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Metso
Tecnologia de Processos e Inovação
(PTI)
2014
Integração e
Otimização de
Processos (PIO)
da Mina à Usina
Walter Valery
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Apresentação
2
PTI
• Introdução à PTI da Metso
• Integração e Otimização de Processos
- Metodologia
- Benefícios (produtividade/consumo de energia)
• GeoMetsoTM – Modelagem geometalúrgica
• Da Mina ao Porto – Rastreamento do Produto
• Estudos de caso
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Introdução
A Equipe PTI
3
32 engenheiros em todo o mundo:
• mineração
• metalurgia
• química
• elétrica
• software
10 PhDs, 5 MSc/MBAs
Extenso banco de
dados operacionais
Mais de 400
projetos entregues
em todo o mundo
Mais de 350
artigos publicados
Reconhecimento Recente da Área de PTI
- Vencedor do iAwards 2010
- Premiada com a Medalha de Ouro da CEEC -
Coalizão para Cominuição Eco-eficiente, 2012
- Prêmio Jovens Autores IMPC2012
Mais de 160 anos de experiência operacional com base em plantas
Ampla consultoria, além de uma grande experiência em pesquisa e desenvolvimento
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Produtos e Serviços
Pesquisa
• Pesquisa colaborativa interna e
externa
• Orientada para o cliente
• Colaboração com mais de 10
universidades e instituições de
pesquisa ao redor do mundo
Serviços de
Laboratório e Plantas-
piloto
• Caracterização de Minérios
• Perfuração e desmonte
• Britagem
• Moagem
• Flotação
Produtos
• Sistemas Inteligentes:
rastreamento de minério,
monitoramento acústico e de
desgaste, sistemas de
controle
• Mais de 50 sistemas
vendidos em todo o mundo
• Software e hardware
avançados
Tecnologia e Inovação
de Processos
Serviços e Produtos
Consultoria
• Integração e Otimização de
Processos da Mina à Usina
• Otimização dos processos de
perfuração e desmonte,
britagem, moagem e flotação
• Melhoria contínua
• Previsão da produtividade e
geometalurgia
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Localizações da PTI (Escritórios e Projetos)
5
BrisbaneSorocaba, BrasilSantiago, Chile
Lima, Peru
Irapuato,
México
Ancara, Turquia
Tampere, Finlândia
Chelyabinsk Rússia
Perth
Escritórios
Projetos
© Metso© Metso
Projetos PTI no Brasil
6
Salobo:
•Testes de laboratório, modelagem e simulação de remoagem
•Simulações de Remoagem com Vertimill
• Integração e Otimização de Processos (PIO)
Carajás (Vale):
Optimização da Operação de Minério de Ferro em Carajás
Planalto:
Projeto de Estimativa de
Fragmentação do ROM
RPM (Kinross):
•Optimização do Circuito de Moinhos SAG, RPM
•Estudo de escopo para Integração e Optimização de Processos
•Revisão de Opções de Expansão do Circuito de Moagem para RPM
•Otimização do Circuito de Moagem MLS / PTI
•Sistema SmartEar para Paracatu
Pitinga (Mineração Taboca):
•Avaliação do circuito de moinhos de
bolas para moinho de barras
Ipiaú (Mirabela):
Integração e Otimização de
Processos (PIO) Global
Morro do Pilar:
Estimativa de Fragmentação
do ROM
Itabirito:
Testes SMC para o
Projeto Itabirito
Ouvidor (Copebrás):
•Integração e Otimização
de Processos (PIO)
Serra Azul: Estimativa
de Fragmentação do
ROM
Centro PTI de Sorocaba
•Fragmentação ROM, MMX
•Fragmentação ROM, Bemisa
•Pacote de serviços, Lafarge
•Testes de laboratório, Minerconsult/Ausenco
•Testes crushability, Onça Puma, Vale
•Pacote de serviços, Anglo
Maracá (Yamana):
•Otimização desmonte
•Pacote de serviços
Paragominas (Norsk Hydro):
•Avaliação da expansão do circuito
•Otimização do circuito de britagem
Fosfertil
•Integração e Otimização
de Processos (PIO)
•Testes Bond index
AngloGold Ashanti:
•Avaliação e otimização
moinho SAG
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Integração e Otimização de Processos (PIO)
A operação de mineração é essencialmente uma série de operações
interconectadas e, portanto, interrelacionadas, com o desempenho
de uma operação afetando o desempenho da outra
7
Eficiência dos Estágios versus Eficiência Global
Perfuração e Desmonte
Cominuição
(Redução de Tamanho)
Separação
(Flotação/lixiviação, etc.)
