Otimização dos processos de moagem e flotação utilizando o modelo do balanço populacional por classes de tamanho, mineral e liberação do minério de grafita
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/38963 |
Resumo: | Atualmente, somente 60% de toda a produção de Finos (SyrFin) da Syrah apresenta teor de carbono que atende as especificações de mercado. Isto tem gerado uma perda de arrecadação e um aumento nos custos. A adequação do produto às especificações de mercado necessariamente passa pela otimização do processo de moagem e concentração. A otimização de processos de moagem e concentração por flotação é um desafio. Na etapa de moagem o transporte de massa ocorre entre as classes de tamanho, mineral e liberação. O transporte de massa entre as classes de tamanho, mineral e liberação depende das características dos minerais presentes, bem como, das condições operacionais do processo. Na concentração por flotação não há transporte significativo de massa entre as classes, mas o fluxo é dividido, segundo as características de tamanho, mineral e liberação e das condições operacionais do processo, compondo os fluxos de concentrado e rejeito. Para determinar o grau de moagem mais adequado ao processo, é necessário conhecer o impacto da moagem nas operações de concentração. Quando o projeto envolve a otimização de mais de uma etapa, como é o caso, o problema torna-se infinitamente maior obrigando a uma abordagem mais segura e menos dispendiosa do que a simples realização direta de ensaios em laboratório. A simulação apresentou-se como a melhor alternativa para a otimização. Com a aplicação do modelo do balanço populacional por classes de tamanho e liberação foi possível determinar que a hidrofobicidade da grafita é o suficiente para explicar o transporte de massa do mineral de ganga nas faixas mais grosseiras para o concentrado. Em outras palavras o mineral de ganga é conduzido para o flotado associado a parte hidrofóbica da grafita. Ao ignorar a liberação a conclusão seria que há um excesso de coletor. Quando na verdade tratava-se de um problema de moagem. A abordagem correta do problema permitiu, no teste otimizado, uma recuperação de grafita acima de 93% e teores de carbono acima de 91%. |
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Na concentração por flotação não há transporte significativo de massa entre as classes, mas o fluxo é dividido, segundo as características de tamanho, mineral e liberação e das condições operacionais do processo, compondo os fluxos de concentrado e rejeito. Para determinar o grau de moagem mais adequado ao processo, é necessário conhecer o impacto da moagem nas operações de concentração. Quando o projeto envolve a otimização de mais de uma etapa, como é o caso, o problema torna-se infinitamente maior obrigando a uma abordagem mais segura e menos dispendiosa do que a simples realização direta de ensaios em laboratório. A simulação apresentou-se como a melhor alternativa para a otimização. Com a aplicação do modelo do balanço populacional por classes de tamanho e liberação foi possível determinar que a hidrofobicidade da grafita é o suficiente para explicar o transporte de massa do mineral de ganga nas faixas mais grosseiras para o concentrado. Em outras palavras o mineral de ganga é conduzido para o flotado associado a parte hidrofóbica da grafita. Ao ignorar a liberação a conclusão seria que há um excesso de coletor. Quando na verdade tratava-se de um problema de moagem. A abordagem correta do problema permitiu, no teste otimizado, uma recuperação de grafita acima de 93% e teores de carbono acima de 91%.Currently, only 60% of all Syrah's Fines (SyrFin) production has a carbon content that meets market specifications. This has generated a loss of revenue and an increase in costs. The adequacy of the product to market specifications necessarily involves the optimization of the grinding and concentration process. The optimization of milling and concentration processes by flotation is a challenge. In the grinding stage, mass transport takes place between size classes, mineral and liberation. The mass transport between size classes, mineral and liberation depends on the characteristics of the minerals present, as well as the operational conditions of the process. In concentration by flotation there is no significant mass transport between the classes, but the flow is divided, according to the characteristics of size, mineral and liberation and the operational conditions of the process, composing the concentrate and tailings flows. To determine the most suitable grinding degree for the process, it is necessary to know the impact of grinding on concentration operations. When the project involves the optimization of more than one step, as is the case, the problem becomes infinitely greater, requiring a safer and less expensive approach than the simple direct test done in laboratory. Simulation presented itself as the best alternative for optimization. With the application of the population balance model by size classes and liberation, it was possible to determine that the hydrophobicity of graphite is sufficient to explain the gangue mineral mass transport in the coarser classes to the concentrate. In other words, the gangue mineral is led to the concentrate associated with the hydrophobic part of the graphite. By ignoring the liberation, the conclusion would be that there is an excess of collector. When in fact it was a grinding problem. The correct approach to the problem allowed, in the optimized test, a graphite recovery above 93% and carbon contents above 91%.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-sa/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia de minasTecnologia mineralFlotaçãoMoagemOtimizaçãoProcessamento mineralBalanço de massaBalanço populacionalClassesSimulaçãoFlotaçãoMoagemLiberaçãoOtimização dos processos de moagem e flotação utilizando o modelo do balanço populacional por classes de tamanho, mineral e liberação do minério de grafitainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINAL10 - 2021 - Dissertação_Rick Lima_2021.pdf10 - 2021 - Dissertação_Rick Lima_2021.pdfDissertaçãoapplication/pdf12208449https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38963/4/10%20-%202021%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o_Rick%20Lima_2021.pdfcd1f0a9f7179bc16b4d68f2a05bb63d7MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38963/5/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81031https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38963/2/license_rdf5dda753f5b57b1020a56e348e443aa73MD521843/389632021-12-28 14:02:36.387oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-12-28T17:02:36Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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