27/04/2011
A graciado no 13º Prêmio de Excelência da Indústria Minero- metalúrgica Brasileira na categoria Lavra, com o trabalho Viabilização Técnica e Econômica da Lavra Contínua de Minério de Ferro com o Uso de Sistema de Britagem Móvel In Pit Auto Propelido, de autoria de José Raimundo Lopes e Valdir Costa e Silva, a Samarco Mineração avaliou três opções de lavra para otimizar a operação na mina de Alegria, em Minas Gerais.
Segundo estudos, a composição dos custos da lavra convencional está dividida em 32% para perfuração e desmonte, 16% para o carregamento e 52% com o transporte por caminhões, sendo que estes gastam 50% de energia só para o deslocamento do seu próprio peso, o que o torna o grande vilão em termos de custos operacionais. Na busca por inovação tecnológica, redução de custos e do consumo de combustível fóssil, e da dependência do uso de pneus, a mineração foi conduzida a estudar diferentes modelos de britagem na cava para maximizar suas operações, dentre esses o sistema de britagem móvel in pit auto propelido.
Em parceria com a Universidade Federal de Ouro Preto foi possível descrever em dissertação de mestrado os estudos de pesquisa para a lavra contínua de minério de ferro na mina de Alegria. O estudo consistiu em definir uma frente de lavra de minério itabirítico com um volume para uma demanda de um ano de produção da mina para a frente selecionada, onde as premissas econômicas e financeiras foram elaboradas de uma forma que se pudesse avaliar a atratividade econômica por meio de um fluxo de caixa.
A massa de ROM programada para o estudo foi limitada a uma frente de lavra de minério itabirítico, localizada na mina de Alegria, onde foi planejada uma movimentação de 6 milhões t/ano de minério. Já a distância média de transporte foi calculada a partir dos estudos do plano de lavra, tanto para a alimentação do minério como para o transporte para as pilhas de estoque, estimada em 1.500 m em ambos os casos e o regime de trabalho da mineração sendo de 24 h por dia e 365 dias por ano.
Comparando três modelos diferentes de lavra, o estudo mostrou as diferenças econômicas e operacionais entre a lavra convencional por caminhões, por correias transportadoras e por britagem móvel.
Lavra convencional por caminhões
O método de lavra usando caminhões fora-de-estrada CAT 785 C, com peso operacional de 249 t e capacidade de 150 t, consiste no desmonte mecânico do minério por tratores, carregamento com carregadeiras hidráulicas e transporte por caminhões até um alimentador Hopper de fabricação própria, com capacidade de 3.500 t/h e acionamento elétrico.
O minério alimentado é classificado em uma peneira vibratória com malha 150 mm e o passante alimenta o sistema de correias transportadoras móveis e fixas, sendo estocado em uma pilha pulmão. O retido da peneira é considerado estéril e será transportado e estocado em local programado, para posteriormente ser utilizado no sistema de drenagem da mina e nas pilhas de estéril.
Lavra por correias transportadoras
Nesse sistema o desmonte é feito por tratores de esteira CAT D11R, com peso operacional de 113 t e capacidade de 34,4 m³, e o carregamento e transporte por carregadeiras CAT 992 GHL com capacidade da caçamba de 21,7 t até um alimentador simples montado dentro da cava a uma distância entre 20 m e 95 m da frente de lavra. O minério alimentado é classificado em uma peneira vibratória com malha de 150 mm e o passante abastece o sistema de correias móveis e fixas, sendo estocado na pilha pulmão. Os retidos na peneira somados ao da grelha horizontal seguem o mesmo destino do método por caminhões.
Lavra por britagem móvel
Com escavação e carregamento por escavadeira hidráulica Terex modelo RH90 C, que trabalha com peso operacional de 170 t, no método por britagem móvel o minério alimentado é classificado em uma peneira vibratória de malha 150 mm e o retido da peneira supre um britador de mandíbulas regulado para 100 mm. Tanto o material britado como o passante da peneira alimentam um sistema de correias móveis articuladas sobre pneus, que transfere o material para correias transportadoras móveis e fixas, onde é estocado na pilha pulmão.
Para esse método, que não gera material retido, sendo o minério totalmente aproveitado para alimentação da usina de beneficiamento, é utilizado o britador móvel Metso LT140 E, com peso operacional de 160 t, capacidade de 2.000 t/h, e possui acionamento elétrico quando em operação e tração diesel para grandes deslocamentos.
