Da detonação à moagem: usando dados de fragmentação para melhorar o desempenho da mineração.

A fragmentação das rochas influencia praticamente todas as etapas da mineração e do processamento mineral. O tamanho e a distribuição do material produzido pela detonação afetam a eficiência com que ele pode ser escavado, transportado, britado e moído. Alterações na fragmentação podem influenciar o desempenho dos equipamentos, os custos de processamento e a consistência do material que circula na operação.

No entanto, essas etapas são frequentemente avaliadas de forma independente. As equipes de detonação avaliam seus resultados, os operadores de britadores monitoram o desempenho dos equipamentos e a equipe de processamento responde às mudanças nas condições de alimentação. Sem medições confiáveis que conectem essas atividades, pode ser difícil determinar a origem da variabilidade ou quais ajustes trarão o maior benefício.

A medição da fragmentação ajuda a conectar essas etapas, transformando o tamanho do material e outras características em dados que podem ser comparados, monitorados e usados para orientar as decisões operacionais.

Desde a caracterização da rocha antes da detonação até o monitoramento contínuo da correia transportadora, o monitoramento da fragmentação da mina à planta de beneficiamento ajuda as operações a entender o comportamento do material, avaliar o desempenho do processo e identificar oportunidades de melhoria ao longo da vida útil de uma mina.

1. Comece pelo processo, não pela medição.

Antes de decidir onde medir a fragmentação, é importante entender o que a operação pretende alcançar.

Uma distribuição granulométrica (DG) aceitável para um processo pode ser inadequada para outro. Material que é facilmente processado por um britador primário de grande porte pode criar dificuldades em um britador menor subsequente. Da mesma forma, características de alimentação que proporcionam um desempenho de moagem estável em uma operação podem ser indesejáveis em outra.

O primeiro passo é, portanto, estabelecer as características do material que são importantes para cada processo.

Isso pode incluir:

• Tamanho máximo das partículas que entram em um britador ou sistema de manuseio de materiais.
• Distribuição do tamanho das partículas que alimentam um britador ou moinho de moagem.
• A porcentagem de material dentro de uma faixa de tamanho aceitável.
• Alterações no tamanho ou na forma das partículas entre as etapas de processamento.
• Variações nas características dos materiais entre áreas de mineração ou fontes de matéria-prima.
• Conformidade com os requisitos de granulometria agregada ou outras especificações do produto.

Uma vez compreendidos esses requisitos, a operação pode identificar as medições necessárias para avaliá-los.

Entendendo a distribuição do tamanho das partículas

A distribuição do tamanho das partículas descreve as proporções relativas de diferentes tamanhos de partículas dentro de uma amostra de material.

Geralmente é apresentado como uma curva cumulativa de porcentagem passante, mostrando a porcentagem de material com tamanho de partícula inferior a um determinado valor.

Uma medida frequentemente utilizada é P80, o tamanho de partícula no qual o 80% do material passa. Outras medições, como P50 e P95, descrevem diferentes porções da distribuição.

O P80 é útil para comparar os tamanhos da alimentação e do produto, acompanhar as mudanças no processo e avaliar o desempenho de britagem e moagem. No entanto, não deve ser considerado uma descrição completa do material.

Duas amostras podem ter o mesmo P80, mas conter proporções muito diferentes de partículas de tamanho excessivo, intermediárias ou finas.

Por exemplo, uma operação relacionada a bloqueios em britadores pode precisar monitorar as partículas maiores e a porcentagem que excede um limite de tamanho específico. Nesse caso, o P80 sozinho pode não fornecer as informações necessárias para a tomada de decisão.

Para uma explicação mais detalhada, consulte Entendendo o P80 na britagem e no processamento de materiais.

Utilizando envelopes de especificação

Um envelope de especificação define os limites aceitáveis para a distribuição do tamanho das partículas.

Em vez de avaliar uma curva PSD sem contexto, os operadores podem comparar os resultados medidos com uma gama estabelecida de tamanhos de material aceitáveis.

Esses limites podem ser baseados em requisitos de equipamento, especificações do produto, metas operacionais ou outros critérios de desempenho.

Por exemplo, um britador pode ter um tamanho máximo de alimentação aceitável, enquanto um produtor de agregados pode precisar manter a granulometria do produto dentro de limites específicos.

As tecnologias de medição da WipWare podem ajudar os operadores a avaliar o material em relação a critérios de tamanho de partícula definidos. No WipFrag, os envelopes de especificação fornecem uma referência visual para comparar as curvas de distribuição granulométrica medidas com a distribuição desejada.

Ao estabelecer o que constitui material aceitável antes de coletar as medições, as operações podem identificar mais facilmente desvios significativos e determinar quando são necessárias investigações adicionais ou ações corretivas.

2. Antes da detonação: Compreendendo a massa rochosa

A fragmentação começa com as características da própria rocha.

