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© Metso
Soluções Metso Tratamento de rejeitos
Quebra de paradigmas sobrefiltragem de ultrafinos
com Vinicius Lisboa Souza
-
© Metso
Mineração Agregados
… melhorar sua eficiência operacional, reduzir riscos e aumentar
a segurança e a rentabilidade
ReciclagemIndústrias de
processos
52Países com
operações
da Metso
176 Instalaçõesda Metso
>80 Centrosde serviços
~20 Centros globais De P&D
Especialistas
na indústria
Fornecemos soluções para
13.150
Metso – uma empresa industrial líder mundial100 anos de Brasil e 150 anos de história
-
© Metso
modelos de comportamento que regem a sociedade.RESTRICTED
Da mesma forma que os padrões estabelecidos auxiliam no desenvolvimento da ciência e do desenvolvimento
pessoal, eles também podem atuar no sentido contrário quando se tornam barreiras para inovações e mudanças
A quebra de paradigma é necessária para sair da zona de conforto,
superar crenças limitantes e se tornar a melhor versão de si mesmo.
-
© Metso
Visão Geral
6
Fonte: http://www.anm.gov.br/assuntos/barragens/plano-de-seguranca-de-barragens
RESTRICTED
Same concept of
disaster dams
(high) (medium) (low)
-
© Metso
Superintendência de Produção Mineral
CLASSIFICAÇÃO DAS BARRAGENS DE MINERAÇÃO BRASILEIRAS - DATA BASE FEV/2019
Barragens a montante7 empresas representam 80% do volume (m3)
7
RESTRICTED
24%
47%
63%71%
76%79%83%87%
89%91%92%93%94%95%96%96%97%97%98%98%98%
99%99%99%99%99%99%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%
-
20.000.000
40.000.000
60.000.000
80.000.000
100.000.000
120.000.000
140.000.000Minerals (tailing)
Iron Ore – 67%
Gold – 24%
Bauxite– 6%
Cupper– 2%
Other – 1%
-
© Metso
-
© Metso
-
Grafico de falhas em barragens de rejeitos
10
0
10
20
30
40
50
60
19
10
s
19
20
s
19
30
s
19
40
s
19
50
s
19
60
s
19
70
s
19
80
s
19
90
s
20
00
s
20
10
s
Nu
mb
er
of
Failu
res
Tailings Dam Failures
-
Grafico de falhas em barragens de rejeitos
11
y = 0,2x - 389
R² = 0,9709
y = 0,1686x - 324,44
R² = 0,6003
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
Fig 1 VERY SERIOUS & SERIOUS TSF FAILURES
1958-2017
Very Serious Failures Serious Failures Linear (Very Serious Failures) Linear (Serious Failures)
WORLD MINE TAILINGS FAILURES.ORG August 2018
-
© Metso 12
INTERNAL
A capacidade de
compreender e
antecipar o que
está acontecendo
no ambiente de
negócio...Rejeitos gerados
em 2018:
Ferro 3,6 bton
Cobre: 5,2 bton
12 Acidentes de muito
impacto nos últimos
10 anos
~8000
barragens de
rejeito no limite
operacional
Barragens em números
70% das maiores
minas em
operação estão
em países com
escassez de
água
17 falhas
catastróficas são
esperadas entre
2020 e 2029 se
nada for alterado
World Mine Tailing Failure Report – Makinsey Report
-
Alguns Conceitos
Tratamento de Rejeitos
RESTRICTED
-
© Metso14
RESTRICTED
Ângulo de repouso
Lama convencional
Rej. espessado ➔ Paste
Torta úmida
Torta seca
1o
5o - 7o
Acréscimo de volume
de até 700 %
-
© Metso15
Indicadores Geotécnicos
Lama convencional
Rej. espessado ➔ Paste
Torta úmida
Torta seca
Potencial de
Liquefação
Condutividade
Hidráulica
Não
SusceptívelInsaturado
-
© Metso16
Potencial de recuperação de água
Lama convencional
Rej. espessado ➔ Paste
Torta úmida
Torta seca
3
6
7
9
Mérito Relativo
(10 = melhor)
-
© Metso
Para quebrar a pontes de força formadas pela tensão superficial entre as
partículas é necessário produzir uma força (pressão) superior as forças
capilares do meio.
Grãos
Tecido filtrante
Água filtrada
Zona de tensão
superficial
P
P
PP
PÁgua
DesaguamentoÁgua entre as partículas
-
© Metso
1.
2.
3.
