Title

SIMULAÇÃO BASEADA EM DEM COMO UMA FERRAMENTA PARA A SIMULAÇÃO DE MOINHOS AG E SAG

DEM-BASED SIMULATION FRAMEWORK AS A TOOL TO PREDICT GRINDING IN AG/SAG MILLS

Authorship

Carvalho, Rodrigo Magalhães de; Tavares., Luís Marcelo Marques

Carvalho, Rodrigo Magalhães de

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Tavares., Luís Marcelo Marques

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DOI

10.5151/2594-357X-22150

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Abstract

Com a necessidade crescente da cominuição de minérios Itabiríticos brasileiros até granulometrias finas para a produção de pellet feed, a importância da moagem tem crescido em anos recentes. Tendo em vista os benefícios de moinhos AG e SAG em comparação com outras tecnologias, vários novos projetos estão considerando a sua incorporação nas novas usinas. Questionamentos ainda existem, entretanto, sobre o nível de confiança que pode ser atingido no seu projeto, principalmente tendo em vista quão pouco usuais esses minérios de ferro são em relação àqueles normalmente moídos nesses tipos de moinhos. Modelos empíricos e fenomenológicos de moinhos SAG e AG têm sido amplamente usados no projeto de novos moinhos. Entretanto, apesar do seu sucesso, esses modelos são incapazes de descrever os detalhes do ambiente de moagem e os mecanismos que ocorrem no interior do equipamento. Reconhecendo esse e outros desafios, um novo modelo mecanicista foi proposto que supera as limitações dos métodos atualmente usados, pois combina o modelo do balanço populacional, o método dos elementos discretos (DEM) a funções que descrevem a classificação interna que ocorre no diafragma desses tipos de moinhos. O artigo descreve a modelagem proposta, demonstrando como ela pode permitir descrever efeitos como o da frequência de rotações do moinho, enchimento e distribuição granulométrica da alimentação na resposta de um moinho operando em escala piloto. É previsto que o modelo, no futuro, irá se tornar uma ferramenta ponderosa para investigar o comportamento do minério nesses moinhos operando sob uma variedade de condições, antes de recorrer a ensaios em escala piloto.

With the growing need to comminute Brazilian Itabirite iron ores to fine sizes for pellet production, the importance of grinding has risen in recent years. Given the benefits of SAG and AG mills in comparison to competing technologies, a number of projects are considering their incorporation in the new plants. Questions still exist, however, on the level of confidence that can be met in their design, considering how unusual these iron ores are in comparison to the ones normally ground in these machines. Empirical and phenomenological models of SAG and AG have been widely used in the design of these mills. However, in spite of their success, these models fail to describe the details of both the grinding environment and of the breakage mechanisms that act inside the machine. Recognising these and other challenges, a new mechanistic model framework has been proposed which overcomes the limitations of currently used models, by coupling the population balance model, the discrete element model (DEM) to functions that describe internal classification at the mill grate. The paper describes the model framework, demonstrating how it can address appropriately effects such as mill speed, mill filling and size distribution, on the response of a pilot-scale SAG mill. It is envisaged that the model, in the future, will become a useful tool to predict the behaviour of ores in these mills under different operating conditions, prior to running pilot plant tests.

Keywords

Moagem; Moagem SAG; Modelagem mecanicista.

SAG milling; Grinding; Mechanistic modelling.