A resistência da rocha, a densidade, o espaçamento das juntas, a estratificação, as falhas e outras características geológicas influenciam a forma como a energia explosiva interage com o material e como os fragmentos se desenvolvem.

Mesmo quando os padrões de perfuração e a carga explosiva permanecem consistentes, mudanças nas condições geológicas podem produzir resultados de fragmentação diferentes.

Compreender essas condições antes da detonação fornece um contexto valioso para avaliar os resultados posteriormente.

Caracterização da estrutura rochosa com WipJoint

WipFrag inclui Junta de Wip, uma ferramenta para caracterizar a estrutura rochosa a partir de fotografias de faces rochosas expostas.

O WipJoint mede a orientação aparente das juntas, o espaçamento e a persistência, juntamente com a Designação de Qualidade da Rocha (RQD) estimada e o tamanho aparente do bloco in situ.

Essas medições ajudam a descrever as variações estruturais dentro de uma massa rochosa que podem influenciar a forma como o material reage às detonações.

Por exemplo, uma zona com muitas fraturas pode quebrar de forma diferente de uma área adjacente que contenha blocos de rocha maiores e mais resistentes.

Comparar as características estruturais pré-detonação com a fragmentação produzida posteriormente pode ajudar os engenheiros a compreender melhor essas diferenças e avaliar a influência das condições geológicas no desempenho da detonação.

Estabelecendo Objetivos de Fragmentação

Antes de uma detonação, a operação também pode estabelecer metas de fragmentação com base nos requisitos dos equipamentos subsequentes.

Esses objetivos podem incluir limitar o material de tamanho excessivo que requer britagem secundária, produzir um tamanho de alimentação adequado para o britador primário ou manter uma distribuição granulométrica específica para processamento subsequente.

Quando apropriado, o WipFrag's BlastCast A ferramenta pode ser usada para comparar a fragmentação modelada com os resultados medidos em explosões anteriores.

O BlastCast utiliza o modelo Kuz-Ram-Cunningham-Ouchterlony (KCO) para prever a fragmentação com base nos parâmetros de projeto da detonação, nas características do explosivo e nas condições da rocha.

Ao calibrar o Fator de Rocha do modelo com base em medições reais de fragmentação, os engenheiros podem estabelecer uma linha de base para comparar como as alterações em parâmetros selecionados do projeto de detonação podem influenciar a PSD prevista em condições de rocha semelhantes.

Essas avaliações fornecem uma base para avaliar possíveis mudanças, embora os resultados reais das detonações ainda precisem ser medidos para confirmar o resultado.

Para obter mais informações sobre os mecanismos físicos e os fatores de projeto que influenciam a fragmentação, consulte Entendendo a detonação e fragmentação de rochas.

3. Após a detonação: Medindo o que foi produzido

Após a detonação, a análise de fragmentação oferece a primeira oportunidade de avaliar o material resultante em relação aos objetivos originais.

As avaliações visuais podem revelar tamanhos excessivos óbvios ou fragmentação irregular, mas não conseguem quantificar de forma consistente a distribuição do tamanho das partículas.

WipFrag Converte fotografias de material fragmentado exposto em medições de distribuição do tamanho das partículas, permitindo que os operadores comparem quantitativamente os resultados da detonação.

É possível coletar imagens de pilhas de entulho, bancadas, galerias subterrâneas, depósitos de minério e outros materiais acessíveis. Veículos aéreos não tripulados (VANTs) também podem fornecer imagens que cobrem áreas expostas maiores.

Comparando Blasts e Identificando Variabilidade

As medições quantitativas permitem comparar a fragmentação entre diferentes detonações, áreas de mineração, condições geológicas e configurações de projeto.

Por exemplo, uma operação pode comparar a porcentagem de material de tamanho excessivo produzido por detonações sucessivas ou avaliar se as mudanças no padrão de perfuração estão associadas a uma alteração na distribuição do tamanho das partículas (PSD).

Várias imagens podem ser combinadas para representar uma área de amostragem mais ampla, enquanto imagens adequadas de drones podem ajudar a revelar diferenças espaciais em uma pilha de entulho.

Um mapa de fragmentação pode mostrar que uma área contém fragmentos consistentemente maiores do que outra. Quando comparada com observações geológicas e registros de perfuração, essa informação pode ajudar a identificar condições que requerem investigação adicional.

No entanto, as medições de fragmentação não estabelecem, por si só, por que um determinado resultado ocorreu. Padrões semelhantes podem surgir de diferenças na estrutura da rocha, na carga, no espaçamento, na distribuição do explosivo ou em outros fatores.

O maior valor advém da avaliação das medições em conjunto com os respetivos registos de explosões.

Material representativo de medição

Como em qualquer método de amostragem, a utilidade dos dados de fragmentação depende de as medições representarem ou não o material que está sendo avaliado.