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Integração e Otimização de Processos (PIO)
Eficiência dos Estágios versus Eficiência Global
• Muitas vezes, os principais parâmetros monitorados em cada estágio não
consideram o impacto sobre os processos posteriores
• Optimizar cada estágio de forma isolada pode não resultar na otimização do
processo global
8
Tonelagem
Controle do Teor Mineral
Tonelagem
Energia
Distribuição do tamanho das
partículas
Teor Mineral
Recuperação
Perfuração e
Desmonte
Cominuição
(Redução de Tamanho)
Separação
(Flotação/lixiviação, etc.)
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Perfuração e Desmonte
Cominuição
(Redução de Tamanho)
Separação
(Flotação/lixiviação, etc.)
Processo de Integração e Optimização (PIO) de cada estágio
da operação global
Tonelagem
Controle do Teor Mineral
Tonelagem
Energia
Distribuição do tamanho das
partículas
Teor Mineral
Recuperação
Integração e Otimização de Processos (PIO)
Eficiência dos Estágios versus Eficiência Global
© Metso www.metso.com
Estrutura da Abordagem
10
Escopo do projeto
Coleta de dados, identificação de problemas, gargalos de produção e oportunidades de
melhoria. Definição do plano do projeto
Benchmarking, auditorias e amostragem
Auditorias e amostragem dos principais processos (perfuração e desmonte,
cominuição, separação). Benchmarking com extenso banco de dados de
operações ao redor do mundo
Modelagem e simulação
Modelos específicos para a planta são desenvolvidos para os processos
principais. Os modelos são integrados para representar o processo total.
Estudos de simulações para melhorar a eficiência geral da operação.
Melhoriacontínua
Validação e implementação
Plano de implementação de estratégias de otimização baseado nos fatores
condicionantes da mina e da planta e na análise do custo/benefício.
Os principais indicadores de desempenho são medidos para validação e ajuste fino.
Caracterização de minérios
Os domínios de minério são definidos com base na caracterização dos minérios
Rastreamento de
Minério
para vincular a
origem e
propriedades do
minério ao
desempenho do
processo
Manutenção dos benefícios
Treinamento e incorporação de mudanças nos procedimentos da planta.
Integração e Otimização de Processos (PIO)
© Metso www.metso.com
Caracterização de Minérios
EstruturadaRocha
Resistênciada
Rocha
Qualidade da rocha
Índice RQD
Frequência de
Fraturas
Mapeamento de
falhas
•Teste de Carga Pontual
•Teste de Impacto (Drop
Weight Test)
•Índice Bond
•Teste SMC
•UCS
11
Variabilidade do índice RQD
em um corpo de minério
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Caracterização de minérios
• A ideia é criar domínios diferentes com propriedades similares de
desmonte, britagem, moagem e flotação
12
Definição dos domínios de minério no modelo de blocos
Domínio 1
Domínio 2
Domínio 3
Domínio 4
Etc.
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Optimização da fragmentação de desmonte
Análise de Imagem do ROM
Efeito do
tamanho de
alimentação
(F80) na
potência e
produtividade
do moinho13
Medição, modelagem e simulação
© Metso www.metso.com
Domain 3 Domain 6 Domain 9
8 x 8 - 7 m 6 x 7 - 6.5 m 6 x 7 - 6.5 m
70:30 70:30 70:30
0.34 kg/dmt 0.54 kg/dmt 0.54 kg/dmt
40 m/hr 16.5 m/hr 11 m/hr
Domain 2 Domain 5 Domain 8
9 x 10 - 8 m 6 x 7 - 6.5 m 6 x 7 - 6.5 m
70:30 70:30 70:30
0.21 kg/dmt 0.54 kg/dmt 0.54 kg/dmt
55 m/hr 16.5 m/hr 11 m/hr
Domain 1 Domain 4 Domain 7
10 x 10 - 8 m 8 x 8 - 7 m 6 x 7 - 6.5 m
50:50 70:30 70:30
0.22 kg/dmt 0.34 kg/dmt 0.54 kg/dmt
55 m/hr 40 m/hr 16.5 m/hr
3 - 6
> 6
0 - 30 30 - 60 > 60
0 - 3
• Os projetos de desmonte são otimizados para cada domínio de minério
• Proporciona um tamanho de alimentação consistente e otimizado para os processos posteriores
• Evita o desmonte excessivo em domínios de minérios mais macios
- reduzindo o consumo de energia e os custos
- prevenindo a produção excessiva de ultrafinos
14
Livro de receitas de desmonte
Índice de Carga Pontual
Índice RQD
MacioDuro
Fraturado Em Blocos
Comprimento
Decorrente
Razão de Carga
Nome do Domínio
Espaçamento dos
Furos
Tipo de Explosivo
Taxa de Penetração da
Broca
Domain 5
6 x 7 - 6.5 m
70:30
0.54 kg/dmt
16.5 m/hr
Optimização da fragmentação de desmonte
© Metso www.metso.com
Rastreamento de minério
15
Da mina à usina com SmartTag™
As SmartTags são colocadas com o
minério de origem na mina
(furos, pilhas de minério bruto, etc.)
