Pratica de Campo - Apostilas - Biologia e Geologia_Parte3, Notas de estudo de . Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)
Jose92
Jose9214 de Março de 2013

Pratica de Campo - Apostilas - Biologia e Geologia_Parte3, Notas de estudo de . Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)

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Apostilas de Biologia e Geologia sobre o estudo do Sistema de controle do beneficiamento, beneficiamento, Desagregação.
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52   

 Caminhão pipa (Figura 67): utilizado para operação de controle de

poeira.

3.6.8- Sistema de controle do beneficiamento

Este sistema de automação e controle é desenvolvido pela Vulcan e baseado na sistematização do processo de beneficiamento utilizando centrais

de processamentos de dados com capacidade de avaliar, comparar e prover

parâmetros para um melhor aproveitamento da planta de beneficiamento tendo

como principal objetivo ampliar o monitoramento do processo diminuindo erros

do mesmo, os fatores utilizados para esse controle são a alimentação de polpa,

velocidade de rotação, teor de sólidos, todos esses fatores promovem uma

economia tanto de energia quando de reagentes.

Na planta de beneficiamento da PPSA o controle se origina nos blungers

onde e possível controlar a rotação dos tanques e quantidade de água e

dispersante que serão adicionados na polpa, além do controle da pressão

exercida pelas bombas para transportar a polpa até os ciclones, iniciado a

etapa de desareamento onde será controlado os níveis dos tanques de polpa e

alimentação e vazão dos equipamentos presentes nessa operação.

Fig.67- Caminhão pipa

53   

 

Como a produção do beneficiamento é uma linha contínua deve se ter sempre

um controle das bombas de polpa já que são elas que definem a velocidade de todo

processo. Após a etapa de desareamento é possível se ter controle da etapa de

centrifugação com a capacidade de controlar a velocidade de rotação nos tanques,

velocidade de alimentação e vazão dos mesmos além da bomba de pressão que

direciona o rejeito para sua bacia.

Na etapa de concentração magnética há toda uma preocupação com a

granulometria das partículas presentes na polpa e seu percentual de sólidos, logo

possui um monitoramento constante nos tanques de homogeneização.

Fig. 68- Monitoramento dos blungers. Fig.69- Controle do bombeamento e desareamento.

Fig.70- Monitoramento da centrifugação.

54   

Após a concentração magnética há o controle de adição de reagentes

preparando o material para o branqueamento através de ataque químico. Esse

monitoramento permite saber teor de soluções presentes nos tanques e no misturado

estático. 

Após o processo de branqueamento a polpa vai para a operação de filtragem

onde se tem todo um cuidado com as bombas de vácuo já que elas são responsáveis

pelo bom funcionamento da operação.

Fig.71- Monitoramento da vazão dos tanques de homogeneização e concentração magnética

Fig.72- Monitoramento da adição de reagentes

Fig.73- Controle do ataque químico para branqueamento.

55   

Com o término do processo de beneficiamento ocorre adição de água na torta

do tanque de estocagem para adequar a polpa a ser transportada pelo mineroduto.

Depois de feita essa adequação a polpa vai ser direcionada para o tanque de

alimentação do mineroduto aonde será injetadas na tubulação por alta pressão.

Fig.74- Monitoramento das bombas de vácuo

Fig.75- Controle do filtro a vácuo.

Fig.76- Controle do tanque de estocagem

Fig.77- Monitoramento das bombas do mineroduto.

56   

Com a pressurização do material da tubulação o material será monitorado até

a sua chegada em Barcarena com detalhamento de cada quilômetro do mineroduto

e dos seus picos de pressão na tubulação.

3.6.9- Beneficiamento O mineral de interesse no Caulim é a Caulinita. Devido a sua cor

Branca é a principal responsável pela alvura do produto e, consequentemente,

sua concentração no produto final é o objetivo principal das indústrias de

beneficiamento de Caulim. Essa concentração consiste principalmente da

retirada de impurezas, principalmente o Fe2O3 e TiO2, que diminuem a alvura

do produto e que ocorrem associados ao mineral. A areia é retirada com o

corte granulométrico para 2µm (tamanho argila) que acontece durante o

processo.

