de tamanho de partícula

PARTICLE SIZE IN µm

Variação na distribuição do tamanho de partícula faz diferença na performance da

filtragem

Dificuldade para

desaguamento

de baixa

pressão

80 % abaixo 10 µm

Facilidade

para

desaguamento

de baixa

pressão!

20 % abaixo 40 µm

Peso Acumulado % passante

- PARTICULAS - GRÃOS

Filtro Prensa VPA

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Compression

Vertical plate pressure filters VPADewatering process – mechanical pressure

22

Click to play

• Removes the liquid in a cake by compacting the

cake structure

Through blow

Click to play

• Replaces the water in a cake with air

Compression and

through blow

Click to play

• Combines both mechanical pressure

dewatering methods

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\

Sistema de dragagem

Peneiramento

de segurança

Tanque com agitador

Separação

Magnética

Ciclonagem

Filtragem

Sistema

empilhamentoFlotação

Concentração

Embarque

Filtragem

Tratamento dos rejeitos

Barragem e imediações

Backfill

Espessador de

Lamas

Co-disposição

Cava exaurida

Co-disposição

pilha

Recuperação

de água

Soluções Metso em Barragens de RejeitoConceito Geral de Aplicação

Espessador de

ConentradoCiclonagem

Peneiras desaguadoras

Concentração Recuperação Desaguamento Rejeito

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Soluções completas

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Referências

Metso com

Filtro VPA

Greens Creek

Mining Co.,

Alaska

Falconbridge

Raglan Canada

El Sauzal, Mexico

Mina Marlin

Guatemala

• Zinc tailings

• (3) VPA 1530-32

• 74 t/h (BS)

• K80 (µm) – 36

• Cake moisture – 12%

• Ni tailings

• (3) VPA 2040-42

• 122 t/h (BS)

• K80 (µm) – 60


• Gold tailings

• (4) VPA 2040-54

• 360 t/h (BS)

• K80 (µm) – 117


• Gold tailings

• (8) VPA 2040-54

• 200 t/h (BS)

• K80 (µm) – 90


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VPA aplicado para ultrafinos desde 1980RESTRICTED

• Apllicação consagrada

• Mais 250 filtros em operação

• Completamente automatizado

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Design features target

* Volumes and Filtration area

dependent on final plate design29

Existing VPA New Metso VPX 25 Filter New Metso VPX 25 Filter

Low Pressure High Pressure Ultra-High Pressure

Model name

VPA VPA

2040 2050

Maximum pressure, bar 10 16 25

Chamber depth, mm 40 50 30 40 50 60 60 30 40 50 60 60

Filtration area per plate, m2 3,9 4,8 4,8

Filtration area per chamber, m2 7,8 9,6 9,6

Volume per chamber, liters 169 205 147 196 245 294 294 147 196 245 294 294

Number of chambers, max 60 56 156 140 128 120 150 156 140 128 120 150

Total volume, liters 10 140 11 480 22 932 27 440 31 360 35 280 44 100 22 932 27 440 31 360 35 280 44 100

Total Volume, m3 10,14 11,48 22,93 27,44 31,36 35,28 44,10 22,93 27,44 31,36 35,28 44,10

Total filtration area, m2 468 437 1 498 1 344 1 229 1 152 1 440 1 498 1 344 1 229 1 152 1 440

Opening system Fast Fast Fast++ Double existing VPA speed Fast++ Double existing VPA speed

Metso Filtration DevelopmentCONFIDENTIAL

GeoMetsoTM

30

Como os SmartTags ajudam a Geometalurgia?

• População de dados principal.

• Aumento do grau de confiança.

• Custos menores

• Informação atualizada e real (DCS).

• Atualização do modelo de bloco on-line.

Ore Prop.

x2, y2, z2

Ore Prop.x1, y1, z1

Ore Prop.x, y, z

Ore Prop.

x4, y4, z4

Ore Prop.

x3, y3, z3

Ore Prop.

x5, y5, z5

Implementação

31

Rastreamento de minério com the SmartTag™

SmartTags são colocados com minério de origem na mina

(blastholes, muckpiles, etc)

Tags sobrevivem à explosão e viajam com o minério

São detectados quando passam antenas em pontos críticos antes da usinagem

when they pass antennas at critical points before milling

Sem fonte de energia interna, eles podem

permanecer estocados por longos períodos

SmartTagsTM são transponders robustos de radiofrequência passivos

(tags RFID)

As propriedades físicas do minério na mina podem então ser vinculadas a dados de desempenho baseados em

tempo da usina

PDA Portátil

Implementação

• Com fonte de minério conhecida, os modelos de desmonte, fragmentação e flotação são desenvolvidos para cada domínio de minério usando dados de auditoria, levantamento e histórico.

Desenvolve modelos preditivos específicos do site

32

PebblesROM Ore

Moinho SAG

Ball Mill

Sump and Bomba

Cluster de Hidrociclone

Domínio

Desmonte

Banco de Flotação

Previsões deTaxa de

transferência eRecuperação

Pontos de Amostragem

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Sistema de dragagem

Peneiramento

de segurança

Tanque com agitador

Separação

Magnética

Ciclonagem

Filtragem

Sistema

empilhamentoFlotação

Concentração

Embarque

Filtragem

Tratamento dos rejeitos

Barragem e imediações

Backfill

Espessador de

Lamas

Co-disposição

Cava exaurida

Co-disposição

pilha

Recuperação

de água

Soluções Metso em Barragens de RejeitoConceito Geral de Aplicação

Espessador de

ConentradoCiclonagem

Peneiras desaguadoras

Concentração Recuperação Desaguamento Rejeito

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Soluções Completas em tratamento de rejeitos

34

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35

RESTRICTED

© Metso


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RESTRICTED

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37

RESTRICTED

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38

RESTRICTED

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39

RESTRICTED

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40

RESTRICTED

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LTC Combi Lamella clarifier

• Installation of a LTC Combi Lamella clarifier next to a conventional round thickener with approximately the same clarification surface area.

Mai 2019 - Vinícius Souza – Mineral processing

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Recuperação de barragens existentes e utilização de novas tecnologias para resíduos

Barragem

Mineroduto

Vista aérea do projeto conceitual

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2019

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2020

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2021

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2022

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2024

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2026

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2030

© Metso 54

INTERNAL

A capacidade de

compreender e

antecipar o que

está acontecendo

no ambiente de

negócio...

A capacidade de compreender e antecipar o que

está acontecendo no ambiente de negócio...

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INTERNAL

A capacidade de

compreender e

antecipar o que

está acontecendo

no ambiente de

negócio...

Conduzindo-os

aos próximos

passos de

execução e

implantação.

A necessidade da

utilização de novas

tecnologias diante

de um cenário

economico

desfavorável

Exige a flexibilização

nas formas de

negócio de forma a

proporcionar dinâmica

técnica e econômica

aos projetos

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Documents