As etiquetas sobrevivem ao
desmonte e viajam com o
minério
As etiquetas são
detectadas quando
passam por antenas
em pontos críticos
antes da moagem
Sem fonte de energia interna,
podem permanecer nas
pilhas de minério por longos
períodos
As SmartTags são
resistentes
transponders de
rádiofrequência
(etiquetas RFID).
As propriedades físicas do
minério na mina podem então
ser vinculadas aos dados de
desempenho da planta
baseados em tempo
© Metso www.metso.com
• As SmartTags vinculam o
desempenho da planta com
a origem e características
dos minérios.
• Desenvolve e valida
modelos específicos da
planta
- Desmonte
- Cominuição
- Flotação
• Melhora a precisão e
previsão de desempenho
com base em dados
geometalúrgicos.
16
Rastreamento de Minério SmartTagTM
Vinculando as propriedades dos minérios com o desempenho da planta
1500
1700
1900
2100
2300
2500
2700
2900
3100
3300
3500
15-Jan 00:00 15-Jan 12:00 16-Jan 00:00 16-Jan 12:00 17-Jan 00:00 17-Jan 12:00
Time
Throughput(tph)
0
200
400
600
800
1000
1200
Tagnumber
SAG Tonnage
Detected Tags
'Low' throughput 'High' throughput
Baixa
produtividade
com o material
do local A
Alta
produtividade
com o material
do local B
© Metso www.metso.com
Otimização integrada
• Com a origem do minério conhecida, os modelos de desmonte,
cominuição e flotação são desenvolvidos para cada domínio de minério
através de auditoria, amostragens e dados históricos.
17
Desenvolvimento de modelos preditivos específicos da planta
PebblesMinério
ROM
Moinhos
SAG
Moinho de
Bolas
Reservatório e Bomba
Conjunto de
Hidrociclones
Domínios
Desmonte
Banco de Flotação
Previsões de
Produtividade
e
Recuperação
Pontos de
Amostragem
© Metso www.metso.com
• Os modelos específicos da planta são integrados para representar o processo
total.
• Os modelos são usados para executar simulações e identificar possíveis
gargalos de produção, fatores condicionantes e oportunidades de melhoria.
• Desenvolvimento de uma estratégia operacional específica para a planta,
integrada e pró-ativa, a fim de alcançar e manter os níveis de produtividade e
recuperação do projeto.
18
Desenvolvimento de modelos e simulações
Desmonte Cominuição Flotação
Otimização integrada
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Benefícios da PIO
• Maximização da produção
geral (mina e usina)
- Tipicamente de 5 a 20%
• Redução do custo de
operação geral
• Melhor estabilização do
processo
- Melhor desempenho de
processamento
- Recuperação e teor mineral
(qualidade do produto)
19
Maximização da lucratividade
Alcançado sem qualquer despesa adicional de capital
© Metso www.metso.com
Benefícios da PIO
• O aumento da
produtividade com a mesma
potência instalada resultou
na redução do consumo de
energia por tonelada
• Exemplo 1:
- Redução de 23% da energia
específica de moagem em
Antamina
- Premiado com a Medalha
CEEC 2012
• Exemplo 2:
- Redução de 30% no consumo
total de energia em uma mina
de cobre-zinco
20
Redução do consumo de energia e de emissões de GEE
2600 tph
4400 tph
14 kWh/t
10.7 kWh/t
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Before After
EnergiaEspecífica(kWh/ton)
Produtividade(ton/h)
PIO Antamina
Throughput Specific Energy
Redução de 23% da
energia específica
de moagem
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Benefícios da PIO a longo prazo
• Desenvolvimento de modelos precisos de previsão da produtividade
21
Optimização da vida útil da mina
Mais de 3 anos e meio,Mais de 3 anos e meio,
previsões diárias deprevisões diárias de
±± 46 ton/h ou 0,8%46 ton/h ou 0,8%
• Os modelos
integrados
específicos da
planta permitem a
previsão da
produtividade e do
desempenho de
recuperação para
cada domínio de
minério.
