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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Alexandre Cardoso da Silveira Reple
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Chieregati, Ana Carolina (Presidente)
Dompieri, Mauricio
Petter, Carlos Otávio
Título em português
Bulk ore sorter: um estudo de caso na mina de Phu Kham.
Palavras-chave em português
Cobre
Concentração de minerais
Sensor (Uso)
Resumo em português
O cenário atual das commodities minerais tem obrigado as empresas de mineração a otimizar suas operações e buscar soluções inovadoras para manter a lucratividade desejada de suas minas, controlar os riscos envolvidos e garantir a sobrevivência do negócio. Neste contexto, com a menor disponibilidade de minérios de alto teor, os depósitos minerais remanescentes exigem a lavra e o beneficiamento de grande quantidade de massa por tonelada de metal produzido. Apesar de apresentarem um teor médio decrescente, estes depósitos frequentemente contêm regiões com minério de teor mais elevado incorporados às porções de baixo teor ou mesmo na massa estéril. Por melhor que seja o conhecimento das reservas, a lavra seletiva dessa massa de teor mais elevado é praticamente inviável operacionalmente. A forma mais eficiente de aproveitar estas reservas é por meio do processo de pré-concentração de minério por ore sorting (seleção/classificação de minério). O objetivo deste processo é remover, quanto antes possível, o material com teor não econômico. A consequência imediata é uma potencial redução dos custos de processamento e do consumo de água e energia para a mesma massa de metal produzido. Existem várias tecnologias aplicáveis em pré-concentração; este estudo é focado especificamente na apresentação e discussão dos impactos causados no empreendimento mineiro de Phu Kham (PanAust), a partir da instalação e utilização do equipamento de pré-concentração, bulk ore sorter. Este equipamento faz uso de um sensor de ressonância magnética, e tem por objetivo a separação de grandes volumes de estéril direto no transportador de correias totalmente carregado (in-pit ou correia de alimentação da usina), baseando-se nos teores medidos ou inferidos a partir de seu sensor. A pré-concentração com bulk ore sorter é fundamentalmente utilizada para aumentar a produtividade baseada na capacidade fixa da usina e atenuar os prejuízos causados pelas incertezas nas definições de teores da mina. Isto é, a partir da maior precisão no controle do teor, pode-se reduzir a diluição e a perda de minério oriundas da operacionalização e explotação das reservas minerais, controlar o teor de corte e o teor médio na alimentação da usina ou ainda separar os diversos tipos de minérios para serem tratados em diferentes rotas no processo de beneficiamento. Este trabalho estuda a viabilidade técnica e econômica da aplicação do bulk ore sorter na mina de Phu Kham, no Laos. Inicialmente a tecnologia de sorting é apresentada, juntamente com os sensores disponíveis e o sistema diversor. Os resultados econômicos foram avaliados a partir dos dados de produção da mina no ano de 2014. Sem a possibilidade da realização de estudos de amostragem, a variabilidade do minério foi estimada a partir da variância de dispersão, uma ferramenta geoestatística. A estimativa do desempenho da separação inclui os erros associados a leitura do sensor e do sistema diversor. Avaliações econômicas foram realizadas para diferentes cenários e demonstraram que o bulk ore sorter tem o potencial de aumentar a produção metálica e o lucro. Este sistema de pré-concentração permite a que apenas o material com valor agregado alimente a planta de beneficiamento.
Título em inglês
Bulk ore sorter Phu Klam mine case study.
Palavras-chave em inglês
Bulk ore sorting
Ore sorting
Preconcentration
Sensors
Resumo em inglês
The current scenario of mineral commodities has forced the mining companies to optimize their operations and look for innovative solutions to maintain the desired profitability of their mines, control the risks involved and ensure the survival of the business. In this context, with the depletion of high grade deposits, the remaining lower grade deposits require the mining and processing of larger volumes of material per tonne of product. These low grade deposits often contain a large proportion of barren gangue. The aim of pre-concentration is to remove this barren material at as coarse a particle size and as early in the process as possible. This has the potential to reduce processing costs, energy and water consumption and possibly ore transport requirements. There are several technologies that may be applicable for pre-concentration; this work looks specifically at bulk ore sorting. This involves the separation of a large volume of barren gangue from a fully loaded conveyor belt (in-pit or plant feed belt) based on the grade as measured or inferred from a sensor measurement. Bulk ore sorting may be used to increase the production rate through fixed plant capacity, or reduce the required size of downstream processing equipment. Uneconomic or marginal reserves may be upgraded making them economic to treat and improving the resource utilisation. Bulk ore sorting could also be used to reduce dilution and ore loss in mining operations by improving grade control, or to separate ore types to treat via different process routes. Thus, bulk ore sorting has the potential to improve the profitability and reduce the environmental impact of mining operations and may be applied in different ways. This study investigates three examples of how bulk ore sorting may be employed and the associated economic benefits. The technical and economic viability of bulk ore sorting is evaluated for a copper deposit in Laos. Bulk ore sorting technology is described briefly along with discussion of appropriate sensor and diversion systems for the copper deposit considered. The economic implications were evaluated using the actual mined material and costs from 2014 as the base-case. In the absence of sampling data, ore grade variability was estimated using geo-statistical tools based on mine grade control data. A process model of the sorter was developed considering the accuracy of the sensor measurement and errors associated with material diversion. This was used to simulate the separation performance. Economic evaluations were conducted for a number of different scenarios and demonstrated that bulk ore sorting has the potential to increase the amount of metal in product and annual profit for the operation considered. This is because it is cheaper to sort and reject below cut-off grade material contained in the plant feed than to treat this material through the processing plant. The sorter acts as a gatekeeper - only above cut-off grade material (value-adding) reports to the processing plant.
 
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Data de Publicação
2017-12-07
 
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