A indústria de mineração sempre foi conhecida por sua complexidade e ambientes severos. Da extração do minério à recuperação do produto final, os clientes enfrentam diferentes processos que geralmente envolvem lamas abrasivas, concentrações de sólidos alternadas e ambientes quimicamente agressivos. Essas condições tornam a estabilidade do processo um desafio constante, e as medições do processo uma ferramenta necessária. Medições de viscosidade e densidade em tempo real permitem o monitoramento e o controle do comportamento da lama para processos otimizados de recuperação do produto.
Tabela de conteúdo
- Conheça
- Rheonics Visão geral dos sensores de viscosidade e densidade em linha tipo SR
- Parâmetros relevantes
- Viscosidade e densidade como indicadores de processo
- Principais aplicações de mineração
- Condições de Processo e Melhores Práticas
- Referências
Conheça
A indústria de mineração sempre foi conhecida por sua complexidade e ambientes adversos. Da extração do minério à recuperação do produto final, os clientes enfrentam diferentes processos que geralmente envolvem lamas abrasivas, concentrações de sólidos alternadas e ambientes quimicamente agressivos. Essas condições tornam a estabilidade do processo um desafio constante, e o processo medições uma ferramenta necessária.
esta indústria está sempre à procura de controlando a concentração, textura, composição e propriedades de fluidez de seus processos. Esses parâmetros podem afetar o desempenho do equipamento, a eficiência da recuperação de metais, o uso inteligente de energia e as condições de segurança. Essas condições desejadas são frequentemente observadas ou controladas indiretamente, utilizando a densidade e a viscosidade como indicadores-chave.
Normalmente, utiliza-se a amostragem tradicional em laboratório, mas esta fornece insights ocasionais que não conseguem capturar mudanças em tempo real. Por outro lado, as medições em linha proporcionam visibilidade contínua e em tempo real do processo, permitindo uma resposta mais rápida.
Rheonics Visão geral dos sensores de viscosidade e densidade em linha tipo SR
Rheonics Os sensores do tipo SR (SRV e SRD) medem viscosidade, densidade e temperatura em linha para controle e monitoramento de processos. O SRV mede a viscosidade, enquanto o SRD mede a densidade e a viscosidade.
Esses sensores são calibrados de fábrica e não precisam de recalibração durante sua vida útil. No entanto, os clientes podem exigir calibração ou verificação para instrumentos utilizados em seu setor como parte do Controle de Qualidade. Reajustes opcionais ou correções de offset podem ser realizados, se necessário, para corresponder a referências específicas. Para mais detalhes, consulte Calibração do viscosímetro de processo em linha SRV em campo e fábrica.
Rheonics A tecnologia dos sensores é baseada em um ressonador torsional balanceado (BTR). Essa tecnologia patenteada apresenta uma vantagem significativa sobre os concorrentes, pois permite que os sensores sejam compactos, leves e não afetados por vibrações externas.
Rheonics SRV e SRD são comprovadamente eficazes em aplicações na indústria de mineração. Por exemplo, casos de uso comuns incluem o monitoramento de transporte de polpa de minério, flotação, gestão de água, lama de perfuração (também na mineração de veios profundos), ou Engrossamento estágios. O monitoramento preciso e contínuo ajuda otimizar o controle de concentração, a eficiência de recuperação de metal e a estabilidade geral do processo em ambientes abrasivos e quimicamente agressivos.
Parâmetros relevantes
As medições de viscosidade e densidade são usadas na indústria de mineração para monitoramento de processos, bem como para rastrear outros parâmetros de interesse relacionados. Estes incluem:
Concentração de sólidos (% p/p ou % sólidos)
Uma das variáveis de controle mais críticas no processamento de minerais. Ela impacta diretamente a eficiência da moagem, a recuperação da flotação e o gerenciamento de rejeitos.