• Combinados com o
plano da mina para
prever a produção
ao longo de sua
vida útil
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Benefícios da PIO a longo prazo
• Facilita o planejamento de longo prazo da minha para maximizar a
rentabilidade
- Determina a relação ideal de corte de receita
- Optimiza as estratégias de 'blending’ e fornecimento de minério
• Melhora a reconciliação
• As despesas de capital para atender às necessidades de produção
podem ser previstas com antecedência
• A planta recebe um aviso prévio do(s) tipo(s) de minério a ser(em)
processado(s) e podem ser feitos ajustes em relação às condições
operacionais para otimizar o desempenho da planta
22
Optimização da vida útil da mina
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GeoMetsoTM – Modelagem Geometalúrgica Automatizada
• Metodologia específica da planta estruturada para modelagem geometalúrgica
• Para obter o desempenho ideal sob uma perspectiva de longo prazo
• Adota modelos de blocos existentes e o rastreamento de minérios SmartTag™
para vincular os dados de desempenho da planta com a origem do minério e
atualizar o modelo de blocos com dados reais do desempenho da planta,
medidos em tempo real
23
Classe de
minério
Domínio 1
Domínio 2
Domínio 3
Domínio 4
Domínio 5
Domínio 6
Domínio 7
Domínio 8
Domínio 9
Dados reais da planta (ton/h, recuperação, teor mineral)
Atualização automática
do modelo de blocos em
tempo real
Rastreamento
de Minério
SmartTagTM
DCS da
Planta/
Dados
Históricos
© Metso© Metso
Classe do
minério
Domínio 1
Domínio 2
Domínio 3
Domínio 4
Domínio 5
Domínio 6
Domínio 7
Domínio 8
Domínio 9
24
Banco de dados
SmartTagTM
DCS/
Histórico
dos dados
Tag ID,(x,y,z)
Dados
Horário
tph, recuperação, teor
Tag ID, Horário Tag ID, Horário
GeoMetsoTM – Solução Geometalúrgica Automatizada
Atualização do modelo de blocos com dados da planta em tempo real
Simulated throughput, recovery,
grade for every ore Domain
Atuliazação dos dados em tempo
real alimentam o modelo de blocos
Modelo de
blocos
© Metso© Metso
SmartTagsTM – Da mina ao porto
25
• Propriedades como forma, teor, textura,
umidade, cinza, enxofre, fósforo, potencial
energético, etc, podem ser identificados e
monitorados
• Facilita a otimização da planta, classificação e
‘blending’ para maximizar o valor do produto
final
• Armazenagem e blendagem podem ser
monitorados e comparados com meta de
qualidade
• Mudanças inesperadas podem ser detectadas
rapidamente e evitar problemas antes de
carregar o navio
• Permite uma reconciliação precisa
• Permite o monitoramento e otimização da
oferta de produtos e logística de transportes
© Metso© Metso
Produto
F
SmartTagsTM – Da mina ao porto e além
26
SmartTag™
Ponto de
Detecção 1
Mina X
SmartTag™
Banco de
dados
Vendas
técnicas e
Marketing
Mina
Modelos de
recursos•Lump, Finos
•Teor
•Textura
•Cinza
•Umidade,
etc….
Mina Y
Mina Z
Produto
E
Tag ID, t
Estratégia de
blendagem
SmartTag™
Ponto de Detecção 2
Produto
D
SmartTag™
Ponto de Detecção 4
Tag ID, t
Tag ID, t
QA/QC
Tag ID, t
SmartTag™
Ponto de Detecção 3
Tag ID (x,y,z)
QA/QC Final
Produto
C
Produto
B
Produto
A
Estudos de Caso
Mina Antamina, Peru
Mina Cerro Corona, Goldfields, Peru
Mina Batu Hijau, Newmont, Indonésia
Mina El Abra, Freeport, Chile
27
© Metso www.metso.com
Mina Antamina, Peru
Aumento da produção com o tratamento de minérios duros em Antamina
• Nossos serviços envolveram
a otimização da perfuração e
desmonte, danos às paredes
da mina, controle de diluição
do teor mineral e otimização
completa do circuito de
moagem.
• O aumento da produção com
a mesma potência instalada
reduziu o consumo de
energia por tonelada.
28
Aumento da produção de
minérios duros
23 %Redução do consumo
específico de energia
A PTI da Metso e a Antamina
foram premiadas com a
Medalha CEEC 2012 (Coalizão
para Cominuição Eco-eficiente)
30 %
© Metso www.metso.com
Mina Cerro Corona, Goldfields, Peru
Estudo de Otimização
• Aumento da produção sem despesas de capital.
• Melhorias significativas foram alcançadas na produtividade dos moinhos SAG e no consumo
específico de energia.
29
Aumento da
Produção
Geral
9,2 %
Redução do
consumo
específico de
energia
5,7 %
© Metso www.metso.com
Mina Batu Hijau, Newmont, Indonésia
Estudo de otimização e modelagem de previsão de produtividade
30
• A PTI da Metso realizou estudos de
otimização e eliminação de gargalo do
processo para melhorar o desempenho.
• Um modelo de previsão de produtividade
foi desenvolvido e implementado.
“O grupo Metso forneceu serviços
inestimáveis de cominuição e
consultoria geometalúrgica para
nossa Mina de cobre Batu Hijau na
Indonésia”.
Robert Dunne – Metalurgista do
Grupo
Aumento
sustentável da
produção7-17 %
© Metso www.metso.com
Mina El Abra, Freeport, Chile
Otimização dos circuitos de britagem
31
As simulações de processos da PTI da
Metso demostraram que, atualizando
os britadores secundários e terciários
para MP1250 e implementando a
otimização de desmonte, a produção
aumentaria em 26%.