As imagens devem ser coletadas em locais apropriados e sob condições adequadas, com amostras suficientes para levar em conta a variabilidade do material.

A análise fotográfica mede as partículas visíveis na superfície. Materiais enterrados e partículas obscurecidas por fragmentos maiores não podem ser medidos diretamente.

Para orientações práticas, consulte o Guia de Captura e Amostragem de Imagens do WipFrag.

Análise profissional de fragmentação com MailFrag

Nem todas as operações têm o pessoal, o tempo ou os recursos necessários para realizar análises de fragmentação internamente.

Para essas aplicações, a WipWare oferece MailFrag, um serviço de análise profissional disponível através da WipFrag.

Os usuários preparam e enviam suas imagens com as informações de escala apropriadas, e os especialistas em análise da WipWare completam a delimitação, revisão e análise das partículas. Os resultados finais são retornados através do WipFrag.

Isso oferece uma alternativa para operações que exigem medições quantitativas de fragmentação sem a necessidade de realizar a análise por conta própria.

O MailFrag pode ser particularmente útil para avaliações ocasionais de fragmentação, projetos especializados ou organizações que buscam auxílio em seu fluxo de trabalho de análise.

Seja realizada internamente ou por meio do MailFrag, o objetivo permanece o mesmo: obter medições de fragmentação confiáveis e representativas que possam embasar decisões operacionais significativas.

4. Da pedreira à fábrica: Medição do material durante o transporte

As medições de fragmentação coletadas de uma pilha de entulho descrevem o material em um estágio específico da operação. No entanto, as características do material podem variar consideravelmente à medida que diferentes áreas são escavadas, misturadas, transportadas e encaminhadas para processamento.

Isso cria mais uma oportunidade para medição.

Análise de carga do veículo com Reflex

Reflexo É um sistema automatizado de medição de partículas projetado para materiais transportados em caminhões basculantes, carregadeiras, vagões ferroviários e outros veículos.

Dependendo da instalação, o sistema pode capturar o material na carga de um veículo ou no momento em que ele é descarregado em um local de recebimento.

O Reflex Basic oferece monitoramento focado no tamanho máximo ou na cor, enquanto o Reflex Complete fornece medições de distribuição do tamanho das partículas, forma e cor.

Essas medições permitem que os operadores comparem o material de uma carga de veículo com outra e identifiquem alterações antes que o material chegue aos equipamentos subsequentes.

Integração do carregamento e transporte ao processamento

As medições carga a carga podem ser particularmente úteis quando o material é proveniente de diferentes áreas de detonação ou quando a operação apresenta variabilidade substancial na alimentação do britador.

Por exemplo, monitorar a distribuição granulométrica do material que chega a um britador primário pode ajudar os operadores a determinar se as condições de alimentação grossa são isoladas ou recorrentes.

Quando as informações sobre a identidade da carga, localização e despacho estão disponíveis, os resultados da fragmentação também podem ser associados a áreas de mineração específicas ou movimentações de materiais.

Isso proporciona uma maneira de conectar as condições de fragmentação a montante com o material que está sendo entregue ao processamento.

As informações podem auxiliar em decisões operacionais relacionadas ao roteamento de materiais, gerenciamento de alimentação, manuseio de materiais de grandes dimensões ou investigação mais aprofundada de uma determinada fonte.

Monitoramento das mudanças entre a pedreira e o britador

As medições coletadas em diferentes etapas também podem ajudar a distinguir entre a fragmentação inicialmente produzida pela detonação e o material posteriormente encaminhado para processamento.

O material visível em uma pilha de entulho não é necessariamente idêntico em distribuição ao material que chega a um britador. As práticas de carregamento, segregação de materiais, mistura e manuseio podem influenciar a composição de cargas individuais.

A comparação de medições de diferentes locais fornece um contexto adicional sobre essas mudanças.

Isso é particularmente valioso quando uma operação está tentando entender se a alimentação inconsistente do britador se origina de detonações, manuseio de materiais ou da combinação de múltiplas fontes de alimentação.

O objetivo não é necessariamente medir cada fragmento, mas sim coletar informações úteis e consistentes sobre o material que se move entre as etapas.

5. Processamento contínuo: Monitoramento contínuo da esteira transportadora

Uma vez que o material entra no circuito de britagem e processamento, a distribuição do tamanho de suas partículas continua a mudar.

Os britadores reduzem as partículas maiores, as peneiras separam o material em faixas de tamanho e os circuitos de moagem preparam a matéria-prima para o processamento subsequente.

Ao mesmo tempo, diferenças nas propriedades da rocha, nas condições do equipamento, nas configurações operacionais e no material recebido podem causar variações na distribuição granulométrica.

Os transportadores oferecem locais úteis para monitorar essas mudanças enquanto o material está se movimentando pela operação.