As fases do beneficiamento são:

1 – Desagregação

2 – Desareiamento por Ciclonagem

3 – Peneiramento primário

4 – Centrifugação

5 – Peneiramento secundário

6 – Separação magnética

7 – Branqueamento

8 – Filtragem rotativa

9 – Evaporador e Spray Dryer

3.6.9.1- Desagregação

Fig.78- Monitoramento do mineroduto. Fig.79- controle dos picos de pressão.

57   

O minério ROM (Run Of Mine) tem 18% de umidade em média e é basculado pela retroescavadeira sobre os Blungers para a desagregação do

material.

Os Blungers (Figura 80) são equipamentos utilizados em mineração

para desagregar polpas de minério, principalmente do tipo argila. Pois, devido à

baixa granulometria do caulim, esse tipo de material sofre aglomeração com

facilidade quando úmido o que dificulta a separação da areia no processo

seguinte.

São adicionados no Blunger os dispersantes Poliacrilato de sódio e

Carbonato de sódio para auxiliar na desagregação. É, também, adicionada a

água recuperada da bacia de rejeitos para formar a polpa.

Fig. 80- Retroescavadeira alimentando o Blunger

3.6.9.2- Desareamento O primeiro desareamento (Figura 81 e 82) ocorre logo após os

Blungers, e ao lado da mina em uma bateria de 4 ciclones. Logo depois o

material é recebido em tanques de homogeneização e bombeado para a usina.

58   

Fig. 81- Desareamento prévio (ao lado da mina)

Fig. 82- Desareamento prévio (retroescavadeira, blungers e ciclones)

59   

3.6.9.3- Desareamento (Usina) Na usina o minério passa pelo segundo desareamento (Figura 83)

em uma bateria de três ciclones.

O Oversize do primeiro ciclone alimenta o segundo ciclone. Decorre

disto que o segundo ciclone opera com alimentação de minério préviamente

desareado e o seu oversize tem grande quantidade de Caulinita selecionada.

Por esse motivo, o oversize do segundo ciclone é o produto classificado na

ciclonagem que segue para a Centrifugação.

Fig. 83- Desareamento feito na usina (Ciclonagem) e peneiramento (a direita)

O undersize do primeiro e do segundo ciclone alimentam o terceiro,

que vai operar com grande quantidade de material grosseiro. Por esse motivo,

o seu oversize contém muitas partículas grosseiras e são retomadas para o

início do circuito de ciclonagem com objetivo de melhor selecionar os finos

presentes. O oversize no terceiro ciclone constitui em sua maioria de areia e é

bombeado para a barragem de rejeito.

3.6.9.4- Peneiramento primário Antes de chegar ao circuito de centrifugação o produto passa por duas

peneiras de abertura 100#. O passante alimenta a primeira centrífuga e o retido

é rejeito da operação e é bombeado para a barragem.

60   

Fig.84Estrutura da operação de Fig.85- Detalhe da Peneira

peneiramento

3.6.9.5- Centrifugação A fração mais fina separada pela primeira centrífuga segue dois

caminhos. Um deles é o tanque de estocagem onde é denominado como CHC

(Century HC). A outra parte segue para a segunda centrífuga.

A fração fina que é separada na centrífuga 2 é mais refinada que a

fração fina separada na centrífuga 1 devido a alimentação dela ser feita com os

finos da centrifugação anterior. Por isso, o material fino separado na centrífuga

2 é estocado em outro tanque de estocagem e denominado Paralux.

A fração grosseira separada nas duas centrífugas passa por uma

operação de peneiramento com corte granulométrico a 100#, sendo o retido

bombeado para a barragem de rejeito e o passante retomado ao início do

circuito de centrifugação. Este material retorna para as centrífugas, porque

ainda contém material fino em sua composição.

A separação de dois produtos diferentes (“Paralux” e “CHC”) é

importante no controle de qualidade do processo. A vazão dos dois tanques é

controlada na sala de controle e influencia na eficiência da operação posterior

de peneiramento e separação magnética.

3.6.9.6- Peneiramento secundário Os dois tanques de estocagem alimentam uma peneira de abertura

325# de modo a fazer o corte granulométrico antes de alimentar o separador

magnético.

a b

61   

Não foi possível obter o destino do retido nesta peneira. Provavelmente

ele retorne ao circuito de centrifugação por ainda ter quantidade de finos

considerável. Já que é um material passante na peneira de 100#.

