Solução de problemas na indústria da mineração via modelagem e simulação computacional : o caso de um separador magnético vertical, de um alimentador de sapatas e de uma peneira vibratória.

Abstract

A utilização de modelagem e simulação computacional é uma estratégia que garante às indústrias ganho temporal e financeiro, pois permite prever o comportamento de uma máquina ou operação. Especificamente na área de mineração, este trabalho aplica a modelagem e simulação nos estudos de caso de um separador magnético vertical, um alimentador de sapatas e uma peneira vibratória. No primeiro caso visa-se a redução do consumo de água pela substituição do processo de lavagem do concentrado, e para tanto, simulações computacionais do escoamento de fluido (via modelo em CFD) e da magnetização (via modelo em Eletromagnetismo) além de testes laboratoriais, mostram uma alternativa ao usar a desmagnetização do minério e substituição da água por ar comprimido. O segundo caso contempla um alimentador de sapatas que apresenta grande variabilidade na entrega de material e então é proposta a instalação de uma comporta deslizante; para análise do funcionamento da comporta, simulações via DEM são realizadas. O último caso analisa, também via DEM, o funcionamento de uma peneira vibratória quando o material admitido está seco (umidade natural) ou quando apresenta valores maiores de umidade representada pela força de coesão entre partícula-partícula e adesão entre partícula-estrutura. Para o separador magnético vertical, os resultados mostraram que o sistema proposto é capaz de reduzir e até mesmo eliminar a água de lavagem do concentrado. No caso do alimentador de sapatas, a instalação de uma comporta deslizante permitiu aumentar em um grau de liberdade no controle da vazão em massa de minério e por fim, o caso da peneira vibratória, identificou-se que o coeficiente de coesão, parâmetro de ajuste do modelo, pode representar a umidade do minério.