Comparativo de produtividade entre os cálculos de projeto e os dados reais
Pelos resultados apresentados, observou-se que a produtividade de projeto da lavra por britagem móvel é menor que a convencional por caminhões em 11%, e maior que a por correias em 19%, mantendo-se intermediária entre as alternativas comparadas. Também foi possível observar que a produtividade nos resultados reais aumentou em 14% nas lavras in pit e por correias e em 3% na convencional, se comparadas aos valores de projeto.
Comparativo econômico financeiro
Avaliando os resultados econômicos do projeto advindos dos fluxos de caixa, observou-se que o modelo in pit obteve o menor VPL (valor presente líquido), em valor absoluto, sendo 59% menos oneroso que a lavra convencional, seguido pela alternativa por correias, 17% mais barata se comparada à lavra por caminhões.
Comparativo de desempenho dos custos específicos
Verificou-se também que as diferenças de desempenho do custo específico atual das alternativas aumentaram em relação ao projeto. Houve um aumento de 59% para 63% na lavra por caminhões e de 36% para 39% na por correias, além de um aumento nos dois casos de 10% nos custos atuais, quando comparados ao modelo de britagem móvel.
Conclusão
As comparações da atratividade econômica entre os resultados advindos do projeto e os reais operacionais se confirmam, permitindo concluir que o sistema de britagem móvel in pit auto propelido obteve o menor VPL em valor absoluto, tanto na viabilidade do projeto como na operacionalização.
Os resultados dos custos específicos, considerando ou não os valores de aquisição, acompanharam os resultados econômicos, porém o aumento de 10% nos gastos operacionais da britagem móvel, ocasionados pelo aumento no preço da manutenção, deixa uma janela de oportunidade de melhoria na redução dos gastos se analisado que os métodos comparativos possuem uma maturidade operacional que leva a uma estabilização dos custos. Houve 14% de aumento de produtividade da britagem móvel na média real em relação ao calculado no projeto.
Não se deve concluir que os métodos de lavra convencional por caminhões e lavra por correias transportadoras devam ser substituídos pela britagem móvel, uma vez que cada método tem suas particularidades. O planejamento de mina e a operação de produção necessitam buscar um ponto ótimo de aplicação dos métodos, visando aos melhores resultados econômicos e de produção.
Mineradora fez estudo comparativo dos diversos métodos disponíveis, que pode vir a eliminar a frota de caminhões
A graciado no 13º Prêmio de Excelência da Indústria Minero- metalúrgica Brasileira na categoria Lavra, com o trabalho Viabilização Técnica e Econômica da Lavra Contínua de Minério de Ferro com o Uso de Sistema de Britagem Móvel In Pit Auto Propelido, de autoria de José Raimundo Lopes e Valdir Costa e Silva, a Samarco Mineração avaliou três opções de lavra para otimizar a operação na mina de Alegria, em Minas Gerais.
Segundo estudos, a composição dos custos da lavra convencional está dividida em 32% para perfuração e desmonte, 16% para o carregamento e 52% com o transporte por caminhões, sendo que estes gastam 50% de energia só para o deslocamento do seu próprio peso, o que o torna o grande vilão em termos de custos operacionais. Na busca por inovação tecnológica, redução de custos e do consumo de combustível fóssil, e da dependência do uso de pneus, a mineração foi conduzida a estudar diferentes modelos de britagem na cava para maximizar suas operações, dentre esses o sistema de britagem móvel in pit auto propelido.
O estudo
Em parceria com a Universidade Federal de Ouro Preto foi possível descrever em dissertação de mestrado os estudos de pesquisa para a lavra contínua de minério de ferro na mina de Alegria. O estudo consistiu em definir uma frente de lavra de minério itabirítico com um volume para uma demanda de um ano de produção da mina para a frente selecionada, onde as premissas econômicas e financeiras foram elaboradas de uma forma que se pudesse avaliar a atratividade econômica por meio de um fluxo de caixa.
A massa de ROM programada para o estudo foi limitada a uma frente de lavra de minério itabirítico, localizada na mina de Alegria, onde foi planejada uma movimentação de 6 milhões t/ano de minério. Já a distância média de transporte foi calculada a partir dos estudos do plano de lavra, tanto para a alimentação do minério como para o transporte para as pilhas de estoque, estimada em 1.500 m em ambos os casos e o regime de trabalho da mineração sendo de 24 h por dia e 365 dias por ano.
Comparando três modelos diferentes de lavra, o estudo mostrou as diferenças econômicas e operacionais entre a lavra convencional por caminhões, por correias transportadoras e por britagem móvel.
