Empresa de mineração do México melhora a operação com seis decanters

Uma grande empresa de mineração no México precisava melhorar a recuperação de água residual para fornecer água reciclada ao seu circuito de flotação para separação e extração de material.

Depósitos de minério em todo o mundo são extraídos para seus minerais muito necessários. Populações crescentes, novas tecnologias e o impulso para melhorar nosso clima estão empurrando as minas a fornecer mais minerais para alimentar o mundo de hoje. Os processos minerais usam água como meio para ajudar a misturar, lixiviar, transportar ou transformar os minerais do minério. Globalmente, a água é um dos nossos recursos mais preciosos, e a indústria de mineração leva a sério a responsabilidade de reutilizar e devolver a água ao seu estado natural. 

Histórico

Esta grande empresa de mineração é líder global na mineração de produtos fluorados que desempenham um papel fundamental na melhoria da vida diária em uma ampla variedade de aplicações, incluindo construção, baterias, polímeros, refrigerantes, dispositivos médicos e ingredientes farmacêuticos ativos, entre outros.

A empresa fornece soluções para uma variedade de mercados através de uma ampla gama de aplicações de produtos, metspar, acidspar, ácido fluorídrico, anidrite, cloreto de alumínio, refrigerantes, propulsores médicos, armazenamento de energia, e propulsores técnicos. Os produtos são adequados para uma variedade de aplicações, incluindo tratamento médico, refrigeração comercial, automotiva, construção e serviços públicos.

Sendo o maior produtor de fluorita do mundo, representando mais de 20% do fornecimento global, bem como produzindo cerca de 10% do fornecimento global de ácido fluorídrico, esses produtos são usados por centros de fabricação no México, Reino Unido, Estados Unidos e Japão. A estrutura da mina para o mercado garante uma cadeia de suprimento segura para os clientes em uma ampla gama de aplicações e setores de produtos.

O desafio

A operação de mineração no México não conseguiu obter os resultados de produção necessários usando espessantes e hidrociclones convencionais. A empresa extrai um produto em um local com água muito limitada necessária para sua operação. A maneira mais inteligente de fazer isso é reciclar a água. No entanto, nesse processo, eles usaram uma grande área de lagoas de decantação de água. Ao longo de cerca de 25 anos, um grande volume de material muito fino se acumulou no circuito de água que se assentou de forma pouco natural. 

A empresa de mineração precisava encontrar uma solução, em parte porque tinha uma enorme despesa (gastando US$ 1 milhão por mês) para comprar água. Essa água aumentou o processo e permitiu que a produção continuasse, mas, eventualmente, eles começaram a ficar sem armazenamento para os volumes de água fina, sedimentada e fora das especificações. O produto de valor foi processado de várias maneiras. As taxas de sedimentação de sólidos foram inaceitáveis e erráticas em espessadores e hidrociclones por gravidade. Geralmente, uma porcentagem do material, as frações maiores e mais densas se depositaram em taxas aceitáveis, mas as taxas de sedimentação da fração fina permitiram que as frações finas saíssem do sistema ainda em suspensão. Essa condição, ao longo do tempo, criou volumes enormes de água que não podiam ser reutilizados ou descartados. Eles precisavam de uma solução que pudesse facilitar a extração das partículas de sedimentação rápida e capturar as partículas finas em uma única passagem a uma alta taxa de capacidade de vazão, algo único e tecnicamente orientado, com ajustabilidade sofisticada, mas construção robusta com soluções avançadas de projeção de desgaste para suportar as duras realidades da mineração. 

A solução

A empresa de mineração fez parceria com a Flottweg para encontrar a solução. Tanto a equipe da mina quanto da Flottweg coletaram amostras detalhadas durante todo o processo, que foram enviadas para os laboratórios da Flottweg na Alemanha para análise detalhada. Os engenheiros de processo analisaram as necessidades únicas da mina e os parâmetros da planta e do processo e calcularam uma série de resultados esperados sob várias condições. 

O esforço mútuo entre a equipe de engenharia da mina e a Flottweg resultou na instalação de uma centrífuga decanter Z92 de tamanho completo na operação da mina no México. Supervisionada pelos técnicos altamente treinados da Flottweg, tanto no local quanto conectados simetricamente na Alemanha, a empresa de mineração conseguiu atingir o mais alto nível de eficiência e produtividade. A Flottweg forneceu uma centrífuga de pequena dimensão para recuperar de forma contínua e eficiente a valiosa água residual do processo e reduzir a carga de sólidos arrastados. Desde então, eles adicionaram várias máquinas para expandir suas capacidades de processo de recuperação de água. Após um período piloto altamente bem-sucedido, o equipamento de teste da°Flottweg (modelo Z92) foi convertido para instalação permanente em 2019. 