Medição de partículas em esteira transportadora com Solo

Só É um sistema automatizado de medição de esteira transportadora que captura e analisa repetidamente o material à medida que ele se desloca por um circuito de processamento.

Dependendo da sua configuração, o Solo pode fornecer medições do tamanho máximo das partículas, distribuição do tamanho das partículas, forma das partículas, volume estimado e cor.

O Solo Basic oferece monitoramento focado no tamanho máximo ou na cor, enquanto o Solo Complete oferece análise PSD completa e medições adicionais de materiais.

Essas funcionalidades permitem que as operações selecionem uma abordagem de medição adequada à decisão que está sendo embasada.

Por exemplo, detectar material que exceda um determinado limite de tamanho pode exigir apenas o monitoramento do tamanho máximo das partículas. Compreender como a distribuição completa se altera durante a trituração ou mistura geralmente requer medições da distribuição granulométrica.

Monitoramento do desempenho do britador

A instalação de um sistema de medição após um britador permite que os operadores avaliem o material produzido.

Alterações no tamanho do produto podem indicar variações nas características da alimentação, nas condições de operação, nas configurações do britador ou no desgaste do equipamento.

Uma tendência crescente de tamanho excessivo pode levar o operador a investigar se o britador está produzindo material fora da faixa desejada.

Quando permitido pelo equipamento e pela estratégia de controle, os dados de medição também podem ser integrados aos sistemas de controle de processos para dar suporte a alarmes ou ajustes automatizados.

No entanto, as medições, por si só, não estabelecem a causa de uma alteração. São necessários dados operacionais do britador e outras informações do processo para determinar a resposta adequada.

Triagem e Detecção de Tamanho Excedente

As operações de triagem representam outro ponto de medição útil.

Quando uma tela se desgasta, fica danificada ou apresenta mau funcionamento, podem começar a aparecer tamanhos de materiais inesperados na imagem exibida.

O monitoramento do material a jusante de uma peneira pode ajudar a identificar partículas que excedam o limite de tamanho pretendido.

Um alerta pode permitir que os operadores investiguem um problema em desenvolvimento antes que quantidades significativas de material fora das especificações entrem em um estoque, circuito de processamento ou fluxo de produto acabado.

A utilidade desta aplicação depende do tamanho das partículas envolvidas e da capacidade de resolução confiável do sistema de medição.

Monitoramento da alimentação do circuito de moagem

O tamanho do material que entra em um circuito de moagem autógena (AG) ou semiautógena (SAG) pode influenciar fortemente o funcionamento do moinho.

Variações na distribuição granulométrica da alimentação podem afetar o comportamento da moagem, as cargas circulantes e a estabilidade do moinho.

A medição do material em uma esteira que alimenta o moinho pode fornecer informações sobre essas mudanças e ajudar os operadores a avaliar a relação entre as características da alimentação e o desempenho do processo.

Dependendo da operação, essas medições podem auxiliar em decisões relacionadas a taxas de alimentação, mistura de estoques ou controle avançado de processos.

O objetivo não é necessariamente manter o menor tamanho de alimentação possível, mas sim fornecer material adequado ao circuito de moagem e às suas condições de operação.

Compreendendo as mudanças ao longo dos estágios de processamento

As medições tornam-se particularmente informativas quando os resultados de diferentes locais de processamento podem ser comparados.

Por exemplo, medições coletadas antes e depois de um britador podem ajudar os operadores a entender a relação entre o material de entrada e o produto resultante.

Medições em vários pontos de um circuito de britagem podem revelar como as mudanças em um estágio influenciam o material fornecido ao próximo.

Quando apropriado, os dados de tamanho de partícula também podem ser avaliados juntamente com a capacidade de produção, as configurações do britador, o consumo de energia do equipamento e outras informações operacionais.

Esse contexto mais amplo ajuda a distinguir mudanças nas características do material de mudanças no desempenho do equipamento.

6. Escolhendo onde medir

Não existe um único local de medição ideal para cada operação.

A localização mais adequada depende do material, do equipamento, dos desafios operacionais e das decisões que as medições visam apoiar.

Uma abordagem prática é começar com a questão do processo e, em seguida, identificar onde o material relevante pode ser medido.

Local de medição	O que a medição pode ajudar a avaliar
face rochosa pré-explosão	Estrutura geológica e condições que influenciam a fragmentação
pilha de entulho detonado	Desempenho de explosão, tamanho excessivo, PSD e variabilidade espacial
pontos de carga ou descarga de veículos	Variação entre cargas e materiais provenientes de diferentes fontes.
britador pré-primário	Características da alimentação recebida e variabilidade do material
Britador pós-primário	Tamanho do produto britador, tendências de produtos superdimensionados e mudanças de desempenho
Britador pós-secundário ou terciário	Consistência do produto e os efeitos dos ajustes de trituração
transportador pós-peneira	Tamanho inesperado, desempenho da tela e conformidade do produto
Alimentação do circuito de moagem	Variabilidade do tamanho da alimentação, decisões de mistura e estabilidade do processo

Esses locais não são intercambiáveis. Cada um responde a uma questão operacional diferente.