4.
time KV L
PS
V
1 e
es
22
3fi
Moisture
Formação da
torta
Desaguamento da tortaTime
Cake
thickness
Filtrate
volume
Specific
surface
Solid
volume
Cakeforming
pressure
Pore
number
Viscosity
e =Pore volume
Solid volume
Formação da torta
A torta é completamente
saturada através do
bombeamento de
formação.
DesaguamentoDesaguamento da torta
O processo de
desaguamento da torta
ocorre através da sucção ou
compressão
-
© Metso
Time for air penetration
A pressão minima de penetração de ar para o desaguamento da torta deverá ser
igual pressão capilar nos poros do material.
Sistema de entrada de ar no poro
DesaguamentoPenetração de ar
Pressão
De ar
time K LDD
e
e
2 2
31
pl pmS
KeS
Dpm cos
time K LDD
e
e
2 2
31
pl pmS
KeS
Dpm cos
Angulo de
Contato
Tensão
superficial
-
© Metso
Fase de secagem
O equilibrio é desenvolvido entre a força capilar
e a pressão de ar
Expurga da água através do fluxo de ar
Entre os vázios criados
Desaguamento de um poro após
três sucessivas pressões, P, 2P and
4P
DesaguamentoFase de drenagem
P
Pore size
index
qe
Dpm
p
Pressure difference
over the cake
Residual
moisture
2P4P
P
2P
Pore opening
Particulas
Water
Pontes de água /
Força capilar
4P
Ar
Drying
-
© Metso 21Title/AuthorDate
Desaguamento – Desaguamento da torta
80 %
10 %
50 %
20 %
1 µm 1O µm 40 µm20 µm 100 µm 400 µm
Diagrama de distribuição
de tamanho de partícula
PARTICLE SIZE IN µm
Variação na distribuição do tamanho de partícula faz diferença na performance da
filtragem
Dificuldade para
desaguamento
de baixa
pressão
80 % abaixo 10 µm
Facilidade
para
desaguamento
de baixa
pressão!
20 % abaixo 40 µm
Peso Acumulado % passante
- PARTICULAS - GRÃOS
Filtro Prensa VPA
-
© Metso
Compression
Vertical plate pressure filters VPADewatering process – mechanical pressure
22
Click to play
• Removes the liquid in a cake by compacting the
cake structure
Through blow
Click to play
• Replaces the water in a cake with air
Compression and
through blow
Click to play
• Combines both mechanical pressure
dewatering methods
-
© Metso23 Vinícius Souza – Mineral processing
-
© Metso
\
Sistema de dragagem
Peneiramento
de segurança
Tanque com agitador
Separação
Magnética
Ciclonagem
Filtragem
Sistema
empilhamentoFlotação
Concentração
Embarque
Filtragem
Tratamento dos rejeitos
Barragem e imediações
Backfill
Espessador de
Lamas
Co-disposição
Cava exaurida
Co-disposição
pilha
Recuperação
de água
Soluções Metso em Barragens de RejeitoConceito Geral de Aplicação
Espessador de
ConentradoCiclonagem
Peneiras desaguadoras
Concentração Recuperação Desaguamento Rejeito
-
© Metso
Soluções completas
-
© Metso
Referências
Metso com
Filtro VPA
Greens Creek
Mining Co.,
Alaska
Falconbridge
Raglan Canada
El Sauzal, Mexico
Mina Marlin
Guatemala
• Zinc tailings
• (3) VPA 1530-32
• 74 t/h (BS)
• K80 (µm) – 36
• Cake moisture – 12%
• Ni tailings
• (3) VPA 2040-42
• 122 t/h (BS)
• K80 (µm) – 60
• Cake moisture – 15%
• Gold tailings
• (4) VPA 2040-54
• 360 t/h (BS)
• K80 (µm) – 117
• Cake moisture – 13%
• Gold tailings
• (8) VPA 2040-54
• 200 t/h (BS)
• K80 (µm) – 90
• Cake moisture – 21%
-
© Metso
VPA aplicado para ultrafinos desde 1980RESTRICTED
• Apllicação consagrada
• Mais 250 filtros em operação
• Completamente automatizado
-
© Metso
Design features target
* Volumes and Filtration area
dependent on final plate design29
Existing VPA New Metso VPX 25 Filter New Metso VPX 25 Filter
Low Pressure High Pressure Ultra-High Pressure
Model name
VPA VPA
2040 2050
Maximum pressure, bar 10 16 25
Chamber depth, mm 40 50 30 40 50 60 60 30 40 50 60 60
Filtration area per plate, m2 3,9 4,8 4,8
Filtration area per chamber, m2 7,8 9,6 9,6
Volume per chamber, liters 169 205 147 196 245 294 294 147 196 245 294 294
Number of chambers, max 60 56 156 140 128 120 150 156 140 128 120 150
Total volume, liters 10 140 11 480 22 932 27 440 31 360 35 280 44 100 22 932 27 440 31 360 35 280 44 100
Total Volume, m3 10,14 11,48 22,93 27,44 31,36 35,28 44,10 22,93 27,44 31,36 35,28 44,10
Total filtration area, m2 468 437 1 498 1 344 1 229 1 152 1 440 1 498 1 344 1 229 1 152 1 440
Opening system Fast Fast Fast++ Double existing VPA speed Fast++ Double existing VPA speed
Metso Filtration DevelopmentCONFIDENTIAL
-
GeoMetsoTM
30
Como os SmartTags ajudam a Geometalurgia?