Os Britadores foram atualizados e PTI
otimizou o desmonte
Britador
Primário
3 x MP1000
Britadores
Secundários
6 x MP1000
Britadores
Terciários
Análises de Imagem e
Testes de Caracterização
de Minérios Minério Mais Duro
Circuitos de britagem secundária e
terciária em plena capacidade
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  • 1. © Metso www.metso.com Metso Tecnologia de Processos e Inovação (PTI) 2014 Integração e Otimização de Processos (PIO) da Mina à Usina Walter Valery
  • 2. © Metso www.metso.com Apresentação 2 PTI • Introdução à PTI da Metso • Integração e Otimização de Processos - Metodologia - Benefícios (produtividade/consumo de energia) • GeoMetsoTM – Modelagem geometalúrgica • Da Mina ao Porto – Rastreamento do Produto • Estudos de caso
  • 3. © Metso www.metso.com Introdução A Equipe PTI 3 32 engenheiros em todo o mundo: • mineração • metalurgia • química • elétrica • software 10 PhDs, 5 MSc/MBAs Extenso banco de dados operacionais Mais de 400 projetos entregues em todo o mundo Mais de 350 artigos publicados Reconhecimento Recente da Área de PTI - Vencedor do iAwards 2010 - Premiada com a Medalha de Ouro da CEEC - Coalizão para Cominuição Eco-eficiente, 2012 - Prêmio Jovens Autores IMPC2012 Mais de 160 anos de experiência operacional com base em plantas Ampla consultoria, além de uma grande experiência em pesquisa e desenvolvimento
  • 4. © Metso www.metso.com4 Produtos e Serviços Pesquisa • Pesquisa colaborativa interna e externa • Orientada para o cliente • Colaboração com mais de 10 universidades e instituições de pesquisa ao redor do mundo Serviços de Laboratório e Plantas- piloto • Caracterização de Minérios • Perfuração e desmonte • Britagem • Moagem • Flotação Produtos • Sistemas Inteligentes: rastreamento de minério, monitoramento acústico e de desgaste, sistemas de controle • Mais de 50 sistemas vendidos em todo o mundo • Software e hardware avançados Tecnologia e Inovação de Processos Serviços e Produtos Consultoria • Integração e Otimização de Processos da Mina à Usina • Otimização dos processos de perfuração e desmonte, britagem, moagem e flotação • Melhoria contínua • Previsão da produtividade e geometalurgia
  • 5. © Metso www.metso.com Localizações da PTI (Escritórios e Projetos) 5 BrisbaneSorocaba, BrasilSantiago, Chile Lima, Peru Irapuato, México Ancara, Turquia Tampere, Finlândia Chelyabinsk Rússia Perth Escritórios Projetos
  • 6. © Metso© Metso Projetos PTI no Brasil 6 Salobo: •Testes de laboratório, modelagem e simulação de remoagem •Simulações de Remoagem com Vertimill • Integração e Otimização de Processos (PIO) Carajás (Vale): Optimização da Operação de Minério de Ferro em Carajás Planalto: Projeto de Estimativa de Fragmentação do ROM RPM (Kinross): •Optimização do Circuito de Moinhos SAG, RPM •Estudo de escopo para Integração e Optimização de Processos •Revisão de Opções de Expansão do Circuito de Moagem para RPM •Otimização do Circuito de Moagem MLS / PTI •Sistema SmartEar para Paracatu Pitinga (Mineração Taboca): •Avaliação do circuito de moinhos de bolas para moinho de barras Ipiaú (Mirabela): Integração e Otimização de Processos (PIO) Global Morro do Pilar: Estimativa de Fragmentação do ROM Itabirito: Testes SMC para o Projeto Itabirito Ouvidor (Copebrás): •Integração e Otimização de Processos (PIO) Serra Azul: Estimativa de Fragmentação do ROM Centro PTI de Sorocaba •Fragmentação ROM, MMX •Fragmentação ROM, Bemisa •Pacote de serviços, Lafarge •Testes de laboratório, Minerconsult/Ausenco •Testes crushability, Onça Puma, Vale •Pacote de serviços, Anglo Maracá (Yamana): •Otimização desmonte •Pacote de serviços Paragominas (Norsk Hydro): •Avaliação da expansão do circuito •Otimização do circuito de britagem Fosfertil •Integração e Otimização de Processos (PIO) •Testes Bond index AngloGold Ashanti: •Avaliação e otimização moinho SAG
  • 7. © Metso www.metso.com Integração e Otimização de Processos (PIO) A operação de mineração é essencialmente uma série de operações interconectadas e, portanto, interrelacionadas, com o desempenho de uma operação afetando o desempenho da outra 7 Eficiência dos Estágios versus Eficiência Global Perfuração e Desmonte Cominuição (Redução de Tamanho) Separação (Flotação/lixiviação, etc.)