Antes ou depois de um triturador?

Uma medição antes de um britador descreve o material que entra na máquina. Ela pode ajudar a determinar se variações no tamanho da alimentação podem estar contribuindo para mudanças no desempenho.

Uma medição após o britador descreve o material produzido. Ela pode ajudar a avaliar se a produção atende aos requisitos desejados e se a distribuição se altera ao longo do tempo.

Ambas as medições podem ser úteis em conjunto, pois fornecem informações sobre a relação entre a matéria-prima e o produto resultante.

No entanto, as informações adicionais só criam valor quando a operação tem um motivo para utilizá-las.

Como escolher o sistema de medição correto

Selecionar um sistema de medição envolve mais do que determinar onde ele será instalado. A tecnologia também deve fornecer as informações necessárias para embasar a decisão operacional pretendida.

A WipWare oferece diferentes abordagens de medição com base em como o material é apresentado e quais características precisam ser avaliadas.

• WipFrag Oferece suporte à fragmentação sob demanda e à análise de partículas a partir de fotografias coletadas em campo, laboratório, subsolo ou por drones.
• Reflexo Fornece medições automatizadas de material em cargas de veículos ou durante a descarga, ajudando as operações a monitorar a variabilidade de carga para carga.
• Só Fornece medições repetidas de material em transportadores e linhas de processo, permitindo o monitoramento contínuo e o controle do processo.

Para sistemas automatizados, a escolha entre as configurações Básica e Completa depende das informações necessárias.

Básico — Monitoramento Focado

Os modelos Solo Basic e Reflex Basic foram projetados para aplicações em que o objetivo principal é monitorar o tamanho máximo das partículas ou a cor do material.

Por exemplo, uma operação pode precisar identificar material de tamanho excessivo aproximando-se de um britador, detectar partículas inesperadas após a peneiração ou monitorar mudanças de cor que possam indicar diferenças nas características do material.

Nos casos em que uma única medição possa fornecer o sinal operacional necessário, a abordagem Básica pode oferecer uma solução mais adequada do que uma análise PSD completa.

Análise completa e abrangente de materiais

Os softwares Solo Complete e Reflex Complete fornecem medições completas da distribuição do tamanho das partículas, juntamente com informações sobre a forma e a cor das partículas. O Solo Complete também fornece uma estimativa do volume do material.

Essas configurações são úteis quando as operações precisam entender as mudanças em várias classes de tamanho de partículas, comparar distribuições completas ou avaliar as características do material ao longo do tempo.

As aplicações incluem o monitoramento do desempenho do britador, a avaliação da alimentação do circuito de moagem, a comparação de materiais de diferentes origens e a avaliação da conformidade com as metas de tamanho de partícula.

Adequar a medição à aplicação

Um sistema de medição mais abrangente não é necessariamente mais útil para todas as aplicações.

Por exemplo, detectar partículas acima de um limite de tamanho definido pode exigir apenas o monitoramento do tamanho máximo. Em contrapartida, entender como um britador altera a distribuição granulométrica geral geralmente requer medições mais detalhadas da distribuição do tamanho das partículas.

O sistema apropriado também depende de se o material pode ser medido de forma confiável nas condições de instalação propostas.

Fatores como tamanho das partículas, visibilidade, campo de visão, distância de montagem, movimentação do material e condições ambientais influenciam a seleção do sistema.

O objetivo é selecionar a capacidade de medição que forneça informações úteis para o processo, sem introduzir complexidade desnecessária.

Compreendendo as faixas de tamanho de partículas detectáveis

Um fator importante a considerar na seleção de um local de medição é se o sistema consegue distinguir de forma confiável os tamanhos de partículas relevantes para a operação.

Para o monitoramento óptico de transportadores, a faixa de tamanho detectável depende da resolução da câmera, da lente selecionada, da distância de montagem e do campo de visão. Um campo de visão mais amplo permite que o sistema observe uma área maior do material, mas reduz os detalhes da imagem disponíveis para a identificação de partículas menores. Um campo de visão mais estreito melhora a resolução para partículas menores, mas pode limitar a cobertura de materiais maiores ou de todo o fluxo de material.

Por exemplo, o monitoramento da produção de um britador primário grosso em uma esteira transportadora larga apresenta requisitos diferentes da medição de material menor alimentando um moinho de moagem. A configuração adequada da câmera deve levar em consideração tanto a distribuição granulométrica do material quanto as condições físicas no local da medição.

Essas considerações são particularmente importantes na hora de escolher entre a detecção do tamanho máximo e a análise completa da distribuição do tamanho das partículas.

