Otimização de Espessadores

1. 05/06/2019
Products Solutions Services
Soluções de medição em Decantador
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2. 05/06/2019
Introdução
• Espessadores/decantadores são tanques de sedimentação empregados em um tipo
particular de separação sólido-líquido, separação esta que é denominada de
espessamento. Tais espessadores fazem uso da diferença de massa específica entre a fase
líquida e as partículas sólidas que estão suspensas na referida fase líquida. No âmbito da
tecnologia mineral, o espessamento é utilizado para aumentar a concentração de sólidos
de polpas até valores convenientes para operações subseqüentes, como bombeamento,
filtragem ou condicionamento com reagentes de flotação. Deste modo, a função dos
espessadores é a de receber uma polpa diluída e gerar um produto (underflow) que exibe
maior concentração de sólidos que a alimentação. Um segundo produto, (overflow), exibe
concentração de sólidos menor que aquela apresentada pela alimentação. Via de regra,
tal produto constitui a fase líquida clarificada.
Otimização de Espessadores
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3. 05/06/2019
Otimização de Espessadores
Pontos critícos no processo e Requerimentos de controle
• Transbordo
• Dosagem de muito floculante
• Taxas de sendimentação muito lento
• Massa do leito não densa o suficiente
 A taxa de bombeamento underflow pode ser
alterada para proporcionar o controlo de :
 Balance da massa no espessador; isto é,
remoção de sólidos através do underflow
na mesma proporção em que eles entram
através da alimentação.
 Torque do braço do espessador.
 Nível do leito do espessador
 O balanço de massa pode ser controlada
automaticamente em uma base do avanço
de alimentação, desde que as seguintes
informações estejam disponíveis:
 O teor de sólidos e taxa de fluxo da
alimentação do espessador,
 A densidade do sólido e da lama na underflow
 As caracteristicas da bomba do underflow;
por exemplo: a velocidade da bomba de
underflow corresponde a densidade da lama.
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4. 05/06/2019
Visão Geral do Decantador
Otimização de Espessadores
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5. 05/06/2019
1 – Medição de interface
Otimização de Espessadores
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6. 05/06/2019
A eficiência de um espessador/decantador é encontrada pela razão de seu espessamento
expressos pela unidade de sólidos espessados por área ao dia e pela qualidade dos
produtos obtidos, isto é, Pela quantidade de sólidos prestes no “overflow” e no
“underflow”. A sedimentação de uma suspensão aquosa de partículas ou flocos pode
sofrer a influencia de fatores tais como:
• a natureza das partículas, como distribuição de tamanhos, forma, densidade específica,
propriedades químicas e mineralógicas etc.;
• a quantidade de sólidos na suspensão;
• pré-tratamento da suspensão, para auxiliar na sedimentação;
• Monitoramento: Com monitoramento continuo da camada se pode fazer
um ajuste para uma performance de qualidade do decantador sobre uma
interface limpa entre liquido e sólido.
• Posição de leito compactado ( leito fluidizado )
• Feedback do efeito de dosagem do floculante
• Alerta precoce para transporte dos sólidos
para transbordo
Solução
• Medição de interface
• Liquiline CM448 + Turbimax CUS71D
Otimização de Espessadores
1 – Medição de interface
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7. 05/06/2019
2 - Floculação
Otimização de Espessadores
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8. 05/06/2019
2 - Floculação
Floculação: Partículas esféricas ou com forma aproximada à
esférica têm uma maior facilidade de sedimentar do que partículas de
mesmo peso com formato irregular. Comportamento semelhante é
observado na sedimentação de partículas de maior diâmetro, diante
das muito finas. Uma alternativa para fazer face às irregularidade e
ao pequeno diâmetro de partículas é a floculação, que promove a
aglomeração das partículas resultando em unidades maiores e com
forma mais aproximada da esférica, implementando melhorias às
características de sedimentação da suspensão.
Porque dosar corretamente o floculante? Sabemos que este
material é um dos mais caros nesta operação e também de
suma importância para a correta floculação onde ele recebe o sinal de
outras variáveis (ex. CM44x) e dosa a quantidade correta atuando em
válvulas.
Solução
• Medição de vazão
• Medição de densidade
• Medição de viscosidade
• Promass 80I / 80H / 80E
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9. 05/06/2019
3 – Medição do underflow – vazão e concentração de sólidos
Otimização de Espessadores
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10. 05/06/2019
3 – Medição do underflow – vazão e concentração de sólidos
Qual a importância?