  • 8. © Metso www.metso.com Integração e Otimização de Processos (PIO) Eficiência dos Estágios versus Eficiência Global • Muitas vezes, os principais parâmetros monitorados em cada estágio não consideram o impacto sobre os processos posteriores • Optimizar cada estágio de forma isolada pode não resultar na otimização do processo global 8 Tonelagem Controle do Teor Mineral Tonelagem Energia Distribuição do tamanho das partículas Teor Mineral Recuperação Perfuração e Desmonte Cominuição (Redução de Tamanho) Separação (Flotação/lixiviação, etc.)
  • 9. © Metso www.metso.com9 Perfuração e Desmonte Cominuição (Redução de Tamanho) Separação (Flotação/lixiviação, etc.) Processo de Integração e Optimização (PIO) de cada estágio da operação global Tonelagem Controle do Teor Mineral Tonelagem Energia Distribuição do tamanho das partículas Teor Mineral Recuperação Integração e Otimização de Processos (PIO) Eficiência dos Estágios versus Eficiência Global
  • 10. © Metso www.metso.com Estrutura da Abordagem 10 Escopo do projeto Coleta de dados, identificação de problemas, gargalos de produção e oportunidades de melhoria. Definição do plano do projeto Benchmarking, auditorias e amostragem Auditorias e amostragem dos principais processos (perfuração e desmonte, cominuição, separação). Benchmarking com extenso banco de dados de operações ao redor do mundo Modelagem e simulação Modelos específicos para a planta são desenvolvidos para os processos principais. Os modelos são integrados para representar o processo total. Estudos de simulações para melhorar a eficiência geral da operação. Melhoriacontínua Validação e implementação Plano de implementação de estratégias de otimização baseado nos fatores condicionantes da mina e da planta e na análise do custo/benefício. Os principais indicadores de desempenho são medidos para validação e ajuste fino. Caracterização de minérios Os domínios de minério são definidos com base na caracterização dos minérios Rastreamento de Minério para vincular a origem e propriedades do minério ao desempenho do processo Manutenção dos benefícios Treinamento e incorporação de mudanças nos procedimentos da planta. Integração e Otimização de Processos (PIO)
  • 11. © Metso www.metso.com Caracterização de Minérios EstruturadaRocha Resistênciada Rocha Qualidade da rocha Índice RQD Frequência de Fraturas Mapeamento de falhas •Teste de Carga Pontual •Teste de Impacto (Drop Weight Test) •Índice Bond •Teste SMC •UCS 11 Variabilidade do índice RQD em um corpo de minério
  • 12. © Metso www.metso.com Caracterização de minérios • A ideia é criar domínios diferentes com propriedades similares de desmonte, britagem, moagem e flotação 12 Definição dos domínios de minério no modelo de blocos Domínio 1 Domínio 2 Domínio 3 Domínio 4 Etc.
  • 13. © Metso www.metso.com Optimização da fragmentação de desmonte Análise de Imagem do ROM Efeito do tamanho de alimentação (F80) na potência e produtividade do moinho13 Medição, modelagem e simulação
  • 14. © Metso www.metso.com Domain 3 Domain 6 Domain 9 8 x 8 - 7 m 6 x 7 - 6.5 m 6 x 7 - 6.5 m 70:30 70:30 70:30 0.34 kg/dmt 0.54 kg/dmt 0.54 kg/dmt 40 m/hr 16.5 m/hr 11 m/hr Domain 2 Domain 5 Domain 8 9 x 10 - 8 m 6 x 7 - 6.5 m 6 x 7 - 6.5 m 70:30 70:30 70:30 0.21 kg/dmt 0.54 kg/dmt 0.54 kg/dmt 55 m/hr 16.5 m/hr 11 m/hr Domain 1 Domain 4 Domain 7 10 x 10 - 8 m 8 x 8 - 7 m 6 x 7 - 6.5 m 50:50 70:30 70:30 0.22 kg/dmt 0.34 kg/dmt 0.54 kg/dmt 55 m/hr 40 m/hr 16.5 m/hr 3 - 6 > 6 0 - 30 30 - 60 > 60 0 - 3 • Os projetos de desmonte são otimizados para cada domínio de minério • Proporciona um tamanho de alimentação consistente e otimizado para os processos posteriores • Evita o desmonte excessivo em domínios de minérios mais macios - reduzindo o consumo de energia e os custos - prevenindo a produção excessiva de ultrafinos 14 Livro de receitas de desmonte Índice de Carga Pontual Índice RQD MacioDuro Fraturado Em Blocos Comprimento Decorrente Razão de Carga Nome do Domínio Espaçamento dos Furos Tipo de Explosivo Taxa de Penetração da Broca Domain 5 6 x 7 - 6.5 m 70:30 0.54 kg/dmt 16.5 m/hr Optimização da fragmentação de desmonte