- Espessantes
- Hidrociclones
- Células de flutuação
- Moinhos SAG/bolas
- Tanques de rejeitos
Textura ou fluidez da pasta
Importante para o transporte e processamento adequados. Se a polpa for muito espessa ou muito fina, pode causar bloqueios, danos à bomba ou baixo desempenho de separação.
- Dutos de transporte de chorume
- Bombas de polpa
- Alimentadores de moinhos
- Esmagamento úmido
- Tanques de mistura com agitadores
Composição química ou homogeneidade de mistura
É um indicador chave em lixiviação, flotação, controle de pH, dosagem de reagentes e floculação. Inconsistências nessas propriedades pode sinalizar mistura inadequada, dissolução incompleta ou formação de camadas, afetando a recuperação e aumentando o consumo de reagente
Exemplos:
- Tanques de lixiviação
- Floculação
- Dosagem de reagentes
- Neutralização / controle de pH
- Agitação em células de flotação
- Tanques de preparação de reagentes
Viscosidade e densidade como indicadores de processo
Medidor de viscosidade em linha SRV
Este sensor mede uma ampla faixa de viscosidade e temperatura em tempo real e é adequado para instalação em tanques para monitorar processos de mistura e em tubulações para medição contínua de fluidos em fluxo. Rheonics O SRV é especialmente adequado para processos de mistura de alta velocidade e não é afetado pela presença de bolhas no fluido ou vibrações externas.
A viscosidade mede a resistência de um fluido ao fluxo. Em suspensões, a viscosidade é influenciada por:
- Conteúdo sólido
- Distribuição de tamanho de partícula
- Forma e interação química das partículas
- A temperatura
À medida que a viscosidade aumenta, a polpa se torna mais difícil de bombear, misturar ou transportar. As medições de viscosidade permitem que os operadores:
- Detecte quando as polpas estão ficando muito espessas, correndo risco de bloqueios ou sobrecarga da bomba.
- Monitore o comportamento de cisalhamento e identifique problemas como aglomeração ou afinamento de partículas.
- Entenda e controle o comportamento geral do fluxo (reologia) sob diferentes condições de processo.
Medidor de densidade e viscosidade em linha SRD
Este sensor adiciona densidade à medição de viscosidade e temperatura em tempo real. É mais adequado para instalação em tubulações e tanques com constante e baixo Velocidade de mistura. Adicionar densidade às medições permite cálculos adicionais de concentração de fluido; no entanto, a faixa de viscosidade de medição é mais estreita em comparação com a SRV, e altas concentrações de bolhas podem adicionar ruído às leituras devido à medição de densidade. A SRD também não é afetada por vibrações externas.
Densidade refere-se à massa de um material por unidade de volume. No contexto de suspensões, está fortemente correlacionada com a porcentagem de sólidos presentes. À medida que a concentração de sólidos aumenta, a densidade também aumenta.y.
As medições de densidade permitem aos operadores:
- Monitore o conteúdo de sólidos continuamente.
- Detecte problemas de diluição ou alterações na composição.
- Controle processos como espessamento, flotação e moagem com maior precisão.
Além disso, a eletrônica SRD suporta cálculos personalizados de variáveis de processo, com base em entradas em tempo real de densidade, viscosidade e temperatura.
Principais aplicações de mineração
Perfuração e Jateamento
A perfuração e a detonação são os primeiros passos na extração de minerais, quebrando a rocha em tamanhos administráveis
A fragmentação inadequada leva ao aumento do consumo de energia na britagem posterior e ao maior desgaste do equipamento.
- Alta densidade em emulsões ou suspensões explosivas (géis de água) podem reduzir a eficácia da explosão
- Alta viscosidade em emulsões ou suspensões explosivas (géis de água) podem obstruir o fluxo adequado.