Lavra convencional por caminhões
O método de lavra usando caminhões fora-de-estrada CAT 785 C, com peso operacional de 249 t e capacidade de 150 t, consiste no desmonte mecânico do minério por tratores, carregamento com carregadeiras hidráulicas e transporte por caminhões até um alimentador Hopper de fabricação própria, com capacidade de 3.500 t/h e acionamento elétrico.
O minério alimentado é classificado em uma peneira vibratória com malha 150 mm e o passante alimenta o sistema de correias transportadoras móveis e fixas, sendo estocado em uma pilha pulmão. O retido da peneira é considerado estéril e será transportado e estocado em local programado, para posteriormente ser utilizado no sistema de drenagem da mina e nas pilhas de estéril.
Lavra por correias transportadoras
Nesse sistema o desmonte é feito por tratores de esteira CAT D11R, com peso operacional de 113 t e capacidade de 34,4 m³, e o carregamento e transporte por carregadeiras CAT 992 GHL com capacidade da caçamba de 21,7 t até um alimentador simples montado dentro da cava a uma distância entre 20 m e 95 m da frente de lavra. O minério alimentado é classificado em uma peneira vibratória com malha de 150 mm e o passante abastece o sistema de correias móveis e fixas, sendo estocado na pilha pulmão. Os retidos na peneira somados ao da grelha horizontal seguem o mesmo destino do método por caminhões.
O balanço de massa terá os mesmos valores do método LCC, sendo o minério movimentado da ordem de 6.153.846 tmn/ano, para uma alimentação na usina de beneficiamento de 6.000.000 tmn/ano.
Lavra por britagem móvel
Com escavação e carregamento por escavadeira hidráulica Terex modelo RH90 C, que trabalha com peso operacional de 170 t, no método por britagem móvel o minério alimentado é classificado em uma peneira vibratória de malha 150 mm e o retido da peneira supre um britador de mandíbulas regulado para 100 mm. Tanto o material britado como o passante da peneira alimentam um sistema de correias móveis articuladas sobre pneus, que transfere o material para correias transportadoras móveis e fixas, onde é estocado na pilha pulmão.
Para esse método, que não gera material retido, sendo o minério totalmente aproveitado para alimentação da usina de beneficiamento, é utilizado o britador móvel Metso LT140 E, com peso operacional de 160 t, capacidade de 2.000 t/h, e possui acionamento elétrico quando em operação e tração diesel para grandes deslocamentos.
Comparativo de produtividade entre os cálculos de projeto e os dados reais
Pelos resultados apresentados, observou-se que a produtividade de projeto da lavra por britagem móvel é menor que a convencional por caminhões em 11%, e maior que a por correias em 19%, mantendo-se intermediária entre as alternativas comparadas. Também foi possível observar que a produtividade nos resultados reais aumentou em 14% nas lavras in pit e por correias e em 3% na convencional, se comparadas aos valores de projeto.
Comparativo econômico financeiro
Avaliando os resultados econômicos do projeto advindos dos fluxos de caixa, observou-se que o modelo in pit obteve o menor VPL (valor presente líquido), em valor absoluto, sendo 59% menos oneroso que a lavra convencional, seguido pela alternativa por correias, 17% mais barata se comparada à lavra por caminhões.
Comparativo de desempenho dos custos específicos
Verificou-se também que as diferenças de desempenho do custo específico atual das alternativas aumentaram em relação ao projeto. Houve um aumento de 59% para 63% na lavra por caminhões e de 36% para 39% na por correias, além de um aumento nos dois casos de 10% nos custos atuais, quando comparados ao modelo de britagem móvel.
Conclusão
As comparações da atratividade econômica entre os resultados advindos do projeto e os reais operacionais se confirmam, permitindo concluir que o sistema de britagem móvel in pit auto propelido obteve o menor VPL em valor absoluto, tanto na viabilidade do projeto como na operacionalização.
Os resultados dos custos específicos, considerando ou não os valores de aquisição, acompanharam os resultados econômicos, porém o aumento de 10% nos gastos operacionais da britagem móvel, ocasionados pelo aumento no preço da manutenção, deixa uma janela de oportunidade de melhoria na redução dos gastos se analisado que os métodos comparativos possuem uma maturidade operacional que leva a uma estabilização dos custos. Houve 14% de aumento de produtividade da britagem móvel na média real em relação ao calculado no projeto.
Não se deve concluir que os métodos de lavra convencional por caminhões e lavra por correias transportadoras devam ser substituídos pela britagem móvel, uma vez que cada método tem suas particularidades. O planejamento de mina e a operação de produção necessitam buscar um ponto ótimo de aplicação dos métodos, visando aos melhores resultados econômicos e de produção.
Minérios & Minerales
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