  • 15. © Metso www.metso.com Rastreamento de minério 15 Da mina à usina com SmartTag™ As SmartTags são colocadas com o minério de origem na mina (furos, pilhas de minério bruto, etc.) As etiquetas sobrevivem ao desmonte e viajam com o minério As etiquetas são detectadas quando passam por antenas em pontos críticos antes da moagem Sem fonte de energia interna, podem permanecer nas pilhas de minério por longos períodos As SmartTags são resistentes transponders de rádiofrequência (etiquetas RFID). As propriedades físicas do minério na mina podem então ser vinculadas aos dados de desempenho da planta baseados em tempo
  • 16. © Metso www.metso.com • As SmartTags vinculam o desempenho da planta com a origem e características dos minérios. • Desenvolve e valida modelos específicos da planta - Desmonte - Cominuição - Flotação • Melhora a precisão e previsão de desempenho com base em dados geometalúrgicos. 16 Rastreamento de Minério SmartTagTM Vinculando as propriedades dos minérios com o desempenho da planta 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 15-Jan 00:00 15-Jan 12:00 16-Jan 00:00 16-Jan 12:00 17-Jan 00:00 17-Jan 12:00 Time Throughput(tph) 0 200 400 600 800 1000 1200 Tagnumber SAG Tonnage Detected Tags 'Low' throughput 'High' throughput Baixa produtividade com o material do local A Alta produtividade com o material do local B
  • 17. © Metso www.metso.com Otimização integrada • Com a origem do minério conhecida, os modelos de desmonte, cominuição e flotação são desenvolvidos para cada domínio de minério através de auditoria, amostragens e dados históricos. 17 Desenvolvimento de modelos preditivos específicos da planta PebblesMinério ROM Moinhos SAG Moinho de Bolas Reservatório e Bomba Conjunto de Hidrociclones Domínios Desmonte Banco de Flotação Previsões de Produtividade e Recuperação Pontos de Amostragem
  • 18. © Metso www.metso.com • Os modelos específicos da planta são integrados para representar o processo total. • Os modelos são usados para executar simulações e identificar possíveis gargalos de produção, fatores condicionantes e oportunidades de melhoria. • Desenvolvimento de uma estratégia operacional específica para a planta, integrada e pró-ativa, a fim de alcançar e manter os níveis de produtividade e recuperação do projeto. 18 Desenvolvimento de modelos e simulações Desmonte Cominuição Flotação Otimização integrada
  • 19. © Metso www.metso.com Benefícios da PIO • Maximização da produção geral (mina e usina) - Tipicamente de 5 a 20% • Redução do custo de operação geral • Melhor estabilização do processo - Melhor desempenho de processamento - Recuperação e teor mineral (qualidade do produto) 19 Maximização da lucratividade Alcançado sem qualquer despesa adicional de capital
  • 20. © Metso www.metso.com Benefícios da PIO • O aumento da produtividade com a mesma potência instalada resultou na redução do consumo de energia por tonelada • Exemplo 1: - Redução de 23% da energia específica de moagem em Antamina - Premiado com a Medalha CEEC 2012 • Exemplo 2: - Redução de 30% no consumo total de energia em uma mina de cobre-zinco 20 Redução do consumo de energia e de emissões de GEE 2600 tph 4400 tph 14 kWh/t 10.7 kWh/t 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Before After EnergiaEspecífica(kWh/ton) Produtividade(ton/h) PIO Antamina Throughput Specific Energy Redução de 23% da energia específica de moagem
  • 21. © Metso www.metso.com Benefícios da PIO a longo prazo • Desenvolvimento de modelos precisos de previsão da produtividade 21 Optimização da vida útil da mina Mais de 3 anos e meio,Mais de 3 anos e meio, previsões diárias deprevisões diárias de ±± 46 ton/h ou 0,8%46 ton/h ou 0,8% • Os modelos integrados específicos da planta permitem a previsão da produtividade e do desempenho de recuperação para cada domínio de minério. • Combinados com o plano da mina para prever a produção ao longo de sua vida útil
  • 22. © Metso www.metso.com Benefícios da PIO a longo prazo • Facilita o planejamento de longo prazo da minha para maximizar a rentabilidade - Determina a relação ideal de corte de receita - Optimiza as estratégias de 'blending’ e fornecimento de minério • Melhora a reconciliação • As despesas de capital para atender às necessidades de produção podem ser previstas com antecedência • A planta recebe um aviso prévio do(s) tipo(s) de minério a ser(em) processado(s) e podem ser feitos ajustes em relação às condições operacionais para otimizar o desempenho da planta 22 Optimização da vida útil da mina
