modelagem do moinho de bolas de rocha fosfática da empresa anglo american fosfatos brasil ...

89 Pages·2016·2.22 MB·Portuguese

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS – UFG
REGIONAL CATALÃO
ESPECIALIZAÇÃO EM TRATAMENTO DE MINÉRIOS

JULIANA ALIQUES DE OLIVEIRA SILVA

MODELAGEM DO MOINHO DE BOLAS DE ROCHA FOSFÁTICA DA
EMPRESA ANGLO AMERICAN FOSFATOS BRASIL UTILIZANDO A
FERRAMENTA MOLY-COP TOOLS

CATALÃO
Maio, 2014
JULIANA ALIQUES DE OLIVEIRA SILVA

MODELAGEM DO MOINHO DE BOLAS DE ROCHA FOSFÁTICA DA
EMPRESA ANGLO AMERICAN FOSFATOS BRASIL UTILIZANDO A
FERRAMENTA MOLY-COP TOOLS

Monografia apresentada ao

curso de pós-graduação em

Tratamento de Minérios da

Universidade Federal de Goiás

– UFG, como requisito parcial
para obtenção do título de
Especialista em Tratamento de

Minérios.

Orientador: Dr. André Carlos Silva

CATALÃO
Maio, 2014
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
BSCAC/UFG
JULIANA ALIQUES DE OLIVEIRA SILVA

MODELAGEM DO MOINHO DE BOLAS DE ROCHA FOSFÁTICA DA
EMPRESA ANGLO AMERICAN FOSFATOS BRASIL UTILIZANDO A
FERRAMENTA MOLY-COP TOOLS

Monografia apresentada ao curso de pós-graduação em Tratamento de Minérios da
Universidade Federal de Goiás – UFG, como requisito parcial para obtenção do título de
Especialista em Tratamento de Minérios.

