NOVA TÉCNICA DE IMAGEAMENTO AUMENTA A EFICIÊNCIA DOS PROCESSOS DE FLOTAÇÃO NO BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS

Numcore’s CoreHydra sensor and its power supply unit can operate even in the harshest of environments. The device pictured analyses interfaces inside a thickening basin. © Numcore Ltd (photo: Elena Tiihonen)

Com dispositivos de medição baseados em tomografia por impedância é agora possível obter imagens tridimensionais em tempo real do interior de dutos e tanques na indústria de processos. As usinas de beneficiamento da indústria mineira são uma área de aplicação importante desta técnica, em cujo topo de desenvolvimento está a empresa finlandesa Numcore Oy.

A técnica abre possibilidades completamente novas para gerir o processo de flotação que é uma parte importante do beneficiamento de minérios. Simplificando, a flotação baseia-se na injeção de ar na mistura contendo o minério a separar, água e produtos químicos. As partículas de minério ligam-se às bolhas de ar que as conduzem para a superfície onde se acumulam sob a forma de espuma e são recolhidas.

– Problemas surgem se a espuma não consegue suportar a carga de partículas de minério que a ela aderiram, ou se no funcionamento ocorrem outro tipo de falhas. Neste caso, a camada de espuma desaparece, e a nova partida do processo leva tempo precioso, segundo Jukka Hakola, chefe de vendas da Numcore.

Com a ajuda dos dispositivos de medição da empresa podem der observados em tempo real, com base nas variações da condutividade elétrica, o tamanho e a distribuição das bolhas de ar bem como o teor de sólidos na camada de espuma.

– A alteração do teor de sólidos da espuma e do tamanho das bolhas de ar e a acumulação de matéria sólida por baixo da espuma são situações que antecipam a solidificação ou destruição da espuma. Quando se conseguem prever tais situações, essas podem ser corrigidas através da alteração de parâmetros de funcionamento.

“Tempo real” é uma das palavras-chave dessa técnica, ou seja, o sistema dá ao operador a todo o tempo dados atualizados sobre o que está acontecendo nas células de flotação, por exemplo, onde os minérios se estão movendo e em que posição se encontra a superfície inferior da camada de espuma.

– Dado que antigamente não era possível olhar para dentro dos tanques, o ajuste do processo de beneficiamento baseou-se, principalmente, em conhecimentos obtidos pela experiência. Agora que o operador consegue olhar para dentro do processo, ele consegue manter a composição ótima da mistura a todo o tempo, comenta o senhor Hakola.

Cooperando com a indústria

Segundo o senhor Hakola, apenas a medição em si não representa valor adicional, mas sim o aproveitamento de seus resultados no controle do funcionamento. Por isso, a empresa tem vindo a desenvolver, em estreita cooperação com alguns clientes-chave, a tecnologia de medição no sentido de facilitar o trabalho diário da melhor forma possível.

Entre os parceiros próximos da Numcore encontram-se, por exemplo, a empresa Outotec que fornece unidades de beneficiamento de minérios e instalações metalúrgicas a nível mundial, bem como, principalmente na fase inicial do desenvolvimento de produto, o laboratório de técnica de minerais do Centro de Pesquisa Geológica em Outokumpu, Finlândia.

– Atualmente, os sensores estão sendo utilizados em duas usinas de beneficiamento, o que nos tem permitido constatar na prática quais os fatores que devem ser controlados e de que forma conseguimos verificar também numericamente as vantagens obtidas pelo cliente. Nosso objetivo é atacar os problemas numa fase tão precoce que o processo corra sem interrupções.

A tecnologia de medição da Numcore está a ser testada, por exemplo, na mina de cobre e zinco da Inmet Pyhäsalmi Mine Oy, Finlândia. Segundo o diretor da usina de beneficiamento da mina, Seppo Lähteenmäki, o sistema tem transmitido informações exatas sobre a condição da camada de espuma e tem funcionado de forma fiável do ponto de vista técnico.

– Há alguns meses que estamos testando o dispositivo e ele tem proporcionado claros benefícios para os operadores que foram treinados no seu uso e têm acompanhado ativamente os dados produzidos pelo sistema. Parece que o dispositivo traz tantas vantagens que estamos considerando sua aquisição após o período de testes.

Imagem com auxílio da modelagem matemática

Dependendo do diâmetro do tubo ou do tanque, o dispositivo de medição desenvolvido pela Numcore pode ser executado como sensor de passagem, ou, em tanques e tubos grandes, como um sensor em forma de haste a instalar em separado.