Para uma explicação mais detalhada, incluindo exemplos práticos de instalação, consulte Entendendo as faixas de tamanho na análise de correias transportadoras.

7. Amostragem periódica e monitoramento contínuo

A análise granulométrica tradicional por peneiramento continua sendo um método importante para a medição do tamanho de partículas.

Quando realizada corretamente, essa técnica fornece uma avaliação física do material amostrado e pode incluir frações difíceis de serem resolvidas por meio de medições ópticas.

No entanto, uma amostra coletada periodicamente representa o material coletado naquele momento e local específicos.

Se as características do material mudarem significativamente entre as amostras, essas variações podem não ser capturadas.

A importância de medições mais frequentes

Sistemas automatizados de monitoramento coletam medições repetidamente enquanto o material se move ao longo do processo.

Em vez de depender exclusivamente de medições feitas em intervalos ocasionais, os operadores podem observar tendências em desenvolvimento, comparar períodos de operação e identificar mudanças inesperadas.

Por exemplo, um britador pode produzir material dentro da faixa de tamanho desejada durante um período de amostragem programado, mas apresentar eventos intermitentes de material com tamanho excessivo durante outras condições de operação.

Um sistema de monitoramento pode fornecer informações adicionais sobre essas variações.

O monitoramento contínuo não significa que todas as partículas sejam medidas. Os sistemas ópticos coletam amostras de material visível em intervalos repetidos, e seus resultados são influenciados pela frequência de medição, geometria de instalação e características do material.

No entanto, medições repetidas podem revelar padrões que a amostragem periódica por si só pode não detectar.

Por que ambos os métodos são importantes

Medições ópticas automatizadas e análises físicas por peneiramento fornecem informações complementares.

A análise granulométrica por peneiramento pode ajudar a caracterizar o material a granel e fornecer medições de referência, enquanto os sistemas automatizados proporcionam observações mais frequentes do comportamento do processo.

Quando apropriado, a amostragem comparativa e a calibração podem ajudar a estabelecer relações entre as medições ópticas e os resultados de laboratório.

Em vez de tratar um método como substituto do outro, as operações podem combiná-los para obter uma compreensão mais abrangente do tamanho do material e da variabilidade do processo.

O objetivo é coletar medições que sejam significativas e suficientemente representativas das decisões que irão embasar.

8. Transformando medições em decisões de processo

Coletar mais dados não melhora automaticamente uma operação.

O valor prático da medição reside em estabelecer como a informação será avaliada e que medidas poderão ser tomadas quando as condições mudarem.

Uma estratégia de monitoramento útil interliga três elementos:

1. Medição: Que característica do material está sendo monitorada?
2. Alvo: Que intervalo ou condição é considerado aceitável?
3. Resposta: O que deve acontecer quando a medição indicar um desvio significativo?

Utilizando limites de tamanho e envelopes de especificação

Um limite máximo de tamanho de partícula pode ser suficiente quando o objetivo é detectar material de tamanho excessivo que possa interferir com o equipamento subsequente.

Outras aplicações exigem o monitoramento do PSD geral em relação a um conjunto de especificações.

Por exemplo, um processo pode exigir que uma determinada porcentagem de material permaneça dentro de uma faixa de tamanho aceitável, em vez de simplesmente permanecer abaixo de um tamanho máximo.

Comparar as medições com esses limites permite que os operadores identifiquem se o material está dentro das especificações e como sua distribuição se altera.

Os limites apropriados devem ser estabelecidos a partir dos requisitos do equipamento ou processo, e não com base em metas gerais de tamanho de partícula.

De alertas à automação

Os resultados das medições podem ser apresentados aos operadores para revisão, conectados a alarmes ou incorporados a um sistema de controle da planta, quando compatível.

Os sistemas automatizados da WipWare podem comunicar dados de medição através de protocolos industriais como Modbus TCP e OPC UA.

Isso possibilita a integração de medições de partículas com outras informações operacionais utilizadas por um CLP, sistema SCADA ou estratégia de controle.

Por exemplo, detectar uma condição de sobredimensionamento em desenvolvimento após um britador pode levar um operador a revisar as configurações do britador ou o estado do equipamento.

Com engenharia e salvaguardas adequadas, a medição também poderia contribuir para uma estratégia de controle automatizada.

Um exemplo histórico de aplicação do WipWare em uma operação de mineração no norte de Quebec ilustra essa abordagem. A operação precisava controlar o material com tamanho superior a aproximadamente 150 mm (6 polegadas) após a britagem primária. Trabalhando com a Xstrata Process Support (XPS) e um fornecedor de alavancas hidráulicas, o WipWare ajudou a implementar um sistema que identificava condições de material com tamanho excessivo e se comunicava com um CLP (Controlador Lógico Programável) para realizar ajustes automáticos nas configurações do britador.

