O documento apresenta os serviços e produtos da equipe PTI da Metso para integração e otimização de processos de mineração, incluindo modelagem de processos, rastreamento de minério, caracterização de minérios e simulações. A abordagem busca maximizar a produção e reduzir custos através da otimização dos processos de desmonte, moagem e flotação de forma integrada.

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

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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

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

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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.)

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

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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)

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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

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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

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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

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• 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

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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

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• 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

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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

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

32. company/metso metsogroup metsoworldmetsoworld metsogroup
www.metso.com