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Proceedings of the Ironmaking, Iron Ore and Agglomeration Seminars


ISSN 2594-357X

Title

SIMULAÇÃO DE TORTAS DE FILTRAGEM UTILIZANDO O MÉTODO DE MONTE CARLO

SIMULAÇÃO DE TORTAS DE FILTRAGEM UTILIZANDO O MÉTODO DE MONTE CARLO

Authorship

DOI

10.5151/2594-357x-2MineFe-222-238

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Abstract

O desaguamento de polpas, por intermédio da filtragem, é muito utilizado nas usinas de processamento mineral. Nesta operação há a passagem da polpa através de um meio poroso (meio filtrante) de tal forma que este retenha o sólido (torta) e permita a passagem do líquido (filtrado). A teoria clássica de filtragem é baseada na equação de Darcy, uma equação empírica que descreve o fluxo unidimensional de um líquido através de um meio poroso. O conhecimento da microestrutura da torta formada e sua correlação com as propriedades macroscópicas são necessárias à modelagem da filtragem sob um aspecto mais fundamental. A simulação, utilizando recursos computacionais, é uma alternativa para a obtenção de estruturas em 2D e 3D que possam representar as tortas. O Método de Monte Carlo foi utilizado neste trabalho para simular estruturas de tortas considerando-se que esta formação se dá randomicamente com uma certa segregação. O espaço considerado foi de 500 µm x 500 µm x 4000 µm. Foram utilizados dados de análise granulométrica de cinco diferentes produtos industriais (“pellet feed”) cujas distribuições de tamanho seguem a equação de Rosin-Rammler. A forma de partícula foi considerada como sendo esférica. As estruturas das tortas obtidas foram descritas em termos de porosidade volumétrica (volume de vazios por unidade de volume da torta) e porosidade superficial (área de vazios por unidade de área da seção transversal da torta). Os resultados indicaram: 1) a possibilidade de se simular, em 3D, estruturas que sejam semelhantes a tortas reais; 2) o fenômeno de segregação foi observado em todas as estruturas simuladas; 3) os valores de porosidade volumétrica obtidos para as tortas simuladas foram, em geral, inferiores aos calculados para os correspondentes produtos industriais; 4) algumas estruturas simuladas parecem estar relacionadas com os resultados obtidos em testes de folha e em escala industrial.

 

O desaguamento de polpas, por intermédio da filtragem, é muito utilizado nas usinas de processamento mineral. Nesta operação há a passagem da polpa através de um meio poroso (meio filtrante) de tal forma que este retenha o sólido (torta) e permita a passagem do líquido (filtrado). A teoria clássica de filtragem é baseada na equação de Darcy, uma equação empírica que descreve o fluxo unidimensional de um líquido através de um meio poroso. O conhecimento da microestrutura da torta formada e sua correlação com as propriedades macroscópicas são necessárias à modelagem da filtragem sob um aspecto mais fundamental. A simulação, utilizando recursos computacionais, é uma alternativa para a obtenção de estruturas em 2D e 3D que possam representar as tortas. O Método de Monte Carlo foi utilizado neste trabalho para simular estruturas de tortas considerando-se que esta formação se dá randomicamente com uma certa segregação. O espaço considerado foi de 500 µm x 500 µm x 4000 µm. Foram utilizados dados de análise granulométrica de cinco diferentes produtos industriais (“pellet feed”) cujas distribuições de tamanho seguem a equação de Rosin-Rammler. A forma de partícula foi considerada como sendo esférica. As estruturas das tortas obtidas foram descritas em termos de porosidade volumétrica (volume de vazios por unidade de volume da torta) e porosidade superficial (área de vazios por unidade de área da seção transversal da torta). Os resultados indicaram: 1) a possibilidade de se simular, em 3D, estruturas que sejam semelhantes a tortas reais; 2) o fenômeno de segregação foi observado em todas as estruturas simuladas; 3) os valores de porosidade volumétrica obtidos para as tortas simuladas foram, em geral, inferiores aos calculados para os correspondentes produtos industriais; 4) algumas estruturas simuladas parecem estar relacionadas com os resultados obtidos em testes de folha e em escala industrial.

Keywords

simulação, Monte Carlo, tortas, filtragem, porosidade

simulação, Monte Carlo, tortas, filtragem, porosidade

How to cite

Valadão, George E. S.; S., C. L. L.; Miller, J. D.. SIMULAÇÃO DE TORTAS DE FILTRAGEM UTILIZANDO O MÉTODO DE MONTE CARLO, p. 222-238. In: 2º Simpósio Brasileiro de Minério de Ferro, None, 1999.
ISSN: 2594-357X, DOI 10.5151/2594-357x-2MineFe-222-238