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Title: 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.
Other Titles: Troubleshooting in the mining industry via computer modeling and simulation : the case of a vertical magnetic separator, an apron feeder and a vibrating screen.
Authors: Souza, Leonardo Carvalho Oliveira de
metadata.dc.contributor.advisor: Euzébio, Thiago Antonio Melo
Bortoleto, Eleir Mundim
Keywords: Minérios - processamento - concentração à seco
Método dos elementos discretos
Minérios - umidade no peneiramento
Issue Date: 2021
metadata.dc.contributor.referee: Euzébio, Thiago Antonio Melo
Bortoleto, Eleir Mundim
Lima, Neymayer Pereira
Pritzelwitz, Philip von
Luz, José Aurélio Medeiros da
Leite, Souza Manuela
Citation: SOUZA, Leonardo Carvalho Oliveira de. 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. 2021. 104 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.
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.
metadata.dc.description.abstracten: The use of computational modeling and simulation is a strategy that guarantees the industry's temporal and financial gain as it allows predicting the behavior of a machine or operation. Specifically, in the mining area, this work applies computational modeling and simulation in the case studies of a vertical magnetic separator, an apron feeder, and a vibrating screen. In the first case, the aim is to reduce water consumption by replacing the concentrate washing process, and for that, computational simulations of fluid flow (via the CFD model) and magnetization (via the Electromagnetism model) in addition to laboratory tests, show an alternative to using ore demagnetization and replacing water with compressed air. The second case contemplates an apron feeder that presents high variability in the delivery of material, and then the installation of a sliding gate is proposed; to analyze the proper functioning of the gate, simulations using the discrete element method (DEM) are performed. The last case analyzes, also by DEM simulation, the operation of a vibrating screen when the admitted material is dry (natural moisture) or when it presents higher moisture values represented by the cohesion force between particle-particle and adhesion force between particle-structutre. For the vertical magnetic separator, the results showed that the proposed system is able to reduce and even eliminate washing water from the concentrate. In the case of the apron feeder, the installation of a sliding gate allowed a degree of freedom to be increased in the control of the mass flow of ore and, finally, in the case of the vibrating screen, it was identified that the cohesion coefficient, an adjustment parameter of the model, can represent the moisture of the ore.
Description: Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/14286
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 17/12/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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