Medição da densidade no circuito de moagem

As tecnologias de medição, como os medidores de densidade, ajudam os operadores a monitorar e controlar com eficiência o circuito de moagem. Além disso, elas também otimizam e evitam falhas no processo. Quando usadas em conjunto com um sistema de controle avançado, as leituras de densidade permitem o controle automático de válvulas e bombas e uma adição eficiente de água. Isso resulta na melhoria do processo que pode levar a uma recuperação mais alta.

Pontos de medição

No circuito de moagem, os possíveis pontos de instalação estão na descarga e na alimentação (recirculação) do moinho de bolas, na alimentação, no transbordamento e no subfluxo do (hidro)ciclone.

O circuito de moagem é considerado, na maioria das vezes, como a primeira etapa de uma planta de processamento. Portanto, os operadores precisam ter um bom controle sobre ele. Uma maneira de acompanhar as mudanças no circuito é medir a densidade da lama, o que é feito manualmente em muitos locais. A amostra de densidade coletada manualmente pode ser usada como parâmetro para indicar se o processo de moagem está operando de forma estável.

No entanto, a amostragem manual não permite ter uma tendência para controle em tempo real. O recomendado é usar um dispositivo de medição em linha. Isso permite a detecção de alterações on-line (em tempo real) no momento em que elas ocorrem. Por exemplo, uma aplicação recomendada para dosar com eficiência os meios de moagem (bolas) e a água no moinho de bolas é medir as alterações de densidade na descarga do moinho de bolas.

Por que o controle dos parâmetros é importante

Neste parágrafo, explicaremos por que o controle dos parâmetros, como o tamanho da partícula e a densidade da polpa, é importante para alcançar um processo de classificação eficiente.

O ciclone utiliza a força centrífuga para acelerar a taxa de sedimentação das partículas de polpa e separá-las de acordo com o tamanho, a forma e a gravidade específica.

Devido às forças centrífugas, as partículas de sedimentação mais rápida (grossas) se movem para a parede do ciclone, onde a velocidade é mais baixa, e migram para o underflow. As partículas de sedimentação mais lenta (finas) se movem em direção à zona de baixa pressão ao longo do eixo e são transportadas para cima até o transbordamento.

Uma determinada densidade de polpa é necessária para a (re)classificação ideal das partículas no ciclone. O ciclone provou ser extremamente eficiente na separação de tamanhos finos. Entretanto, para partículas de tamanho médio, esse processo é menos eficiente.

Quando muita água é adicionada ao processo, mais partículas de tamanho médio são produzidas pelo moinho de bolas, de modo que o transbordamento do ciclone permite que muitas dessas partículas de tamanho médio escapem do circuito de moagem. Isso resulta em uma diminuição do material que o moinho de bolas teria de moer, o que reduz sua eficiência. Além disso, partículas de tamanhos indesejados estão deixando o circuito de moagem para os próximos estágios do processo.

Para obter a classificação ideal das partículas, é importante encontrar alterações em tempo real na alimentação do ciclone. O controle ideal do ciclone é obtido pelo controle dos sólidos % no fluxo de alimentação até a meta desejada. Isso é feito com o uso de um medidor de densidade. O excesso e a falta de fluxo do ciclone também são monitorados por medidores de densidade. Outros parâmetros importantes monitorados são a pressão e o tamanho das partículas.

O excesso de sólidos (sobrecarga do circuito de moagem) pode resultar em uma moagem ruim. Portanto, a densidade da pasta deve ser mantida dentro das metas e dos parâmetros definidos pela equipe do processo. A água pode ser usada para diluir a pasta e controlar a densidade no processo. A adição de água pode ajudar a reduzir a quantidade de partículas de tamanho médio no circuito de moagem. Dessa forma, a moagem ruim causada por uma sobrecarga de sólidos pode ser evitada. É necessária uma medição contínua (em tempo real) no circuito de moagem para verificar se a densidade é mantida dentro das condições ideais.

Uso da densidade para evitar problemas

Nesta parte, descrevemos o uso da densidade para evitar problemas com a carga circulante. Além de uma variável em um sistema de backup para o analisador de tamanho de partículas (PSA).

Se o ciclone continuar devolvendo o minério ao moinho de bolas, o volume total de minério estará aumentando no circuito de moagem, assim como a densidade da lama. O minério em recirculação também é chamado de carga circulante. Se o processo de moagem se tornar menos eficiente, a carga do circuito aumentará até que seu volume seja maior do que o que pode ser manuseado.

O medidor de densidade pode ser aplicado no circuito de moagem como um sistema de alerta. Graças à medição de densidade em tempo real, um aumento na carga circulante é detectado a tempo. Isso permite controlar o processo antes que os problemas se tornem incontroláveis.

O tamanho das partículas é um indicador importante do desempenho do circuito de moagem. Portanto, ele é normalmente medido por analisadores de tamanho de partículas (PSA) on-line. Quando o valor do analisador de tamanho de partícula não está disponível, isso afeta o loop de controle. Em um projeto de automação em um circuito de moagem na África do Sul, foi desenvolvido um preditor de tamanho de partículas autocorretivo para superar esse problema.

O valor previsto foi baseado na densidade de alimentação da polpa, na taxa de fluxo volumétrico e na queda de pressão sobre o ciclone. Usando essas variáveis em um modelo, eles conseguiram calcular o valor previsto, o que era feito a cada cinco minutos.

Em um determinado momento, o valor do PSA foi perdido e, quando voltou, o valor previsto ainda estava de acordo com o valor real. Isso eliminou problemas associados a períodos de indisponibilidade do analisador de tamanho de partículas. Descrito por Sr. B.J. du Plessis em um artigo sobre estratégias de controle na Palabora Mining Company. Além disso, foi publicado no Jornal do Instituto Sul-Africano de Mineração e Metalurgia.

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