  • 23. © Metso www.metso.com GeoMetsoTM – Modelagem Geometalúrgica Automatizada • Metodologia específica da planta estruturada para modelagem geometalúrgica • Para obter o desempenho ideal sob uma perspectiva de longo prazo • Adota modelos de blocos existentes e o rastreamento de minérios SmartTag™ para vincular os dados de desempenho da planta com a origem do minério e atualizar o modelo de blocos com dados reais do desempenho da planta, medidos em tempo real 23 Classe de minério Domínio 1 Domínio 2 Domínio 3 Domínio 4 Domínio 5 Domínio 6 Domínio 7 Domínio 8 Domínio 9 Dados reais da planta (ton/h, recuperação, teor mineral) Atualização automática do modelo de blocos em tempo real Rastreamento de Minério SmartTagTM DCS da Planta/ Dados Históricos
  • 24. © Metso© Metso Classe do minério Domínio 1 Domínio 2 Domínio 3 Domínio 4 Domínio 5 Domínio 6 Domínio 7 Domínio 8 Domínio 9 24 Banco de dados SmartTagTM DCS/ Histórico dos dados Tag ID,(x,y,z) Dados Horário tph, recuperação, teor Tag ID, Horário Tag ID, Horário GeoMetsoTM – Solução Geometalúrgica Automatizada Atualização do modelo de blocos com dados da planta em tempo real Simulated throughput, recovery, grade for every ore Domain Atuliazação dos dados em tempo real alimentam o modelo de blocos Modelo de blocos
  • 25. © Metso© Metso SmartTagsTM – Da mina ao porto 25 • Propriedades como forma, teor, textura, umidade, cinza, enxofre, fósforo, potencial energético, etc, podem ser identificados e monitorados • Facilita a otimização da planta, classificação e ‘blending’ para maximizar o valor do produto final • Armazenagem e blendagem podem ser monitorados e comparados com meta de qualidade • Mudanças inesperadas podem ser detectadas rapidamente e evitar problemas antes de carregar o navio • Permite uma reconciliação precisa • Permite o monitoramento e otimização da oferta de produtos e logística de transportes
  • 26. © Metso© Metso Produto F SmartTagsTM – Da mina ao porto e além 26 SmartTag™ Ponto de Detecção 1 Mina X SmartTag™ Banco de dados Vendas técnicas e Marketing Mina Modelos de recursos•Lump, Finos •Teor •Textura •Cinza •Umidade, etc…. Mina Y Mina Z Produto E Tag ID, t Estratégia de blendagem SmartTag™ Ponto de Detecção 2 Produto D SmartTag™ Ponto de Detecção 4 Tag ID, t Tag ID, t QA/QC Tag ID, t SmartTag™ Ponto de Detecção 3 Tag ID (x,y,z) QA/QC Final Produto C Produto B Produto A
  • 27. Estudos de Caso Mina Antamina, Peru Mina Cerro Corona, Goldfields, Peru Mina Batu Hijau, Newmont, Indonésia Mina El Abra, Freeport, Chile 27
  • 28. © Metso www.metso.com Mina Antamina, Peru Aumento da produção com o tratamento de minérios duros em Antamina • Nossos serviços envolveram a otimização da perfuração e desmonte, danos às paredes da mina, controle de diluição do teor mineral e otimização completa do circuito de moagem. • O aumento da produção com a mesma potência instalada reduziu o consumo de energia por tonelada. 28 Aumento da produção de minérios duros 23 %Redução do consumo específico de energia A PTI da Metso e a Antamina foram premiadas com a Medalha CEEC 2012 (Coalizão para Cominuição Eco-eficiente) 30 %
  • 29. © Metso www.metso.com Mina Cerro Corona, Goldfields, Peru Estudo de Otimização • Aumento da produção sem despesas de capital. • Melhorias significativas foram alcançadas na produtividade dos moinhos SAG e no consumo específico de energia. 29 Aumento da Produção Geral 9,2 % Redução do consumo específico de energia 5,7 %
  • 30. © Metso www.metso.com Mina Batu Hijau, Newmont, Indonésia Estudo de otimização e modelagem de previsão de produtividade 30 • A PTI da Metso realizou estudos de otimização e eliminação de gargalo do processo para melhorar o desempenho. • Um modelo de previsão de produtividade foi desenvolvido e implementado. “O grupo Metso forneceu serviços inestimáveis de cominuição e consultoria geometalúrgica para nossa Mina de cobre Batu Hijau na Indonésia”. Robert Dunne – Metalurgista do Grupo Aumento sustentável da produção7-17 %
  • 31. © Metso www.metso.com Mina El Abra, Freeport, Chile Otimização dos circuitos de britagem 31 As simulações de processos da PTI da Metso demostraram que, atualizando os britadores secundários e terciários para MP1250 e implementando a otimização de desmonte, a produção aumentaria em 26%. Os Britadores foram atualizados e PTI otimizou o desmonte Britador Primário 3 x MP1000 Britadores Secundários 6 x MP1000 Britadores Terciários Análises de Imagem e Testes de Caracterização de Minérios Minério Mais Duro Circuitos de britagem secundária e terciária em plena capacidade O produto do circuito de britagem terciária era muito grosso