Rheonics A instalação de sensores em linhas ou tanques de mistura de fluidos de perfuração e emulsões explosivas permite:
- Manter propriedades ótimas de emulsões ou suspensões explosivas
- Melhore o desempenho explosivo e a qualidade da explosão
| KPIs de interesse | Impacto com Rheonics Instrumentos |
|---|---|
| Desvio de Consistência Explosiva (%) | Reduzido pelo controle da mistura e bombeamento |
| Taxa de penetração da broca (m/h) | Melhorado pela manutenção das propriedades ótimas do fluido de perfuração |
| Uniformidade de Fragmentação de Rocha (Índice) | Melhorado devido ao melhor desempenho explosivo |
| Taxa de desgaste da broca (horas/broca) | Reduzido por meio de melhor lubrificação e menor estresse mecânico durante a perfuração |
Moagem e Classificação
A britagem e a moagem são as primeiras etapas do processamento mineral, onde o minério é reduzido em tamanho para facilitar os processos de extração.
Esta do palco A eficiência impacta diretamente o sucesso de operações posteriores, como flotação e lixiviação.
- Alta densidade pode sobrecarregar o moinho e desperdiçar energia.
- Densidade baixa leva a uma moagem ruim e a um tamanho de partícula não ideal.
- Alta viscosidade reduz o movimento da mídia e amortece a ação de trituração.
Rheonics A instalação de sensores nas tubulações de alimentação e descarga de polpa de moinhos e ciclones em circuitos de moagem permite:
- Ajuste a adição de água ou a taxa de alimentação.
- Evitar sobrecarga do moinho
- Otimize o uso de energia
| KPIs de interesse | Impacto com Rheonics Instrumentos |
|---|---|
| Consumo Específico de Energia (kWh/ton) | Reduzido por meio de condições ótimas de polpa |
| Tamanho do produto desejado aprovado (%) | Aumento devido ao desempenho de moagem estável |
| Variação do tamanho do produto (proporção) | Menor variabilidade, melhor controle a jusante |
| Rendimento do moinho (toneladas/hora) | Aumentado evitando instabilidade e tempo de inatividade do processo |
Flotação e Separação
A flotação é uma etapa vital de separação no processamento de minerais, usada para recuperar seletivamente minerais valiosos.
Separação inadequada e formação de resíduos podem resultar em maior uso de reagentes e menor recuperação.
- Alta densidade afeta a dispersão do ar e a eficácia do reagente.
- Alta viscosidade pode limitar a fixação de partículas de bolhas.
Rheonics A instalação de sensores em linhas de alimentação de flotação, dentro de células de flotação ou em descargas de rejeitos em circuitos de flotação permite:
- Ajuste a dosagem de água, ar e reagente.
- Garantir condições de polpa para flotação seletiva.
- Melhora a estabilidade da espuma e a recuperação de minerais.
- Evite o uso excessivo de reagentes e reduza perdas de rejeitos.
| KPIs de interesse | Impacto com Rheonics Instrumentos |
|---|---|
| Recuperação Mineral Valiosa (%) | Aumentado por meio de interações bolha-partícula aprimoradas |
| Consumo de reagentes (kg/ton) | Reduzido devido à dosagem otimizada |
| Grau de concentrado (%) | Melhorado devido à melhor seletividade de separação |
| Perdas com Rejeitos (%) | Diminuído pela minimização do transporte de minerais valiosos |
Lixiviação e Gestão de Ácidos
Lixiviação é uma técnica hidrometalúrgica vital onde metais valiosos são extraídos do minério dissolvendo-os em uma solução química.
Se a solução de lixiviação não for controlada adequadamente, a recuperação do metal diminui.
- Alta densidade pode reduzir o tempo de retenção, limitando a dissolução mineral.
- Viscosidade excessiva pode retardar a difusão do reagente e o transporte do metal.
