Treinamentos e Cursos

O conhecimento é maior quando compartilhado.

Entre as diversas áreas de atuação da CEMI destacam-se os cursos sobre temas variados na mineração, dentre eles: Simulação de Processos, Amostragem, Balanço de Massas e Metalúrgico e Moagem de Minérios e Minerais Industriais propiciam aos participantes uma reciclagem de conhecimentos nas diversas áreas da mineração e instituem uma visão crítica das diversas técnicas disponíveis na área de beneficiamento mineral.

A vasta experiência da CEMI permite uma abordagem ampla, desenvolvendo os temas de forma sempre atualizada com foco no dia a dia das empresas. Os participantes adquirem conhecimento teórico que podem ser aplicados de forma imediata. Havendo interesse dos participantes, poderão ser discutidos problemas enfrentados por sua empresa.

Nestes cursos estão disponíveis os mais modernos e avançados softwares que são utilizados como ferramentas de trabalho, agregando valor aos participantes.

Breve descrição dos cursos:

Balanços de Massas e Metalúrgico

Os balanços materiais globais ou detalhados são os meios fundamentais usados para projetar e avaliar as operações de usinas de processamento. Para estabelecer balanços para fluxos nestas usinas, primeiro é necessário obter dados experimentais, assim como fluxos, composição química e distribuição de tamanho de partícula. Geralmente é difícil calcular balanços precisos a partir desses parâmetros pelas seguintes razões:

  • Os dados são inconsistentes e/ou redundantes, devido a erros de medida;
  • Um grande número de equações são requeridas para estabelecer um balanço detalhado em uma usina complexa.

O objetivo deste trabalho é apresentar alternativas para a obtenção de balanço de massas e metalúrgico através do tratamento matemático dos dados obtidos no processo.

Além da abordagem teórica, são feitos exercícios durante o curso utilizando o software BILCO, que oferece um meio interativo, rápido e preciso de resolver problemas de balanços de materiais em um vasto número de aplicações. 

Escopo

  • Conservação de massas e erros de amostragem;
  • Procedimento de ajuste dos balanços de materiais:
  • O princípio da redundância;
  • Métodos lagrangeanos;
  • Métodos que não envolvem derivação;
  • Balanços de massas e coerência de comportamento do processo.
  • Análise de sensibilidade:
  • Escolha adequada de propriedade diferenciadora no processo;
  • Precisão do balanço em função de diferentes estratégias de obtenção de balanço.
  • Estudo de casos:
  • Obtenção de balanço em processo complexo;
  • Obtenção de balanço para circuitos nos quais algumas amostras não foram obtidas.

Moagem de Minérios e Minerais Industriais

A cominuição de sólidos é uma operação que pode destinar-se a vários objetivos. No beneficiamento de minérios, a cominuição é necessária para se obter uma granulometria adequada ao processo de concentração utilizado.

Já na hidrometalurgia não é necessário chegar-se à liberação, bastando a cominuição estender-se até uma granulometria que promova adequada exposição dos minerais a serem lixiviados.

A cominuição é necessária, em alguns casos, para a obtenção de produtos comerciais, como é o caso da produção de agregados para uso em concretos.

Um outro exemplo de aplicação da cominuição é na indústria química e, em particular na fabricação de cimento, onde é necessária para promover uma velocidade adequada de reação das partículas, a qual é proporcional à superfície específica, que por sua vez, é inversamente proporcional ao diâmetro das partículas.

Nas operações de cominuição, as forças aplicadas às partículas são de compressão, atrito ou impacto. Quando a partícula é grande, é elevada a energia a ser aplicada à cominuição de cada partícula, embora a energia total por unidade de massa seja baixa; a aplicação dessa energia se faz praticamente de forma individualizada. Já quando a partícula é fina, é pequena a energia a ser aplicada na cominuição de cada partícula, embora a energia total por unidade de massa seja elevada; a aplicação dessa energia, nesse caso, se faz de forma distribuída.