3.6.9.7- Separação magnética Essa operação tem por finalidade retirar impurezas como óxidos de

Ferro e Titânio que são susceptíveis ao campo magnético de alta intensidade

criado pelo separador criogênico e que atribuem cor amarelada ao minério

fazendo decair a alvura do produto. Os matérias magnéticos são transportados

para a bacia de rejeitos e os não magnéticos são estocados em um tanque.

Fig. 86- Separador magnético criogênico

3.6.9.8- Branqueamento O minério é alimentado em misturadores com a adição de Al2(SO4)3 e

hidrosulfito de sódio para reduzir o Fe³+ (insolúvel) para Fe²+ (solúvel). Esta

solubilidade do ferro é necessária para que possa ser separado do minério

(sólido) na etapa de filtragem.

3.6.9.9- Filtragem Nesta etapa é separada a água (com íons Fe²+) do sólido (quase 100%

de Caulinita).

O filtro utilizado é do tipo Rotativo e fica submerso na polpa. O Vácuo

criado dentro do cilindro suga o fluido presente na polpa através de orifícios na

superfície do cilindro, deixando os sólidos aderidos no filtro instalado na

superfície.

62   

Fig.87- Filtro Rotativo

3.6.9.10- Evaporador e Spray Dryer

A função do pré-evaporador é aumentar a concentração de sólidos da

polpa dispersa para valores situados entre 68 a 70% e assim, maximizar a

operação do Spray-Dryer, onde a polpa entra em contato direto com o ar

aquecido a 400º C e a secagem é praticamente instantânea. O produto, com

aproximadamente 5% de umidade, é conduzido por um conjunto de roscas

transportadoras e um elevador de canecas até os silos de estocagem.

63   

3.6.9.11- Fluxograma de Beneficiamento

Fluxograma

Al2(SO4)3 Na2S2O4

Al2(SO4)3

Dispersante Na2S2O4

Desareiamento prévio 

(ciclonagem) homogeneização

Blungers

Desareiamento

TQ1

TQ3

TQ2

TQ5

TQ4

TQ6 FR Est. De Bombeamento

Mineroduto

Misturadores

SM

Mágnéticos

Não Mag.

Bacia de rejeito

Bacia de rejeito

3.6.10- Controle de Qualidade A Pará Pigmentos S.A simula todos os processos do beneficiamento

através de análises em escala de laboratório.

Testes de qualidade do produto são executados rotineiramente para

garantir a especificações necessárias e exigidas pelo mercado consumidor.

Pois, se o minério for levado ao porto fora destas especificações, a empresa

produtora fica obrigada a renegociar a venda do produto devido a inviabilidade

de retornar esse material para a usina. Geralmente essa negociação trata-se

de uma espécie de “multa” que é o pagamento que a empresa produtora faz

para que seu minério seja exportado mesmo fora das especificações.

Para ter total controle dos teores do minério que está sendo extraído

em cada bloco, são executados vários furos de sondagem em uma malha de

50x50m sendo recolhidos 800g de material a cada 2m para análise de

64   

laboratório. Quando se trata de um bloco novo (ainda não explorado) a

quantidade de material aumenta 3000g a cada 2m.

A análise de detalhe necessita de mais material. Pois será submetida a

todos os testes possíveis simulando todo o beneficiamento do minério.

Fig. 88- Amostras do furo de sondagem

5m 

5m 

Malha de amostragem

65   

3.6.10.1- Equipamentos de Laboratório

Fig.89-Peneira Fig. 90- Agitador Fig. 91- Separador magnético

Fig.92- Filtro Fig.93- Medidor % sólidos Fig.94- Analizador de partículas

Fig.95‐ Centrífuga  Fig.96- Prensa

66   

3.6.11- Higiene e Segurança do Trabalho Na empresa Pará Pigmentos S.A. tem-se uma grande preocupação

quanto à segurança dos trabalhadores, instalações e visitantes. Foram

visualizadas durante visita a mesma grande parte destas medidas de

segurança, a começar pelos panfletos distribuídos na portaria no momento da

entrada com instruções de conduta no momento da visita e em momentos de

emergência.

