Moagem em Moinhos Tubulares – Parte l

Nesta semana daremos início a uma série técnica relativa às operações de moagem em moinhos tubulares, começando por uma introdução ao tema. Considerando que a equipe do MOPENEWS entrará em recesso (férias) entre 11 e 22 de outubro, esperamos concluir esta série antes do final do ano e os temas e exemplos a serem tratados seguirão a seguinte sequencia preliminar (poderá ser alterada junto com o avanço desta série):

 ll. O NOVO CONTEXTO FENOMENOLÓGICO DA MOAGEM
lll. MODELAGEM E SIMULAÇÃO
lV. TESTES E ESCALONAMENTO INDUSTRIAL
V. ENGENHARIA DA MOAGEM
Vl. OPERAÇÕES INDUSTRIAIS DE MOAGEM

Vll. CONTROLE OPERACIONAL DA MOAGEM
Vlll. CONTROLE AUTOMÁTICO DE CIRCUITOS DE MOAGEM

I. INTRODUÇÂO

Como acontece con muchas operaciones de beneficio de minerales, ingenieros químicos consideran que la conminución (operaciones de chancado y de molienda) es una técnica puramente mecánica de reducción de tamaño de partículas minerales, fuera de su área de actuación. Ingenieros de proceso, paradójicamente, utilizan abordajes de la ingeniería química para tentar interpretar y también simular el proceso en analogía con las reacciones químicas y reactores (constantes cinéticas, distribución de tiempo de residencia – RTD, etc.) o con complejas ecuaciones de modelos físicos derivados de los Fenómenos de Transporte, que pretenden simular virtualmente el flujo dinámico de masa a lo largo del proceso, pero sin indicar la forma óptima de ejecutar esta operación.

Como acontece com muitas operações de beneficiamento mineral, engenheiros químicos consideram que a cominuição (operações de britagem e de moagem) é uma técnica puramente mecânica de redução de tamanho de partículas minerais, fora da sua área de atuação. Engenheiros de processos, paradoxalmente, utilizam abordagens da engenharia química para tentar interpretar e até simular o processo em analogia com as reações químicas e reatores (constantes cinéticas, distribuição de tempo de residência – RTD, etc.) ou com complexas equações de modelos físicos derivados dos Fenômenos de Transporte, que pretendem simular virtualmente o fluxo dinâmico de massa ao longo do processo, mas sem indicar a forma ótima de executar esta operação.

Enquanto isso, matemáticos participam com técnicas de estatística e programação linear, gerando algoritmos de filtragem que fazem com que qualquer modelo acabe se adaptando à realidade, qualquer que seja esta realidade, seja estimando valores desconhecidos ou difíceis de medir ou mudando dados chamados errados ou “sujos” porque não se ajustam ao modelo utilizado. Versões chamadas de estendidas ou adaptativas desse “filtro” permitem que os próprios parâmetros do modelo original sejam constantemente modificados, levando em consideração as “experiências” adquiridas pelo processo, a cada instante, como se fosse um avançado sistema de ajuste de curvas. Com tudo isto, a operação ótima do processo ainda permanece desconhecida. Engenheiros mecânicos têm muito a dizer sobre a distribuição hidráulica nos produtos de muitas operações da área mineral, como a hidrociclonagem que fecha circuitos de moagem (underflow e overflow); o transporte de polpa dentro do moinho e a hidrodinâmica nos equipamentos.

Engenheiros eletricistas ou eletrônicos criam, comercializam, instalam e operam complexos sistemas de controle, chamados de “especialistas”. Diversas regras fornecidas pelos próprios operadores, ou mediante operadores eletrônicos que utilizam a boa memória dos seus sistemas neurais para aprender as rotinas de operação, dão base ao controle automático das usinas, mas sem proporcionar a orientação básica que a usina precisa em termos de otimização. Reconhecendo a condição de “arte” dos processos minerais, foi introduzida a lógica nebulosa ou difusa para considerar as apreciações qualitativas do operador, do tipo: “o moinho está barulhento” ou “hoje tem alto refugo de partículas pelo trommel”.

O engenheiro de processos está perdendo o seu espaço dentro das usinas; por isso e por outras razões é urgente a tarefa de estabelecer uma nova e particular base científica para as operações unitárias da área de beneficiamento mineral. Fábricas locais de equipamentos menores, padronizados, e usinas enxutas, de baixo investimento e custo operacional, requerem também uma interpretação macroscópica simples, porém clara, dos processos de beneficiamento, em geral, e particularmente do processo de moagem, de longe a operação mais cara em investimentos e custo operacional das usinas de beneficiamento mineral.

Estudantes de engenharia, utilizando os conceitos aqui expostos, poderão interpretar de uma outra forma as operações mecânicas de cominuição, como já foi publicado para as operações de separação com concentração (separação magnética, flotação, gravimetria, etc.).  A disciplina “Operações com Transferência de Partículas Minerais” (anos atrás utilizei – equivocadamente – o termo de “Transferência Macromolecular de Massa” e, por recomendação do meu colega e amigo Dr. Armando Corrêa de Araújo, comecei a utilizar o termo de “Transferência de Partículas Minerais” que é mais adequado para este contexto), poderá vir a ser um novo apoio para os profissionais da área química e mineral, particularmente para estes últimos, nessa constante procura do seu particular espaço científico/teórico nas ciências da engenharia.
 
Responderemos a perguntas dos assinantes do MOPENEWS e estamos a disposição para implementar as melhores soluções para os circuitos de moagem de qualquer empresa interessada.

O MOPENEWS entrará em recesso e voltará a partir de 26 de outubro 2021.

Alexis Yovanovic

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