• O balanço de massa pode ser controlada automaticamente em uma
base do avanço de alimentação , desde que as seguintes
informações estejam disponíveis:
• O teor de sólidos e taxa de fluxo da alimentação do espessador,
• A densidade do sólido e da lama no underflow,
• As caracteristicas da bomba do underflow; por exemplo: a
velocidade da bomba de underflow corresponde a densidade da
lama.
• Obs. Pode ser usado o medidor Promass como uma solução
proposta ao densimentro radioativo. Para esta solução será
necessário cálcular a granulometria e velocidade da polpa.
Otimização de Espessadores
Solução:
Medidor de densidade
Gammapilot em conjunto com
medidor de vazão Promag 55S, os
mesmos já entregam o sinal
convertido em densidade sem
necessidade de cálculos no PLC.
Solução
• Medição de vazão/massa
• Promass 83F
Solução
• Medição de Densidade direta
não radioativa
• Liquiphant Densidty
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11. 05/06/2019
4 – Medição de sólidos suspensos no overflow
Otimização de Espessadores
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12. 05/06/2019
4 – Medição de sólidos suspensos no overflow
Saída do clarificado, quantidade de sólido
suspenso:
A garantia da qualidade da água clarificada em
ppm pode ser registrado o excesso de transição
de sólidos e assim poder agir em conjunto com o
floculante.
Solução
• Medição de Turbidez
• Liquiline CM442 + Turbimax CUS51D
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13. 05/06/2019
5 – Massa do leito
Otimização de Espessadores
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14. 05/06/2019
5 – Massa do leito
Cálculo da massa no leito:
Massa do leito não densa o suficiente.
Através deste cálculo pode ser influênciado a rotação
da bomba de underflow mantendo constante a
a massa de saida.
Solução:
• Medição de massa
• Cerabar S com válvula retrátil
• TSPSC4831 modification 71171752
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15. 05/06/2019
6 – Medição de vazão na entrada
Otimização de Espessadores
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16. 05/06/2019
6 – Medição de vazão na entrada
Medição de vazão na entrada:
Balance da massa no espessador;
isto é , remoção de sólidos através do underflow na
mesma proporção em que eles entram através da
alimentação.
Solução
• Medição de vazão
• Promag 55S
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17. 05/06/2019
7 – Elevação e profundida correta do braço
Otimização de Espessadores
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18. 05/06/2019
7 - Elevação e profundida correta do braço
Monitoramento do braço:
Neste ponto estaremos atuando na monitoração do
braço que diretamente será uma segurança para o
espessador, através das informações colhidas de
interface e massa do leito, o braço estará oscilando
para cima e para baixo através de um ajuste feito pela
medição da altura que o mesmo se encontra.
• controlar elevação e
profundiade real do braço.
Solução
• Medição de nível
• Prosonic S
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19. 05/06/2019
8 – Medição do torque do braço
Otimização de Espessadores
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20. 05/06/2019
8 - Medição do torque do braço
Torque do braço:
Este também se refere a segurança do espessador.
Controle do torque hidráulico no
Elevador da mesa para proteger de danos no elevador
e nas paletas.
Solução
• Medição de pressão
• Cerabar S
Otimização de Espessadores
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21. 05/06/2019
Otimização de Espessadores
Decantador Instrumentado
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22. 05/06/2019
Otimização de Espessadores
Exemplo de performance após a otimização do espessador
Performance após a modificação em uma mina de ouro
• Redução de Floculante de ~0.1kg por tonelada alcançado a partir de melhores condições de
floculação
• Economia de ~ $100,000 por ano.
• Aumento da densidade de Underflow de 55% to 60 -66%
• Melhor utilizaçã da água
• Redução de rejeitos de cianeto
• CTD – ângulo aumentou de zero para ~ 2°.
• Significativamente melhora da capacidade de armazenamento de rejeitos .
• Tempo prolongado por nova área de rejeitos - uma economia significativa.
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23. 05/06/2019
Otimização de Espessadores
Operação de espessador de rejeitos, Estratégia de Controle
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24. 05/06/2019
Products Solutions Services
Evandro Christofari
Gerente de Industria – Primaries & Metals
evandro.christofari@endress.com
Obrigado pela atenção, dúvidas?
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