Sendo ainda visualizado ao longo das instalações: sinalizações sobre

rotas de fuga e pontos de encontro, localização de extintores e hidrantes,

mapas de risco, EPI's, voltagem de tomadas, sinalização nos carros que pode

vir a circular na mina, para que os mesmos sejam identificados por

equipamentos de grande dimensão, além de alarmes de incêndio e chuveiros

de emergência.

Fig.97- Folder com instruções de segurança.

Fig.-98-: Sinalização da rota de fuga.

67   

Fig.99- Ponto de encontro da rota de fuga.

Fig.100- Sinalização de extintor de incêndio.

Fig.101- Localização de hidrantes. Fig.102- Mapa de risco.

Fig.103- Sinalização EPI’s Fig.104- EPI’s

68   

Fig.105- Identificação de voltagens. Fig.106- Bandeira de sinalização dos

Fig.107- Indicação de alarme de incêndio.

Fig.108- Sinalização de chuveiro de emergência.

Fig.109- Chuveiro de emergência e lavador de olhos.

69   

3.6.12- Recuperação Ambiental

A Empresa Pará Pigmetos S.A. utiliza para reflorestamento dos locais já lavrados arvores de espécies nativas da região. Para isso, possuem

um local destinado à plantação de mudas de espécies que serão utilizadas

para recuperação.

          

        

Fig. 109- Visão das mudas. Fig. 110- Mudas.

Fig.111- Mudas. Fig.112- Mudas na estufa

70   

4. Conclusão A partir das experiências adquiridas foi possível observar que freqüentemente a

teoria não pode ser totalmente aplicada. Pois, em alguns casos, as operações

dependem mais do custo do produto do que dos padrões de qualidade e segurança

exigidos. Como exemplo, podemos citar as empresas que produzem agregados para

a construção civil, onde o baixo custo do produto reflete as condições de produção.

Em contrapartida, verificou-se que o controle das variáveis como a vazão de

cada equipamento e os teores obtidos, aumentam conforme o porte da empresa.

Pois, quanto maior a produção, maior o volume de minério processado por hora e

uma pequena variação negativa na vazão representa muito minério perdido em um

dia de trabalho. Quando a produção é pequena esse rigor é desconsiderado. Isso

pode ser observado comparando a Pará Pigmentos, uma empresa de grande porte,

com a Seixeira Aurora.

As empresas de grande porte passam por fiscalização mais rigorosa. Pois são

potenciais riscos ao meio ambiente. Isso também contribui para que operem com

maior cuidado ao meio ambiente e com maior segurança dos operadores.

Com a simulação do plano de fogo e o exercício de cálculos feito, foi possível

observar a importância dos nós de amarração, do paralelismo das linhas de furo e

do dimensionamento dos explosivos conforme espaçamento entre os furos e o

afastamento entre as linhas da malha para uma face bem delimitada.

O Hotel Fazenda Cachoeira é um exemplo de que a mineração pode ser

desenvolvida sem degradar o meio ambiente e neste caso proporcionar uma

condição melhor que a anterior. Já que o local agora é um dos principais pontos

turísticos da região.

               

71   

5. Referências Bibliográficas

<www.metso.com> Acesso em 03 de junho de 2010 Evandro Luiz Klein e Candido Augusto Veloso Moura; Síntese Geológica e Geocronológica do Cráton São Luís e do Cinturão Gurupi na Região do Rio Gurupi (NE-Pará / NW-Maranhão), 2003 <www.mineracaosantamonica.com.br> Acesso em 04 de junho de 2010 <www.hotelcachoeira-pa.com.br> Acesso em 04 de junho de 2010 Manual de agregados para construção civil, 2009 Marcondes Lima da Costa, Daniel José Lima Sousa e Rômulo Simões Angélica; The contribution of lateritization processes to the formation of the kaolin deposits from eastern Amazon Paulo Sérgio Rueda Criscuolo; Beneficiamento do caulim duro das bacias dos rios Capim e Jari através do processo de agregação seletiva, 2008 Vladimir de Araújo Távora, Eric Sandro Ferreira da Silveira e João Marinho Milhomem Neto; Mina B-17, Capanema, PA. Expressivo Registro de uma Paleolaguna do Cenozóico Brasileiro, 2007.

72   

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