Napier-Munn et al. (1999) descrevem com muitos detalhes as características básicas de operação de um moinho semi-autógeno. A seguir, foi feito um levantamento de diversas experiências ressaltando os pontos a serem observados na operação e otimização de um moinho semi-autógeno.
Como ilustração, a figura 3.20 representa o interior de um moinho semi-autógeno. As fotos 3.1 a 3.7 ilustram um moinho semi-autógeno industrial, seu interior, uma operação de troca de revestimentos, assim como detalhes da carga e dos revestimentos.
Foto 3.1 – Moinho semi-autógeno de 38 pés de diâmetro da usina do Sossego14
Foto 3.2 – Interior de um moinho semi- autógeno. Ao fundo, observam-se as grelhas de
descarga do material
Foto 3.3 – Manipulador de placas, equipamento utilizado para troca dos revestimentos de moinhos de grandes
diâmetros
Foto 3.4 – Detalhe da grelha de descarga de um moinho semi-autógeno
Foto 3.5 – Carga de um moinho semi-autógeno após o procedimento de grind-out
Foto 3.6 – Carga de um moinho semi-autógeno
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Foto 3.7 - Detalhe do descarregador de polpa de um moinho semi-autógeno. Ao fundo, na
porção iluminada, nota-se a grelha de descarga15
Segundo Mular e Burkertz (1989), a operação de moinhos semi-autógenos deve visar à maximização da vazão de alimentação dos mesmos. Os fatores que afetam a operação de circuitos com moinhos semi-autógenos são classificados como distúrbios, variáveis do equipamento e variáveis operacionais, conforme descrito abaixo:
- distúrbios: relacionados a características da alimentação, como a resistência à moagem, à distribuição granulométrica e à densidade. Mesmo que não possam ser controlados diretamente, devem ser identificados e compensados com controles operacionais;
- variáveis do equipamento: relacionadas a características do equipamento, como a velocidade de rotação, a distribuição de tamanhos de bolas, a quantidade de carga, a área aberta de grelha, etc. Com exceção da velocidade, as demais características não podem ser mudadas rapidamente. Por isso, modificações nestas variáveis devem levar em conta as características atuais e futuras do minério que alimenta o moinho;
- variáveis operacionais: envolve a vazão de sólidos e água, a carga circulante, potência, a carga de bolas e de minério, a velocidade, o nível de ruído devido ao impacto e a granulometria de alimentação do moinho.
Ressalta-se que a operação é altamente influenciada pela velocidade de rotação do moinho, pelo tamanho de corpos moedores, pela granulometria da alimentação, pela carga de bolas, pela carga total (WESTHUIZEN; POWELL, 2006) e pela resistência
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do minério (MORELL; VALERY, 2001).
Devem-se evitar o choque da carga contra o revestimento, provocada pela velocidade de rotação do moinho muito alta ou volumes baixos, para prevenir quebras de revestimentos (PARKS; KJOS, 1989; DUPONT, 2006; SHERMAN, 2006 e WESTHUIZEN; POWELL, 2006). Para controlar esta variável, além de se conhecer o peso ou a potência que representam o enchimento adequado, deve-se ficar atento ao ruído próximo à carcaça, tendo em vista que a ocorrência de impacto de bolas no revestimento irá gerar um ruído facilmente perceptível, seja pelo operador, seja por equipamentos automatizados que fazem este monitoramento (SCHAFFNER; MILE, 1996; MIRANDA; BASSAURE; MASDEN, 1996; PARKS; KJOS, 1989; COLEMAN; NUGROHO; NEALE, 2001 e VELOO et al., 2006). A figura 3.21 ilustra o movimento da carga no interior do moinho, mostrando que para cargas muito baixas ou velocidades muito altas, pode ocorrer o impacto da carga contra o revestimento.
Figura 3.21 – Movimento da carga no interior do moinho semi-autógeno (Fonte: VALE, 2003. Adaptado pelo autor)
Caso o ruído seja considerado elevado, deve-se baixar a velocidade de rotação do moinho, nos casos em que este possui motor com rotação variável (MIRANDA; BASSAURE; MASDEN, 1996) ou aumentar o enchimento de minério do moinho, caso o equipamento não seja provido de velocidade variável. É importante ressaltar, nestes casos, que se deve realizar uma inspeção visual na carga, no primeiro momento em que o moinho possa ser parado. Quando ocorre a quebra de uma placa, em geral, há o vazamento de polpa pelos parafusos de fixação da placa. No caso de quebra de uma grelha, em geral, observam-se fragmentos muito grosseiros na peneira de descarga do moinho. As fotos 3.8 a 3.10 ilustram revestimentos de
Carga incompleta e/ou velocidade muito alta
moinho semi-autógenos danificados.
Foto 3.8 – Detalhe de uma grelha de descarga danificada16
Foto 3.9 – Chapa de aço protegendo grelha danificada. Procedimento paliativo para evitar
paradas prolongadas do moinho devido a quebras de revestimento
Foto 3.10 – Detalhe de uma placa do espelho de descarga do moinho semi-autógeno
quebrada
É importante também ficar atento à acumulação de polpa no moinho, fenômeno chamado de slurry pool (POWELL; VALERY, 2006), que ocorre quando o volume de polpa a ser descarregado do moinho é maior que a capacidade de descarga do descarregador de polpa. Pode-se constatar a ocorrência deste fenômeno mediante a observação do aspecto da carga durante os crash stops, momento em que o nível de polpa deve estar abaixo da carga. Quando ocorre o slurry pool, há a redução da eficiência da moagem e a diminuição da potência devido à contra torque, além do engrossamento do produto. As fotos 3.11 e 3.12 ilustram o fenômeno do slurry pool.
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Foto 3.11 – Acúmulo de polpa dentro do moinho.
Foto 3.12 – Detalhe de carga com muita polpa, tendendo a ocorrer slurry pool.
Fonte: Powell; Valery, 2006