Ao fazer a reconfiguração, planos foram desenvolvidos para acomodar uma construção em escala completa de seis (6) decanters, facilitando o processo do fluxo total de rejeitos da operação. Duas máquinas adicionais foram instaladas e colocadas em serviço um ano depois e, em seguida, três máquinas adicionais foram colocadas em operação no ano seguinte, totalizando seis decanters atualmente operando e produzindo efetivamente.

Foram três objetivos: 

• Recuperar o máximo de água possível para reutilização operacional.
• Reduzir o volume geral de material fino com a água de reutilização.
• Remover os sólidos que foram gerados da operação de mineração. Isso envolve a mineração subterrânea de rocha que sobe até a superfície e é moída em um material muito fino. Esse material é então colocado em um tanque com um material tanino especial que permite que seu produto de valor flutue. Existe um resíduo de outro material moído que sobra, que é chamado de rejeito.

Como a tecnologia funciona

As forças rotacionais desenvolvidas dentro da decanter aceleram as forças gravitacionais transmitidas aos fluidos que passam pelo dispositivo. A força aplicada pode acelerar as taxas de sedimentação centenas ou milhares de vezes em comparação com condições estáticas. 
O design modular desta centrífuga decanter permite a ajustabilidade para otimizar todos os tipos de tarefas de separação. As decanters da Flottweg usadas para esta aplicação de recuperação de água de mina permitem uma infinidade de ajustes que ajudam a ajustar os resultados conforme necessário. Eles incluem ajustes de velocidade do tambor em um amplo espectro que estabelece as forças de separação aplicadas, variações de velocidade da rosca transportadora de sólidos para maximizar o transporte de sólidos e represamentos de saída de água ajustados mecanicamente para definir os níveis internos de fluido na máquina. 
 

Esses três recursos ajudam a personalizar os resultados derivados da operação. As velocidades do tambor e da rosca transportadora podem ser configuradas, através da automação incorporada, para ajustar à medida que a alimentação de entrada muda, permitindo que a máquina continue fornecendo um resultado padronizado. Outras decanters especiais podem ser fornecidas com um impulsor ajustável. Normalmente, o líquido clarificado sai de uma decanter sem pressão para a câmara de coleta subsequente. Como alternativa, é possível transportar o líquido clarificado para longe usando um rotor. O fluido sai em um sistema fechado como um fluxo de baixa pressão.  Esta variante oferece a capacidade de fazer ajustes de nível de líquido em tempo real, sem redefinir as alturas de represamento, fornecendo mais um recurso de otimização para ajustar a capacidade de separação.  A versão aprimorada apresenta um dispositivo de posicionamento eletrônico do impulsor, para posicionar o impulsor ajustável. 
 

Resultados

A mina do México abrange mais de 1.000 hectares e é o maior depósito subterrâneo de fluorita do mundo. A maioria ou o material vem do subsolo em grandes depósitos minerais. Desde a instalação das decanters, as despesas operacionais e de água diminuíram drasticamente. O uso do equipamento reduziu o custo em pelo menos um terço, com soluções Flottweg adicionais nas fábricas para reduzir esse custo ainda mais. 

A empresa de mineração diz que as máquinas estão funcionando exatamente como prometido, com resultados cada vez mais positivos. Seus objetivos são melhorias contínuas na qualidade da água de retorno e no processo para recuperar água fora das especificações de reservatórios de armazenamento contaminados. A empresa decidiu investir uma quantidade significativa de tempo e recursos para melhorar seu sistema de tratamento de água. "A Flottweg nos ofereceu tecnologias que inicialmente pareciam realmente boas, embora estivéssemos céticos, eles demonstraram resultados e acho que o ponto de venda mais importante é como eles nos ajudaram a alcançar a otimização tanto na operação da centrifuga quanto nos processos ao redor", disse um representante da empresa. "A vantagem de aceitar a oferta da Flottweg para alugar seu equipamento para que pudéssemos usá-lo e fornecer um serviço técnico para mostrar não apenas como é fácil usar o equipamento, mas também o efeito cascata que teria em nosso sistema, foi a chave para o sucesso. Assim, o sucesso deste trabalho consistiu na parte técnica, mas também na parte de serviço, especialmente. Um componente essencial foi a proposta da Flottweg para testar o equipamento no local. Acho que foi o mais importante. E encontrar uma sinergia realmente importante que nos ajudou a obter resultados muito acima das nossas expectativas."

Autor:

Terry Ostrom é o gerente da indústria de mineração e minerais da Flottweg Separation Technology, Inc. Ele tem uma ampla experiência em equipamentos de preparação, incluindo bombas, sistemas de reagentes°e centrifugas. Isso, juntamente com sua experiência em engenharia de processo de mineração, o torna bem adequado para dar suporte a esse setor.