Assim, os britadores têm de ser estruturalmente reforçados, de forma a serem aptos à aplicação de elevados esforços localizados. Já os moinhos devem ser capazes de distribuir uma grande energia sobre um volume grande de partículas. A britagem é freqüentemente caracterizada pela aplicação de uma única força de cominuição. A moagem se efetua pela combinação de compressão e fricção (moinho de rolos) ou a combinação de impacto e fricção (moinho de bolas).

Escopo

  • Engenharia de cominuição: teoria energética e cinética;
  • Sistemas de britagem;
  • Amostragem em sistemas de cominuição;
  • Dimensionamento de circuitos e equipamentos por simulação;
  • Sistemas de moagem:
  • Processos a seco: matérias primas, cimento e outros;
  • Processos a úmido: circuito normal e reverso.
  • Dimensionamento de moinhos tubulares e equipamentos de classificação;
  • Elementos mecânicos de moinhos tubulares;
  • Otimização de sistemas de moagem:
  • Procedimentos e diagnóstico;
  • Carga de bolas;
  • Equipamentos de classificação - peneiras, classificadores espirais, hidrociclones etc.;
  • Separadores a ar.
  • Operação e controle de sistemas de moagem;
  • Balanço de massas em circuitos de cominuição.

Amostragem

É necessário dispor de uma informação, a mais confiável possível sobre a matéria estudada. Esta informação é dada principalmente por medidas que raramente são realizadas sobre uma representação da massa estudada (radioatividade, temperatura, etc.), são, na maior parte dos casos, por meio da tomada de amostras. A amostragem é a operação que procura representar um lote de matéria por uma fração geralmente muito reduzida dela mesma.

Numerosos fatores podem vir a perturbar esta amostragem (desvios sistemáticos, efeitos "pepita", dimensões, tipos de extração, etc.) e um plano de amostragem deve ser adaptado às características da massa a amostrar e às unidades a serem amostradas (teor, concentração, umidade, dimensão, etc.).

Apesar das precauções tomadas, um erro inevitável é cometido, inerente à heterogeneidade de constituição da matéria. Este erro é chamado erro fundamental de amostragem (EF) e pode ser quantificado com o software ECHANT.

A amostragem de um lote de matéria fragmentada (por exemplo, de um lote de algumas centenas de kg a algumas dezenas de toneladas), geralmente consiste de extrair deste lote uma amostra de algumas dezenas de gramas que será enviada para análise química.

É freqüente, quando há interesse comercial, que esta amostra seja objeto de análises paralelas em diferentes laboratórios, para garantir um conhecimento bem preciso do seu teor. Mas não se cogita aqui o teor da amostra, mas aquele do lote. E a forma na qual esta amostra foi obtida é, geralmente, muito negligenciada.

São objetivos da amostragem a partir de um lote de minerais (ou de matéria mineral em geral):

  • Conceber ou avaliar (em relação a um teor mineralógico ou químico dado), um plano de amostragem em diversas etapas.
  • Determinar sua distribuição granulométrica.
  • Determinar seu teor em um constituinte crítico químico ou mineralógico.
  • Determinar seu teor em umidade.
  • Determinar sua porosidade

O tratamento matemático efetuado por Pierre Gy no modelo de amostragem equiprovável permitiu definir e estimar a variância do erro fundamental de amostragem que, único entre outros componentes do erro total, pode ser estimado a priori.

De todos os componentes do erro de amostragem, é o único que não se anula nunca, quaisquer que sejam as propriedades da matéria (no estado de fragmentação física em que ela se encontra) e as condições de amostragem (uma homogeneização não permite, por exemplo, suprimi-la ou mesmo reduzi-la).

Escopo

  • Conceito de Amostragem:
  • Fontes de erros;
  • Amostragem in situ e incremental;
  • Métodos de amostragem.
  • Teoria da Amostragem - Formalismo de Pierre Gy.
  • Cálculo do erro fundamental da amostragem.
  • Amostragem na indústria mineral.
  • Equipamentos e sistemas de Amostragem.
  • Avaliação de um sistema de amostragem:
  • Dimensionamento do sistema de amostragem;
  • Concepção de torre de amostragem.
  • Sensibilidade de balanços de massas em função de erros de amostragem.