Alimentando os eletrodos do sensor com corrente elétrica alternada fraca, é possível medir as diferenças na condutividade elétrica das fases - de líquidos, por exemplo - que se encontram dentro dos tubos e tanques, dado que materiais diferentes têm condutividades elétricas diferentes. Porem, a própria imagem se forma através do cálculo de inversão que, aliás, é a competência essencial da Numcore.

– De nossos produtos, o CoreApus serve para analisar materiais que fluem em tubulações de diâmetro inferior a um metro. Dado que os tanques das usinas de beneficiamento são normalmente maiores, desenvolvemos para este fim o sensor CoreHydra em forma de haste, que analisa uma área maior do tanque. Através da instalação de vários sensores consegue-se analisar um tanque ou uma célula bastante grande, informa o senhor Hakola.

Com as duas técnicas é possível medir com precisão a interface sólido-líquido, sendo o CoreApus apropriado também para obtenção de imagens de líquidos que fluem rapidamente, por exemplo, em fábricas de polpa e papel.

– A maior diferença comparativamente ao dantes é que agora é possível analisar por que e como algo acontece no processo, o que permite evitar tais ocorrências no futuro. Demos ênfase à facilidade de utilização do equipamento incluindo à possibilidade de realizar as medidas corretivas em tempo real no próprio local em vez de, por exemplo, com base na análise de amostras no laboratório.


Numcore em resumo

A Numcore Oy desenvolve equipamentos de medição de nova geração para obtenção de imagens tridimensionais através da tomografia de impedância, incluindo os cálculos indispensáveis e formas de relatar os resultados. Os produtos da empresa servem para resolução de problemas e otimização de processos nas indústrias papeleira, mineira, química e alimentar.

De entre os usos podem ser referidos também a análise de vários tipos de misturas e a verificação de eventuais desvios em sua composição. Com a ajuda das informações transmitidas pelos sensores se pode, em tempo real, verificar e simultaneamente certificar-se de que a mistura esteja perfeita. Isto contribui para a redução do tempo de mistura e, consequentemente, para a poupança de energia e de produtos químicos.

A empresa já progrediu para a segunda fase do programa de financiamento de crescimento e internacionalização do Centro de Desenvolvimento de Tecnologia e Inovação, Tekes, cujo objetivo é o rápido desenvolvimento da atividade comercial e sua expansão no mercado internacional. A empresa recebeu recentemente o prêmio francês ATIP 2010 Innovation Trophy, atribuído à empresa mais inovadora na área da tecnologia de papel.

 

Legenda 1:
O sensor CoreHydra da Numcore com a respectiva unidade de alimentação elétrica funciona mesmo em condições mais difíceis. Com o dispositivo na imagem analisam-se as interfaces num tanque de precipitação.
© Numcore Ltd

Legenda 2:
Com a ajuda da curva de índice de condutividade   produzida pelo sistema baseado em tomografia por impedância, na usina de beneficiamento é possível observar em tempo real a condição da camada de espuma. Grandes flutuações da curva pressagiam o colapso da camada de espuma. Com a ajuda de cores, o resultado pode ser observado também em três dimensões. Na imagem, a cor azul revela o estado da camada de espuma e a cor vermelha indica onde há matéria sólida.
© Numcore Ltd

Legenda 3:
Com o sensor da Numcore pode ser analisada a espessura da camada de espuma na célula de pré-flotação de cinco e prevista sua eventual colapso ou endurecimento.
© Numcore Ltd


Mais informações:

Numcore Ltd
Jukka Hakola
VP, Sales and marketing

Microkatu 1
FIN-70211 Kuopio
Finlândia

Tel.  +358 40 500 1123
Fax: +358 17 441 2051

Email: jukka.hakola@numcore.com
www.numcore.com

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Numcore’s CoreHydra sensor and its power supply unit can operate even in the harshest of environments. The device pictured analyses interfaces inside a thickening basin. © Numcore Ltd

Based on impedance tomography, the Numcore system produces a conductivity index curve for monitoring the condition of the froth bed in a mineral concentration plant in real time. Strong fluctuations in the curve predict a collapse of the froth bed. The re

With a Numcore sensor, the thickness of the froth bed in a zinc pre-flotation cell can be analysed and any upcoming collapses or skin formations can be predicted. © Numcore Ltd

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