Determinação de granulometria de rom e britagem por análise de imagens

Abstract

Curvas granulométricas de alimentação e produto em etapas de britagem permitem modelar e avaliar o desempenho dos equipamentos. Essa pesquisa foi baseada na determinação de curvas granulométricas tendo como ponto de partida estudos sobre conceitos de amostragem de Gy, Napier-Munn, Minnitt e Pittard, sendo que as amostragens para definição dessas curvas granulométricas utilizaram análises de imagens. A importância deste estudo está relacionada à necessidade de conhecer o minério que abastece a usina, pois nesse caso de estudo, com o aprofundamento da cava, este vem se tornando mais compacto e resistente. Um dos objetivos essenciais é utilizar a amostragem via análise de imagens como ferramenta para determinação da granulometria de ROM alimentado na britagem primária de uma planta e aplicar a técnica nas demais fases. Foram definidas duas metodologias, uma para amostragem do ROM encaminhado à britagem primária e outra para alimentação da britagem terciária. Inicialmente, na amostragem de ROM (itabiritos friáveis), foi identificada a bancada de trabalho para que uma carga desmontada (259t) fosse basculada. Houve segregação dos blocos maiores que 2,5cm para análise e mensuração por imagens e formação da pilha para quarteamento e peneiramento. Os dados foram tratados e analisados, gerando as curvas granulométricas. A metodologia para amostrar a granulometria da alimentação da britagem terciária (itabiritos friáveis e granulados) partiu da identificação do ponto de amostragem, seguida de filmagens e determinação das imagens a serem utilizadas, simulando um amostrador automático. Os dados foram analisados e tratados com auxílio estatístico para obtenção das curvas. As metodologias foram consideradas de grande valia pois forneceram dados de granulometria com reprodutibilidade, porém mostraram-se laboriosas. Com relação ao ROM, o protocolo amostral apresenta taxas de redução de massa elevadas. As curvas abrangem ampla faixa de tamanhos, indicando que, apesar das etapas de homogeneização e divisão, os erros de viés e precisão (relativa = ±1%) resultantes frente à massa do lote retrocalculado (259t) foram desprezíveis. Nas curvas de ROM, 65% do material está retido em APA, 4% está na faixa entre APA e APF e 5% está retido em 1m, mostrando que frente amostrada atende às especificações do equipamento. Com relação à britagem terciária, foram realizados dois testes. Cada imagem gerou uma curva e cada teste gerou quatro curvas que geraram uma curva média. A curva média foi comparada com a de projeto, sendo a curva de granulado a mais próxima. As maiores variações ocorreram nos maiores tamanhos, acima de 80mm para granulado e de 50mm para friável. Também, foi observada a mesma quantidade de material entre APA e APF, porém 100% do material granulado alimentado nesta etapa estava retido em APF, indicando impactos nesta operação. As análises das curvas permite a identificação de um cenário sobre mudanças na granulometria do ROM para os próximos anos. As metodologias foram desenvolvidas para proceder no futuro com a análise de materiais mais resistentes e se tornam de grande valia, pois a tendência do material é se tornar cada vez mais compacto. Desta forma, os resultados defendem este tipo de amostragem como uma técnica viável e sugerem sua utilização para controle de produtividade em outros depósitos.

Feed size distribution curves in crushing stages allows modeling and predict performance of crushers. This research was based on particle size’s distribution curves determination with start on studies about sampling theory from Gy, Napier-Munn, Minnitt e Pittard, however, the sampling was developed with image analysis techniques and not by conventional granulometry analysis (screening). The importance of this research is related to the necessity of knowing ore that feeds plant because, in this study, with increased pit ore is becoming stronger and resistant. One of the essential objective is to use sampling with image analysis techniques as a tool for determining ROM’s particle size that feeds the first stage of crushing plant and apply that techniques in other stages. It was defined two methodologies, one was developed to sample in situ the ROM granulometry that feeds the first crushing stage and the other one was developed specially to knows the particle size (granulometry) that feeds the third crushing stage. Initially, on sampling ROM (friable itabirite), it was identified the workbench to dump a mass of 259t. Big blocks were segregated. In order to measure big blocks were applied image analysis techniques. Smaller material than 2.5cm was screened. Data were processed and analyzed, generating the size distribution curves. The methodology to sampling the third crushing stage (friable itabirite and compact itabirite) began with the sampling point identification followed by recordings and images determination simulating an automatic sampler. Data were processed and analyzed with statistical help to obtain curves. Both methodologies were considered valuable as they provided size distribution curves with reproducibility but were laborious. ROM granulometry that was evaluated has shown insignificant bias and reproducibility errors. The sampling protocol shows high reduction of mass rates. ROM curves shows that 65% of material is retained on APA, 4% is retained in size range between APA and APF and 5% is retained in 1m, showing that front sampled are attending the equipments specifications. With respect to tertiary crushing, two tests were performed. Each image generated one curve and each test generated four curves that generated a medium curve. The medium curve was compared with project curve and the compact curve was the curve that stays closer. The largest errors are, as expects, to blocks of larger size, more than 80mm for compact and 50mm for friable. Also was observed the same material quantity on APA and APF but 100% of compact itabirite was retained in APF, indicating impacts in this operation. The curves analysis allows the identification about changes in ROM’s particle size for the coming years. The methodologies have been developed to proceed in the future with the analysis of more resistant materials and become of great value, because the tendency of the material is becoming increasingly compact. Thus, the results defends this kind of sampling as a viable technique and suggest their use for control of productivity of other mineral deposits.