Tecnologia de Simulação de Processos Minerais

A tecnologia de simulação de processos minerais vem cada vez mais se consolidando no dia a dia dos engenheiros de processos, operação e projetistas, para uma ampla gama de aplicações – diagnósticos de circuitos, projetos de usinas e dimensionamento de equipamentos, otimização, balanço de massas, até treinamento de operadores.

A utilização de ferramentas de simulação em casos reais na indústria, feita por equipe local ou contratada, pode trazer benefícios imediatos com altas taxas de retorno de investimentos envolvidos, além de um patamar mais elevado de domínio e conhecimento dos processos.

Escopo

  • Histórico e status atual;
  • Metodologias:
  • Simulação direta e reversa
  • Calibração do simulador
  • Dimensionamento de equipamentos
  • Modelos matemáticos: desde britagem até processos hidrometalúrgicos;
  • Balanços de massas e metalúrgicos;
  • Projeto preliminar de uma usina de beneficiamento de minérios;
  • Projeto avançado utilizando dados de usina piloto ou industriais;
  • Execução de scale-up;
  • Otimização de processos.

Controle Otimizante de Processos

Sistemas de controle otimizantes determinam, continuamente, e implementam, “set points” otimizados, que refletem uma estratégia de controle selecionada, mantendo a qualidade requerida do produto e fazendo com que objetivos técnico-econômicos sejam alcançados. Isto resulta em um aumento de capacidade, melhor controle de qualidade do produto e/ou em um decréscimo nos custos de  produção.

Após uma breve comparação entre as técnicas convencionais de controle e a utilização de sistemas de controle otimizantes, é feita uma análise crítica sobre controle baseado em modelos, utilização de redes neurais e controle especialista com lógica nebulosa ou “fuzzy”.

Quais são os objetivos de um sistema de controle, sua estrutura e onde devem ser aplicados. Estudos de caso. O Sistema de Controle Otimizante OCS é apresentado durante o curso.

Escopo

  • Técnicas convencionais de controle;
  • Sistemas de controle otimizantes;
  • Controle especialista com lógica nebulosa;
  • Controle baseado em modelos;
  • Estrutura e objetivos de um sistema de controle;
  • Redes neurais;
  • Casos de aplicação;
  • Sistema de controle otimizante por toda a planta.

Beneficiamento Mineral

O curso intitulado “Beneficiamento Mineral” procura apresentar todos os aspectos teóricos do beneficiamento de minérios, começando pela caracterização de minérios, visando chamar a atenção dos participantes para os pontos fundamentais que determinam a definição de um determinado circuito.

Na seqüência, serão apresentados tópicos especiais da teoria da amostragem – fundamental para que os participantes se conscientizem da importância da utilização de técnicas corretas na obtenção de amostras representativas dos lotes amostrados,  para um  melhor controle do processo produtivo.

A terceira parte do curso se refere a uma descrição das diversas operações unitárias no beneficiamento mineral – da britagem à hidrometalurgia – e seus princípios.

O item seguinte trata do balanço de massas e metalúrgico de uma usina. Os balanços materiais globais ou detalhados são  os meios fundamentais usados para projetar e avaliar as operações de usinas de beneficiamento. Assim, serão apresentados seus princípios de cálculo e os principais software utilizados para este fim.

Finalmente, serão abordados aspectos de dimensionamento e otimização de circuitos; seguidos do último tópico do curso que trata da operação e do controle de processos minerais.  Este último tópico é muito importante na obtenção de operação otimizada de plantas de beneficiamento mineral ou usinas.