A aplicação demonstra como as medições de partículas podem se tornar entradas de controle práticas quando integradas a equipamentos apropriados e salvaguardas de processo.

A decisão de automatizar deve depender da confiabilidade com que a medição representa o processo, da rapidez com que uma resposta é necessária e das consequências operacionais do ajuste proposto.

O objetivo é usar a medição como um insumo confiável para uma decisão operacional adequada, e não automatizar simplesmente porque os dados estão disponíveis.

9. Estudo de Caso: Relacionando a Fragmentação da Explosão aos Requisitos do Britador

Um programa de pesquisa na pedreira de agregados da dstgroup em Portugal demonstra como a medição da fragmentação pode conectar a avaliação de detonações com os requisitos de processamento subsequentes.

A pesquisa envolveu a WipWare, a O-Pitblast e a dstgroup, com o objetivo de melhorar a relação entre o desempenho da detonação e a compatibilidade com o britador primário.

Estabelecer uma linha de base mensurável

A fase inicial combinou topografia detalhada da bancada, levantamentos de furos de detonação, simulação do projeto de detonação e medição da fragmentação.

Utilizando o WipFrag, os pesquisadores avaliaram a distribuição do tamanho das partículas do material detonado e compararam os resultados com os requisitos do britador primário da pedreira.

Um guia de compatibilidade com britadores ajudou a identificar materiais dentro da faixa de tamanho desejada e materiais de tamanho excessivo que exigiam manuseio ou britagem adicionais.

As avaliações iniciais revelaram diferenças entre a fragmentação prevista e a medida, juntamente com variações associadas à geometria da detonação e à precisão da perfuração.

Essas descobertas forneceram uma base para avaliar ajustes subsequentes.

Avaliando as alterações no projeto de detonação

As fases posteriores da pesquisa investigaram alterações nos parâmetros de projeto de detonação, incluindo propriedades de tamponamento, perfuração secundária, precisão da perfuração e momento de iniciação.

As medições de fragmentação foram utilizadas para comparar os resultados e avaliar se as alterações aproximaram o material da distribuição de alimentação desejada do britador.

A pesquisa demonstrou, em última análise, melhorias mensuráveis após ajustes direcionados no projeto de detonação, incluindo uma redução de 11% no D80, uma redução de 19% no tamanho máximo do fragmento e uma melhoria de 21% na eficiência de fragmentação. Essas mudanças aproximaram a distribuição granulométrica (PSD) do minério bruto 15% da faixa de compatibilidade do britador.

Esses resultados descrevem as condições e comparações específicas utilizadas na pesquisa, e não melhorias de desempenho que podem ser presumidas em outras operações.

Ampliando a medição para alimentação de britadores

A pesquisa também incorporou medições automatizadas usando o Reflex próximo ao britador primário.

Essas observações ajudaram a avaliar o material que chegava para processamento e forneceram uma maneira adicional de comparar os efeitos das mudanças no projeto de detonação ao longo do tempo. Como mencionado acima, após os ajustes iniciais no projeto de detonação, a distribuição granulométrica (DG) do minério bruto aproximou a amostra 15% da faixa de compatibilidade com britadores estabelecida durante a fase inicial.

A importância do trabalho não reside simplesmente no fato de uma única explosão ter produzido fragmentos menores.

Isso demonstra um processo orientado por medições, no qual os requisitos do britador ajudaram a definir as metas de fragmentação, os resultados das detonações foram medidos, os ajustes foram avaliados e as características subsequentes do material foram monitoradas.

Essa abordagem conecta a operação de detonação com os requisitos dos equipamentos subsequentes, em vez de tratar a fragmentação como um resultado isolado da detonação.

Para mais informações, consulte os artigos publicados na revista. Uma estrutura integrada "da mina à britagem" para operações com agregados.: Parte 1, Parte 2 e Parte 3.

10. Construindo visibilidade a longo prazo ao longo da vida útil de uma mina

Medições individuais fornecem informações sobre o material em um determinado momento e local.

Seu valor pode aumentar quando os resultados são coletados de forma consistente, associados às condições operacionais e comparados ao longo de períodos mais longos.

À medida que a mineração avança, as operações encontram diferentes zonas geológicas, características dos materiais, condições dos equipamentos e requisitos de processamento.

As medições coletadas ao longo do tempo podem ajudar a documentar essas mudanças e fornecer uma referência para avaliar o desempenho subsequente.

Conectando medições em diferentes etapas

As tecnologias da WipWare oferecem maneiras complementares de caracterizar o material ao longo de todo o ciclo de mineração e processamento:

• Junta de Wip Caracteriza a estrutura rochosa exposta antes da detonação.
• WipFrag Avalia a fragmentação pós-explosão e outras amostras de materiais acessíveis.
• BlastCast Ajuda a comparar a fragmentação medida com os resultados modelados e a investigar possíveis alterações de projeto.
• Reflexo Fornece medições automatizadas de carga de veículos durante o carregamento, transporte e processamento.
• Só Fornece medições repetidas de materiais em esteiras transportadoras e linhas de processo.
• MailFrag Oferece análise WipFrag com assistência especializada em situações onde os recursos internos de análise são limitados.