• População de dados principal.
• Aumento do grau de confiança.
• Custos menores
• Informação atualizada e real (DCS).
• Atualização do modelo de bloco on-line.
Ore Prop.
x2, y2, z2
Ore Prop.x1, y1, z1
Ore Prop.x, y, z
Ore Prop.
x4, y4, z4
Ore Prop.
x3, y3, z3
Ore Prop.
x5, y5, z5
-
Implementação
31
Rastreamento de minério com the SmartTag™
SmartTags são colocados com minério de origem na mina
(blastholes, muckpiles, etc)
Tags sobrevivem à explosão e viajam com o minério
São detectados quando passam antenas em pontos críticos antes da usinagem
when they pass antennas at critical points before milling
Sem fonte de energia interna, eles podem
permanecer estocados por longos períodos
SmartTagsTM são transponders robustos de radiofrequência passivos
(tags RFID)
As propriedades físicas do minério na mina podem então ser vinculadas a dados de desempenho baseados em
tempo da usina
PDA Portátil
-
Implementação
• Com fonte de minério conhecida, os modelos de desmonte, fragmentação e flotação são desenvolvidos para cada domínio de minério usando dados de auditoria, levantamento e histórico.
Desenvolve modelos preditivos específicos do site
32
PebblesROM Ore
Moinho SAG
Ball Mill
Sump and Bomba
Cluster de Hidrociclone
Domínio
Desmonte
Banco de Flotação
Previsões deTaxa de
transferência eRecuperação
Pontos de Amostragem
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Sistema de dragagem
Peneiramento
de segurança
Tanque com agitador
Separação
Magnética
Ciclonagem
Filtragem
Sistema
empilhamentoFlotação
Concentração
Embarque
Filtragem
Tratamento dos rejeitos
Barragem e imediações
Backfill
Espessador de
Lamas
Co-disposição
Cava exaurida
Co-disposição
pilha
Recuperação
de água
Soluções Metso em Barragens de RejeitoConceito Geral de Aplicação
Espessador de
ConentradoCiclonagem
Peneiras desaguadoras
Concentração Recuperação Desaguamento Rejeito
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
35
RESTRICTED
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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RESTRICTED
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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RESTRICTED
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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RESTRICTED
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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RESTRICTED
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Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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RESTRICTED
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© Metso
Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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RESTRICTED
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© Metso
LTC Combi Lamella clarifier
• Installation of a LTC Combi Lamella clarifier next to a conventional round thickener with approximately the same clarification surface area.
Mai 2019 - Vinícius Souza – Mineral processing
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© Metso
Soluções Completas em tratamento de rejeitos
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RESTRICTED
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© Metso
Recuperação de barragens existentes e utilização de novas tecnologias para resíduos
Barragem
Mineroduto
Vista aérea do projeto conceitual
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2019
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© Metso
2020
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© Metso
2021
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© Metso
2022
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© Metso
2024
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© Metso
2026
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© Metso
2030
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© Metso
Soluções Completas em tratamento de rejeitos
53
RESTRICTED
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© Metso 54
INTERNAL
A capacidade de
compreender e
antecipar o que
está acontecendo
no ambiente de
negócio...
A capacidade de compreender e antecipar o que
está acontecendo no ambiente de negócio...
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INTERNAL
A capacidade de
compreender e
antecipar o que
está acontecendo
no ambiente de
negócio...
Conduzindo-os
aos próximos
passos de
execução e
implantação.
A necessidade da
utilização de novas
tecnologias diante
de um cenário
economico
desfavorável
Exige a flexibilização
nas formas de
negócio de forma a
proporcionar dinâmica
técnica e econômica
aos projetos
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INTERNAL
A capacidade de
compreender e
antecipar o que
está acontecendo
no ambiente de
negócio...