Escopo

  • Caracterização tecnológica:
  • Fundamentos de mineralogia;
  • Propriedades diferenciadoras dos minérios e seus constituintes;
  • Análises laboratoriais;
  • Distribuição granulométrica e teores químicos;
  • Definição de circuitos de beneficiamento mineral.
  • Teoria da Amostragem:
  • Elementos de probabilidade estatística;
  • Teoria da amostragem - Formalismo de Pierre Gy;
  • Cálculos de erros fundamentais de amostragem;
  • Avaliação de um sistema de amostragem, dimensionamento de sistema de amostragem e concepção de torre de amostragem.
  • Operações unitárias no beneficiamento mineral:
  • Cominuição (britagem, moagem, conceito de grau de liberação);
  • Classificação (peneiramento, ciclonagem, etc);
  • Concentração (processos gravimétricos, concentração magnética, flotação);
  • Separação sólido – líquido;
  • Processos piro e hidrometalúrgicos.
  • Balanço de massas e metalúrgico:
  • Conservação de massas e erros de amostragem;
  • Procedimento de ajuste dos balanço de materiais;
  • princípio da redundância;
  • Métodos Lagrangeanos;
  • Balanços de massas e coerência do comportamento do processo;
  • Análise de sensibilidade;
  • Escolha adequada de propriedade diferenciadora no processo;
  • Precisão do balanço em função de diferentes estratégias de obtenção de balanço.
  • Dimensionamento e otimização de circuitos;
  • Operação e controle de processos minerais:
  • Regulagens dos equipamentos;
  • Cálculos de desempenho do circuito;
  • Estratégias operacionais e controle em função das variações do material alimentado;
  • Técnicas convencionais de controle de processo;
  • Controle otimizante de processos.

Estratégias de Controle e Sintonia PID

Objetivo

            Apresentar de modo prático e objetivo, noções de redução de variabilidade, teoria de controle de processo, metodologias para sintonia de controladores PID e formulação de estratégias de controle.

Metodologia

            O curso apresenta os conceitos básicos de controle de processos de forma totalmente inovadora. O entendimento e fixação dos conceitos são obtidos com exercícios práticos desenvolvidos em sistema digital de controle similar aos existentes. Os processos são simulados e as telas gráficas e as respostas dos controles são muito próximas às encontradas na prática da operação de uma planta real.

Público Alvo

Engenheiros e técnicos de processo e controle, operadores, instrumentistas, envolvidos com atividades de projeto, coordenação, operação e manutenção de sistemas de controle.

 

 Escopo

  1. Variabilidade de Processos e seu Controle
  • Motivação. Objetivos de Controle;
  • Conceito de variabilidade: medição, causas e consequências;
  • Método para redução de variabilidade;
  • Avaliação de oportunidades e estimativa de benefícios;
  • Diagnóstico de variabilidade. Não linearidade, tempo-morto, interações, ruído, válvulas;
  • Monitoração de Variabilidade, índices para monitoração.
  1. Conceitos Básicos de Controle de Processos
  • Elementos de uma malha de controle e tipo de variáveis;
  • Caracterização do processo. Ganho, Constantes de tempo, Tempo Morto;
  • Análises das características estacionárias e dinâmicas dos sistemas;
  • Conceito de estabilidade dinâmica dos sistemas.
  1. Controladores PID
  • Efeitos das Ações de Controle Proporcional, Integral e Derivativa;
  • Tipo de algoritmos PID e suas características;
  • Ações de controle para aplicações típicas;
  1. Sintonia de Controladores PID
  • Identificação do processo. Métodos e procedimento. Malha aberta/malha fechada/relé;
  • Critérios de sintonia;
  • Métodos de cálculo de parâmetros mais utilizados (Ziegler-Nichols,CC, CHR, ITAE, IMC, Lambda, BCS);
  • Sistemas Integradores. Ajuste de controladores de níveis com objetivo de atenuação de distúrbio;
  1. Estratégias típicas de controle PID
  • Controle PID com Ganho Variável;
  • Controle de relação;
  • Controle em Cascata;
  • PID Gap/Banda Morta;
  • Controle com restrições (“override”);
  • Controle seletivo (“split-range”);
  • Controle de Posição (Mid Ranging);
  • Compensador de tempo morto (preditor de Smith);
  • Controle antecipatório (“Feed-Forward”);
  • Compensador de resposta inversa;
  • Controle com desacoplamento. 

Curso

Carga Horária

Balanço de Massas e Metalúrgico

12 horas

Moagem de Minérios e Min. Industriais

20 horas

Amostragem na Indústria Mineral

12 horas

Tecnologia de Simulação de Processos

20 horas

Controle Otimizante de Processos

20 horas

Beneficiamento Mineral

20 horas

Estratégias de Controle e Sintonia PID

20 horas