BANCA EXAMINADORA

___________________________________________
Mauricio
Universidade

___________________________________________
Eleneci
Universidade federal d Goiás - UFG

___________________________________________
Dr. André Carlos Silva (ORIENTADOR)
Universidade Federal de Goiás – UFG

Aprovado em 23/05/2014
DEDICATÓRIA

Primeiramente a Deus, pelo dom da vida e por estar sempre ao meu lado, me dando forças
para nunca desistir, e assim conseguir finalizar mais esta etapa da minha vida, o que seria de
mim sem a fé que eu tenho nele.
Aos meus pais: Gildete Aliques e Hernane Silvério, por sempre estarem do meu lado, me
respeitarem, pela formação, apoio, amor, amizade e incentivo que sempre me deram,
proporcionando caminhos para que tudo isto se realizasse.
A minha irmã: Gabriela Aliques, minha grande amiga das horas mais difíceis, por estar
sempre ao meu lado, e pelo tempo dedicado a me ajudar.
Aos meus familiares, que sempre depositaram confiança no meu trabalho e sempre me
apoiaram.
Ao Thiago de Paulo de Faleiros, meu companheiro de todas as horas, pelo apoio, pela força,
pela paciência, pelo tempo dedicado a me ajudar mesmo não podendo, pelo incentivo a
prosseguir quando achei que não poderia mais, por sempre estar ao meu lado me ajudando
para que tudo isto se realizasse.
AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador professor Dr. André Carlos Silva, pela paciência, pelo apoio, pelo tempo
dedicado, pela partilha de conhecimento e pela competência na orientação deste trabalho.
Aos professores do curso de Especialização em Tratamento de Minérios em especial os
professores Elenice Maria Schons Silva e Maurício Guimarães Bergerman pelas presenças
na banca avaliadora deste trabalho.
A todos meus colegas de turma, pelo companheirismo, pelos auxílios prestados e amizade.
A empresa Anglo American Fosfatos Brasil nas pessoas dos engenheiros: Ângelo Pereira da
Silva Júnior, Lorene Rezende da Fonseca e Ricardo Antônio de Rezende, pela disposição das
informações necessários para a execução das simulações, propiciando o enriquecimento dos
meus estudos, pesquisas e uma melhor aprendizagem.
Ao Thiago de Paulo Faleiros, meu namorado, pelo respeito, tempo dedicado, paciência e
ajuda que foram imensuráveis para conclusão deste trabalho.
E a todos que colaboraram de alguma forma para a execução deste trabalho.
"A mineração é indispensável para a manutenção do nível de vida e avanço das sociedades
modernas em que vivemos é à base de uma indústria dinâmica capaz de transformar minério
em riqueza, contribuindo dessa forma para o progresso material, técnico-econômico e cultural
da população de um país. O grande desafio a ser enfrentado na busca de cumprir essa função é
o de se formar profissionais que sejam capazes de lidar com a rapidez da produção dos
conhecimentos científicos e tecnológicos e de sua transferência e aplicação na sociedade em
geral e no mundo do trabalho, em particular."
Adão Benvindo da Luz
RESUMO
A moagem é a última etapa da cominuição em uma usina de tratamento de minérios, e é
responsável por produzir partículas com tamanhos adequados através dos mecanismos de
fragmentação, compressão, impacto e cisalhamento, para a etapa de concentração. A moagem
é uma das etapas que mais requer atenção no beneficiamento mineral é nela onde ocorre o
maior consumo energético e requer os maiores investimentos. A moagem é considerada muito
importante para o desenvolvimento do restante do processo de concentração mineral, pois
quando o produto da moagem não atende as especificações gera produtos muito finos o que
significa uma perda significativa no processo e também alterações nas etapas subsequentes.
Este trabalho visa otimizar a moagem da usina 47 da empresa Anglo American Fosfatos
Brasil de Catalão - GO, através de simulações utilizando o programa Moly-Cop Tools e assim
melhorar sua eficiência energética e resultados. A partir dos dados de reais da moagem na
usina fornecidos pela empresa os mesmos foram lançados na planilha BALLPARAM_OPEN,
que se referem aos parâmetros estimados da moagem em escala de dados reais, gerando assim
os dados das funções de quebra e seleção, necessários para se efetuar as simulações. Em
seguinda, na planilha Ballsim_open que se refere à simulação de um circuito aberto de
moagem, onde foram executadas seis simulação inicialmente com os valores fixos variando
somente os valores referentes à alimentação. Em seguida mais seis simulações foram
executadas alterando somente a velocidade crítica mais seis alterando a % de enchimento e
finalizando com seis simulações alterando o tamanho de bolas. Os melhores resultados
observados, através destes grupos simulações indicam uma queda considerável de 0,86% no
valor do Wi operacional, quando se refere à alteração do valor da alimentação de 900 t/h que
é o valor real alimentado na usina 47 para 925 t/h, encontrando assim um melhor valor de Wi
operacional.
Palavras-chave: Moagem. Moly-Cop Tools. Simulação. Moinhos.
ABSTRACT
The grinding is the last stage of comminution in a mineral processing plant, responsible for
reducing particles in size by mechanisms of fragmentation, impact, compression, and shear.
Moreover, it is one of the stage that require greater focus due the more energy-consuming and
major investments requirements. The grinding is considered very important for the mineral
concentration process development because, when the product does not meet the
specifications, grinding generates very fine products that means a significant loss and changes
in further sequential steps. This work aims to optimize the 47 grinding mill of Anglo
American Phosphates Catalão-GO Company through simulations using the Moly-Cop Tools
optimization tools, and thereby improving energy consumption and grinding results. From
real data supplied by company, we were set up the simulation environment on Moly-Cop
Tools worksheets, and then obtained the general parameters of breakage and selection
functions. Initially, simulations were performed ranging factors such as feed size distribution,
critical velocity, filling rate, and ball size. The simulations results indicate a considerable
decrease of 0.86% in Wio value, changing the feeding charge of 900 t/h to 925 t/h.
Keywords: Grinding. Moly-Cop Tools. Simulation. Mills.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Moinho cilíndrico .................................................................................................... 19
Figura 2 - Moinho de bolas....................................................................................................... 19
Figura 3 - Moinho de barras ..................................................................................................... 23
Figura 4 - Volume de barras e partículas no moinho de barras ................................................ 25
Figura 5 - Moinho VERTIMIL da Metso .................................................................................. 28
Figura 6 - Representação esquemática de um moinho semiautógeno ...................................... 32
Figura 7 - Zonas de fraturamento em moinhos revolventes ..................................................... 39
Figura 8 - Moagem em regime de cascata ................................................................................ 39
Figura 9 - Moagem em regime de catarata ............................................................................... 40
Figura 10 - Tipos de revestimento ............................................................................................ 41
Figura 11 - Revestimento de aço .............................................................................................. 42
Figura 12 - Revestimento de borracha ...................................................................................... 43
Figura 13 - Revestimento combinado ....................................................................................... 44
Figura 14 - Circuito aberto ....................................................................................................... 50
Figura 15 - Ciruito fechado direto ............................................................................................ 51
Figura 16 - Circuito fechado reverso ........................................................................................ 51
Figura 17 - Circuito fechado misto ........................................................................................... 51
Figura 18 - Circuito AG/SAG em estágio único ...................................................................... 52
Figura 19 - Circuito AG/SAG - Bolas ...................................................................................... 52
Figura 20 - Distribuição das partículas nas várias faixas granulometricas após cada evento de
quebra ....................................................................................................................................... 56
Figura 21 - Planilha "Data File" .............................................................................................. 60
Figura 22 - Planilha "Control_Panel" ...................................................................................... 60
Figura 23 - Planilha Data_File_BallParam_Open ................................................................... 61
Figura 24 - Planilha Data_File_Control_Panel ....................................................................... 62
Figura 25 - Planilha Data_File_BallSim_Open........................................................................ 63
Figura 26 - Planilha Flowsheet ................................................................................................. 63
Figura 27 - Planilha Reports ..................................................................................................... 64
Figura 28 - Definição dos parametros do modelo ................................................................... 65
Figura 29 - Modelo das simulações do moinho de bolas da usina 47 ...................................... 67
Figura 30 - Gráfico da granulometria das alimentações variadas no moinho da usina 47 ....... 68
Figura 31 - Gráfico das saidas simuladas variando a alimentação ........................................... 69