Simulação e otimização do circuito de espessamento em pasta em um Deep Cone

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Douglas Soares Moreira
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/58810
Resumo: O desenvolvimento desta dissertação visou analisar a simulação e otimização de um espessador do tipo Deep Cone com o intuito de obter ao final uma análise apreciativa do equipamento de produção de pasta mineral, trabalhando diretamente com o rejeito de minério de manganês. Através desta abordagem, foi possível averiguar por meio de dados suficientes para realização deste trabalho, os resultados operacionais a partir de duas modelagens distintas, sendo estas executadas para o VOF (volume de fluído) para simulação e o modelo Euleriano para a otimização do sistema de fluído. A princípio, foram considerados principalmente como dados de entrada, a concentração de sólidos do meio, bem como as propriedades características do sistema, obtendo de forma analítica resultados de simulação e otimização para a pressão, velocidade de sedimentação, viscosidade e energia, observando nestes o comportamento do fluído em cada etapa do sistema operacional. Para tanto, foram considerados as etapas trabalhadas no sistema como inicial, trabalhando com a polpa, a etapa final trabalhando com a pasta e uma etapa intermediária lidando com a mistura entre os fluxos no sistema, verificando deste modo, a transformação de um fluído em outro conforme condições do sistema. Ao final da avaliação, observa-se uma melhora significativa dos resultados através de técnicas de tentativa e erro através obtendo os melhores resultados para a porcentagem de sólidos e viscosidade trabalhadas em questão, demonstrando de forma mais coesa as diretrizes a serem tomadas para as condições ótimas para os regimes de fluxos, para a distribuição de energia, e para a quantidade de parâmetros necessários nesta análise. Através destes resultados, verifica-se que um aumento significativo da viscosidade de 0.83 para 0.93, apresenta dentro dos parâmetros do Deep Cone, uma redução significativa da necessidade de iterações entre os grãos do meio, passando de 200 para 50, o número de iterações, verificando graficamente também, uma melhor disposição dos fluxos de fluídos dentro do equipamento. É válida a ressalva de que para a execução deste trabalho, apesar de serem avaliados poucos parâmetros, é perceptível a complexidade da série de ferramentas para que a análise seja possibilitada, avaliando os padrões necessários.
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A princípio, foram considerados principalmente como dados de entrada, a concentração de sólidos do meio, bem como as propriedades características do sistema, obtendo de forma analítica resultados de simulação e otimização para a pressão, velocidade de sedimentação, viscosidade e energia, observando nestes o comportamento do fluído em cada etapa do sistema operacional. Para tanto, foram considerados as etapas trabalhadas no sistema como inicial, trabalhando com a polpa, a etapa final trabalhando com a pasta e uma etapa intermediária lidando com a mistura entre os fluxos no sistema, verificando deste modo, a transformação de um fluído em outro conforme condições do sistema. Ao final da avaliação, observa-se uma melhora significativa dos resultados através de técnicas de tentativa e erro através obtendo os melhores resultados para a porcentagem de sólidos e viscosidade trabalhadas em questão, demonstrando de forma mais coesa as diretrizes a serem tomadas para as condições ótimas para os regimes de fluxos, para a distribuição de energia, e para a quantidade de parâmetros necessários nesta análise. Através destes resultados, verifica-se que um aumento significativo da viscosidade de 0.83 para 0.93, apresenta dentro dos parâmetros do Deep Cone, uma redução significativa da necessidade de iterações entre os grãos do meio, passando de 200 para 50, o número de iterações, verificando graficamente também, uma melhor disposição dos fluxos de fluídos dentro do equipamento. É válida a ressalva de que para a execução deste trabalho, apesar de serem avaliados poucos parâmetros, é perceptível a complexidade da série de ferramentas para que a análise seja possibilitada, avaliando os padrões necessários.The development of this dissertation aimed to analyze the simulation and optimization of a Deep Cone thickener in order to obtain, at the end, an appreciative analysis of the mineral paste production equipment, working directly with the manganese ore waste. Through this approach, it was possible to verify, through sufficient data to carry out this work, the operational results from two different models, which were executed for the VOF (fluid volume) for simulation and the Eulerian model for the optimization of the fluid. At first, the concentration of solids in the medium, as well as the characteristic properties of the system, were considered mainly as input data, analytically obtaining simulation and optimization results for pressure, sedimentation velocity, viscosity and energy, observing in these the behavior of the fluid at each stage of the operating system. For that, the stages worked in the system were considered as initial, working with the pulp, the final stage working with the paste and an intermediate stage dealing with the mixture between the flows in the system, verifying in this way, the transformation of one fluid into another according to system conditions. At the end of the evaluation, a significant improvement in the results is observed through trial and error techniques through obtaining the best results for the percentage of solids and viscosity worked in question, demonstrating in a more cohesive way the guidelines to be taken for the optimal conditions for the flow regimes, for the energy distribution, and for the number of parameters needed in this analysis. Through these results, it appears that a significant increase in viscosity from 0.83 to 0.93, within the parameters of the Deep Cone, presents a significant reduction in the need for iterations between the grains in the middle, changing from 200 to 50, the number of iterations, also verifying graphically, a better disposition of the flows of fluids inside the equipment. It is worth mentioning that for the execution of this work, although few parameters are evaluated, the complexity of the series of tools is perceptible so that the analysis is possible, evaluating the necessary standards.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas - Mestrado ProfissionalUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MINAShttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia de minasTecnologia mineralViscosidadeViscosidade - FluídosSedimentação (Geologia)MineraçãoManganêsFluidoPastaPolpaSedimentaçãoViscosidadeSimulação e otimização do circuito de espessamento em pasta em um Deep Coneinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALMestrado V.Final.pdfMestrado V.Final.pdfDissertação Versão Finalapplication/pdf3523907https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/58810/1/Mestrado%20V.Final.pdfb03bf96cb4103e479921c27bb2afc12fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/58810/2/license_rdf00e5e6a57d5512d202d12cb48704dfd6MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/58810/3/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD531843/588102023-09-20 13:52:02.267oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-09-20T16:52:02Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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