Rheonics a instalação de sensores em tubulações de polpa ou diretamente em tanques de lixiviação permite:
- Otimizar o tempo de retenção e a concentração do reagente
- Melhorar a recuperação de metais
- Reduzir a duração do ciclo de lixiviação
| KPIs de interesse | Impacto com Rheonics Instrumentos |
|---|---|
| Taxa de extração de metal alvo (%) | Aumento devido ao contato otimizado do reagente e dissolução |
| Duração do ciclo de lixiviação (horas) | Reduzido ao permitir a conclusão mais rápida da reação de lixiviação |
| Consumo de reagente de lixiviação (kg/ton) | Diminuído devido à dosagem otimizada |
Espessamento e Desidratação
O espessamento e a desidratação são essenciais no processamento de minerais, reduzindo o volume da polpa ao remover o excesso de água.
O controle inadequado pode levar à recuperação ineficiente de água e a rejeitos instáveis para descarte.
- Densidade da pasta pode indicar bom desempenho de espessamento
- Viscosidade excessiva pode retardar a sedimentação, dificultando a separação da água
Rheonics A instalação de sensores em linhas de alimentação de polpa, tanques de espessamento, fluxos de subfluxo e transbordamento permite:
- Otimizar as taxas de alimentação de polpa e a dosagem de floculante
- Certifique-se de que a polpa de subfluxo atinja a concentração de sólidos desejada
- Maximizar a recuperação de água
| KPIs de interesse | Impacto com Rheonics Instrumentos |
|---|---|
| Concentração de sólidos no underflow (%) | Melhoria que leva a um transporte e descarte de rejeitos mais eficientes |
| Taxa de recuperação de água (%) | Aumento por meio de sedimentação otimizada e eficiência de separação aprimorada |
Gerenciamento de rejeitos
A gestão de rejeitos é essencial, garantindo o manuseio seguro e ambientalmente responsável dos resíduos gerados durante o processamento de minerais.
Se as propriedades do chorume não forem controladas adequadamente, os riscos operacionais e os custos aumentam.
- Alta densidade variações podem afetar a estabilidade dos rejeitos e a segurança a longo prazo.
- Alta viscosidade aumenta o consumo de energia de bombeamento e pode causar bloqueios na tubulação.
Rheonics a instalação de sensores em dutos ou lagoas de rejeitos permite:
- Detecte problemas de fluxo precocemente e evite bloqueios de dutos
- Apoiar o monitoramento geotécnico da deposição de rejeitos
- Otimizar o uso de energia de bombeamento
- Recuperação eficaz de água de lagoas de rejeitos por meio da identificação dos níveis de sedimentação
| KPIs de interesse | Impacto com Rheonics Instrumentos |
|---|---|
| Frequência de bloqueios de oleodutos de rejeitos (incidentes/ano) | Reduzido devido ao monitoramento proativo para evitar bloqueios |
| Consumo Específico de Energia para Bombeamento (kWh/ton) | Diminuído pela otimização dos parâmetros de bombeamento |
| Variação da densidade da lama de rejeitos (%) | Reduzido pela melhoria da estabilidade e consistência da deposição da Instalação de Armazenamento de Rejeitos (TSF) |
| Eficiência de recuperação de água (%) | Melhorado pelo monitoramento dos níveis de sedimentação |
Gestão de lubrificação
O gerenciamento de lubrificação garante a operação contínua de equipamentos pesados de mineração, incluindo caminhões basculantes, pás carregadeiras e perfuratrizes.
