Controle de processo no circuito de moagem

As plantas de processamento mineral adotaram sistemas avançados para gerenciar suas operações com eficiência. Um componente crucial desses sistemas é a instrumentação, que ajuda a permitir dados em tempo real relativos a vários processos. Os dados coletados são então utilizados em circuitos de controle, permitindo um controle preciso das operações.

As informações obtidas com esses instrumentos servem para fins de controle de processos, como a regulagem de válvulas e bombas e o gerenciamento da adição de água de diluição às polpas. Nesta postagem do blog, exploraremos as principais variáveis de controle normalmente encontradas no circuito de moagem.

Primeiro, discutiremos brevemente como uma planta de processamento típica gerencia dados para fins de controle de processo, com a planta Maria Dama na Colômbia como um estudo de caso exemplar.

Controle de processos na Maria Dama

A Maria Dama adotou o sistema de controle SCADA, um poderoso sistema de aquisição de dados e monitoramento. O SCADA desempenha um papel crucial na coleta de variáveis e dados de dispositivos de campo, que são então transmitidos aos servidores e transformados em informações valiosas sobre o processo.

Essas informações em tempo real são convenientemente exibidas em monitores na sala de controle do local, permitindo que os operadores respondam prontamente aos requisitos operacionais.

Uma das principais operações monitoradas é o circuito de moagem, onde métricas cruciais, como a produção horária de minério processado, podem ser facilmente rastreadas. No estágio de separação do minério, parâmetros como densidade, vazão, tamanho da partícula e pressão são normalmente monitorados constantemente para garantir as medidas de desempenho.

As informações recebidas permitem que os operadores analisem rapidamente o comportamento do processo, possibilitando a tomada de decisões e a análise mais rápidas do comportamento do processo, a fim de obter alto desempenho e eficiência da planta.

Alguns benefícios dos controles avançados de processo

(I) Controle total da planta por meio de monitoramento

Há muitas vantagens em controlar vários parâmetros, como o tamanho da partícula e a densidade da polpa, para obter um processo de classificação eficiente em um ciclone. O ciclone utiliza a força centrífuga para separar as partículas da polpa com base em seu tamanho, forma e gravidade específica.

As partículas mais grossas se assentam mais rapidamente e se movem para a parede do ciclone, enquanto as partículas mais finas se movem em direção à zona de baixa pressão e são empurradas para cima.

A manutenção de uma determinada densidade de polpa é fundamental para a classificação ideal das partículas. O ciclone é altamente eficaz para tamanhos de separação finos, mas menos eficiente para partículas de tamanho médio.

O excesso de água no processo leva à produção de mais partículas de tamanho médio, que escapam do circuito de moagem por meio do transbordamento do ciclone, diminuindo a eficiência do moinho e permitindo que partículas de tamanhos indesejados entrem nos estágios subsequentes do processo.

(II) Classificação ideal de partículas

Para obter a classificação ideal das partículas, é necessário monitorar as alterações em tempo real na alimentação do ciclone. Controlar a porcentagem de sólidos no fluxo de alimentação usando um medidor de densidade é um aspecto fundamental para obter o controle ideal do ciclone. Além disso, os medidores de densidade também são usados para monitorar o transbordamento e o subfluxo do ciclone, juntamente com a pressão e o tamanho das partículas.

O conteúdo excessivo de sólidos pode sobrecarregar o circuito de moagem, resultando em um desempenho ruim da moagem. Portanto, a densidade da polpa deve ser mantida dentro das metas e dos parâmetros especificados inicialmente pela equipe do processo.

A água pode ser adicionada ao processo para diluir a pasta e controlar sua densidade, reduzindo assim o número de partículas de tamanho médio e evitando a moagem deficiente causada pela sobrecarga de sólidos.

A medição contínua em tempo real é essencial no circuito de moagem para garantir que a densidade permaneça dentro das condições ideais.

(III) Solução aprimorada de problemas

A implementação de controles avançados proporciona maior estabilidade ao circuito de moagem, gerenciando ativamente os distúrbios e mantendo as condições operacionais desejadas. Essa estabilidade se traduz em tempo de inatividade reduzido, menos perturbações no processo e maior confiabilidade geral.

Quando o ciclone retorna o minério para o moinho de bolas, tanto o volume total de minério quanto a densidade da polpa aumentam no circuito de moagem. Esse minério reciclado é chamado de carga circulante. Se o processo de moagem se tornar menos eficiente, a carga circulante continuará a aumentar até exceder a capacidade de manuseio do circuito.

Um medidor de densidade pode ser aplicado como um sistema de alerta no circuito de moagem. A medição da densidade em tempo real permite detectar o aumento da carga circulante, possibilitando o controle do processo antes que os problemas se tornem incontroláveis. O tamanho das partículas funciona como um importante indicador do desempenho do circuito de moagem e, normalmente, é medido por analisadores de tamanho de partículas on-line (PSA).

No entanto, a indisponibilidade das medições de PSA pode atrapalhar o circuito de controle. Para resolver esse problema, um preditor de tamanho de partícula autocorretivo foi desenvolvido em um projeto de automação em um circuito de moagem na África do Sul.

Esse preditor calculou o valor do tamanho de partícula previsto com base na densidade de alimentação da polpa, na taxa de fluxo volumétrico e na queda de pressão sobre o ciclone. O valor previsto era atualizado a cada cinco minutos. Mesmo quando o valor de PSA era temporariamente perdido, o valor previsto permanecia em estreita concordância com o valor real quando retornava.

Em geral, os benefícios dos controles avançados de processo no circuito de moagem incluem maior eficiência, melhor qualidade do produto, maior rendimento, variabilidade reduzida, estabilidade operacional, utilização ideal de recursos e monitoramento e diagnóstico em tempo real.

Essas vantagens contribuem para a otimização geral do processo e para os benefícios econômicos das operações de mineração e processamento.

 

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