Essas tecnologias não medem materiais da mesma maneira, nem precisam ser implementadas em conjunto para gerar valor.

Cada um aborda uma necessidade de medição diferente, e a utilidade de combinar os resultados depende de amostragem adequada, calibração, relatórios consistentes e das informações operacionais disponíveis.

Por exemplo, uma mina pode comparar as medições do WipFrag de uma detonação com as medições subsequentes do Reflex em cargas de caminhão que saem daquela área de mineração. As medições individuais podem então fornecer informações sobre o material que entra ou sai de uma etapa de processamento.

Quando esses resultados são associados às suas localizações, horários, fontes e condições de operação, eles podem ajudar a explicar como as características do material mudam à medida que a produção avança.

Avaliando tendências e mudanças operacionais

Registros de medições de longo prazo também podem auxiliar na comparação entre períodos operacionais.

Uma mina pode avaliar a fragmentação antes e depois de uma mudança nas práticas de detonação, examinar o tamanho do produto do britador conforme o desgaste do equipamento ou comparar as características de alimentação do circuito de moagem de diferentes áreas de mineração.

As medições podem ser avaliadas juntamente com indicadores operacionais, como produtividade, consumo de energia, configurações de equipamentos, registros de manutenção e roteamento de materiais.

Isso ajuda os engenheiros a investigar se as mudanças nas características do material estão associadas a mudanças no desempenho do processo.

É importante ressaltar que as medições de fragmentação não quantificam diretamente a eficiência energética, o desgaste dos equipamentos ou a redução de custos. Esses resultados exigem dados operacionais correspondentes.

A importância da medição da fragmentação reside no fato de que ela adiciona informações sobre a caracterização do material a essas avaliações, ajudando os operadores a compreender melhor as condições que influenciam o desempenho.

Construindo um Processo de Melhoria Consistente

Um programa de melhoria orientado por métricas começa com a definição dos requisitos da operação e o estabelecimento de metas significativas.

Em seguida, são coletadas medições em locais selecionados para determinar como as características reais do material se comparam a esses requisitos.

Quando as condições diferem das expectativas, os resultados podem ser avaliados juntamente com as informações geológicas, de equipamentos e operacionais correspondentes.

Alterações nas configurações de detonação, britagem, peneiramento ou outros processos podem então ser avaliadas por meio de medições subsequentes.

Com o tempo, isso cria um processo de feedback no qual as decisões operacionais são baseadas no comportamento observado dos materiais, e não apenas em suposições.

Nem toda operação precisa de sistemas de medição em todas as etapas. Um único sistema bem posicionado pode agregar valor considerável quando resolve um problema operacional importante.

Outras operações podem se beneficiar da combinação de medições em vários locais para entender como o material se altera ao longo do processo de produção.

O objetivo é estabelecer as medições corretas, nos locais corretos, com uma finalidade clara para o uso dos resultados.

Pesquisas publicadas fornecem exemplos práticos de como essas abordagens de medição foram aplicadas em diferentes operações. Estudos envolvendo o controle de moinhos SAG, o desempenho de britadores, o monitoramento de transportadores e a otimização de detonação demonstram como os dados de fragmentação podem contribuir para avaliações mais abrangentes do desempenho do processo. Explore essas aplicações em Estudos de caso da WipWare: Fragmentação e monitoramento de processos.

Conclusão

A fragmentação afeta muito mais do que os resultados imediatos de uma explosão.

As características do material influenciam o carregamento, o transporte, a britagem, a peneiração, a moagem e a consistência do processamento subsequente. Compreender essas relações requer medições que possam ser relacionadas às decisões operacionais tomadas em cada etapa.

Desde a caracterização de rochas antes da detonação e avaliação da fragmentação até o monitoramento automatizado de cargas de veículos e esteiras transportadoras, a WipWare oferece tecnologias complementares para entender como o material se transforma ao longo de uma operação.

Em conjunto com amostragem adequada, registros operacionais e metas de processo, essas medições podem ajudar as operações a identificar a variabilidade, avaliar mudanças e desenvolver abordagens mais consistentes para a melhoria de processos.

Ao longo da vida útil de uma mina, o histórico de medições resultante pode fornecer um contexto valioso para a compreensão das mudanças nas condições do material, a comparação de estratégias operacionais e a tomada de decisões futuras.

O valor não está simplesmente em coletar mais informações. Está em compreender o significado das medições e usá-las para tomar decisões mais bem fundamentadas.

Porque você não pode gerenciar o que não pode medir.!