A má condição do lubrificante pode aumentar o desgaste do motor ou até mesmo a falha do equipamento, levando a:
- Redução da vida útil do equipamento
- Tempo de inatividade inesperado e reparos caros
Rheonics instalação de sensores em sistemas de lubrificação ou configurações de análise de óleo para monitoramento contínuo, permite:
- Habilitar manutenção baseada em condições
- Detecção precoce da degradação do lubrificante
- Melhore a confiabilidade do equipamento e reduza os custos de manutenção
| KPIs de interesse | Impacto com Rheonics Instrumentos |
|---|---|
| Tempo de inatividade do equipamento devido a falhas de lubrificação (horas/mês) | Reduzido pela detecção precoce da degradação do lubrificante |
| Consumo de Lubrificantes (Litros/mês) | Diminuir através de intervalos de troca otimizados |
| Frequência de substituição de componentes (razão) | Reduzido, pois a lubrificação adequada prolonga a vida útil das peças e reduz o desgaste |
Condições de Processo e Melhores Práticas
Abrasão por erosão
Em operações de mineração, lamas abrasivas podem corroer as sondas do sensor ao longo do tempo. Nesse caso, deve-se considerar que apenas a sonda do sensor precisa ser substituída; os componentes eletrônicos e o cabo podem permanecer no local. A vida útil dependerá do tamanho das partículas, da velocidade do fluxo e da composição da lama. Rheonics As sondas também incluem um recurso de monitoramento de abrasão, alertando os usuários antes que ocorra uma falha para garantir uma operação contínua.
Limite de velocidade do fluxo
Rheonics Sondas SRV e SRD são geralmente compatível com velocidades de fluxo de até 10 m/s, Desde lamas de mineração podem ser bombeadas perto velocidades tão altas para evitar a sedimentação, é recomendado instalar a sonda paralela à direção do fluxo em cotovelos, pois isso pode reduzir o impacto mecânico, Contudo, velocidades nesta faixa ainda podem adicionar muito ruído às leituras. Para mais detalhes, consulte Rheonics Sensores tipo SR para aplicações de alta vazão e alta viscosidade
Partículas em fluido
Rheonics Os sensores podem lidar com partículas macias de tamanho micrométrico com impacto mínimo na precisão, e qualquer ruído de sinal adicional pode ser filtrado pela eletrônica. No entanto, suspensões com partículas grandes (em escala milimétrica ou superior) podem causar instabilidade na leitura e danos mecânicos ao sensor. Portanto, a pré-triagem ou a instalação longe dessas partículas deve ser considerada.
Referências
[1] Metso. “Guia para iniciantes em espessantes”. https://www.metso.com/insights/blog/mining-and-metals/beginners-guide-to-thickeners/
[2] Fluxo de fluido. “Sistemas de tubulação de lama em indústrias de mineração e processamento de minerais”. https://blog.fluidflowinfo.com/slurry-piping-systems-in-mining-mineral-processing-industries/
[3] Emerson. “Melhorando a segurança e o desempenho operacional em operações de mineração de lixiviação em pilha”. https://www.emerson.com/sv-se/automation/measurement-instrumentation/common-applications/enhancing-safety-and-operational-performance-in-heap-leach-mining-operations
[4] Mineser. “Perfuração e Detonação”. https://mineser.de/eng/page/33/drilling-and-blasting/
[5] AT Minerais. “Tendências na Indústria de Mineração”. https://www.at-minerals.com/en/artikel/at_Trends_in_der_Minenindustrie-3596021.html
[6] MiningDoc. ““Otimize o desempenho da flotação ajustando a distribuição do tamanho das partículas”. https://www.miningdoc.tech/2025/06/03/optimize-flotation-performance-by-adjusting-particle-size-distribution/
[7] Tecnologia de Mineração. “Inovadores em Extração por Lixiviação”.https://www.mining-technology.com/data-insights/innovators-extraction-by-leaching-mining-2/
[8] Mineração Australiana. “Atualização do Espessador: Onde as finanças e a sustentabilidade se sobrepõem”. https://www.australianmining.com.au/thickener-upgrade-where-financial-and-sustainability-overlap/
[9] JOUAV. “Monitoramento de Rejeitos de Mineração com Drones”. https://www.jouav.com/blog/mine-tailings.html
[10] Lubrificação de Máquinas. “Lubrificação de Engrenagens Abertas”. https://www.machinerylubrication.com/Read/242/open-gear-lubrication
