Dissertação de Mestrado

A prática de modelagem e simulação para operações industriais de processamento mineral é tradicionalmente utilizada para dimensionamento e otimizações de ciclones. Porém, os principais modelos utilizados são baseados na população total de partículas presentes na polpa, não distinguindo assim os minerais presentes. Este estudo apresenta um método inovador que investigou a possibilidade de otimização da recuperação metalúrgica de P2O5 do circuito de deslamagem de uma usina de beneficiamento de minério fosfatado no Brasil. Nesta etapa do processo são separadas as lamas para encaminhamento à barragem de rejeitos. Para isso, foram realizadas amostragens no circuito industrial existente, seguidas das determinações das curvas de partições para a amostra global, assim como para as partículas de apatita. Os resultados foram empregados para calibrar o modelo de ciclones de Narasimha-Mainza. A partir de um Caso Base, determinado com referência na amostragem industrial, três cenários de otimizações foram simulados mediante alterações de geometrias dos ciclones e respectivas condições de operações. O resultado dos cenários simulados pelo método proposto indicou possibilidade de elevações na recuperação metalúrgica de P2O5 na deslamagem de 8,8 a 12,9% em relação ao Caso Base.

Modeling and simulation of industrial mineral processing operations is traditionally used for cyclone sizing and optimizations of industrial operations. However, the main models used are based on the total population of particles in the pulp, thus not distinguishing the individual minerals. This study presents the results of an innovative method that investigated the optimization of the metallurgical recovery of P2O5 in the desliming circuit of a phosphate ore processing plant in Brazil. A survey campaign was carried out in the existing industrial circuit, followed by the determination of the partition curves for the overall particles, as well as specifically for the hydroxyapatite particles. The results were used to calibrate the Narasimha-Mainza cyclone model. From a Base Case, determined with reference to the industrial survey, three optimization scenarios were simulated through changes in cyclone geometries and respective operating conditions. Simulated scenarios indicated the possibility of P2O5 metallurgical recovery increasing from 9.4% to 12.7% as compared with the Base Case.