Controle de processos eleva recuperação mássica da planta de beneficiamento

Buscando contribuir para que a Mina de Bauxita de Juruti, da Alcoa, continue crescendo e expandindo seus horizontes de produção, qualidade, mercado e custo, o time da usina de beneficiamento identificou oportunidades de melhoria no controle de processo que possuíam potencial para redução de custos e garantia da qualidade.

 

No dia a dia operacional identificou-se que a característica da bauxita alimentada à planta apresentava influência direta na performance de operação e nos resultados diários de produção e qualidade da Usina. E em função de algumas dificuldades operacionais na mina, tais como reserva exposta e operacional, a composição do ideal blend para alimentação da usina é difícil e em muitos momentos impossível.

 

Deste modo, o time da usina de beneficiamento se propôs a entender o impacto de diferentes blends, com diferentes características físicas, na performance da usina e, consequentemente, nos resultados diários de produção e qualidade.

 

Observa-se que em alguns momentos a alimentação é extremamente carregada de finos, material abaixo de 400# que é o diâmetro de corte da planta. Se a usina não for ajustada para beneficiar este material, provavelmente o mesmo será completamente perdido. Deste modo, vislumbrou-se a necessidade de identificar dentro dos possíveis ajustes dentro da planta uma forma de conseguir reduzir esta perda, mantendo os resultados de recuperação mássica dentro dos targets.

 

Em conjunto, os times das usina, geologia e planejamento de mina classificaram os diferentes tipos de bauxita existentes na mina de Juruti em três grandes grupos, classificados ou agrupados de acordo com suas características físicas, sendo eles bauxita maciça, bauxita celular e bauxita sacaroidal. Após esta classificação, foram realizados testes em campo ajustando-se os parâmetros operacionais da usina em função da característica do minério, por exemplo, alterando o percentual de sólidos nos lavadores, pressão de água nos peneiramentos, pressão de operação da ciclonagem, entre outros parâmetros.

 

Com a análise dos resultados, comparativo entre característica do material, parâmetros de operação e resultados de produção e qualidade, foram desenvolvidas instruções de trabalho e padrões de operação para os três grandes grupos de bauxita já mencionados, o que foi intitulado de parametrização da operação da usina.

 

Todas as equipes que operam a usina em diferentes dias e horários foram treinadas nesta parametrização de modo a padronizar a operação.

 

Assim, o objetivo final do trabalho consistiu em desenvolver e aplicar ferramentas que possibilitem manter o processo sob controle independente da característica do material alimentado à usina e da equipe que a está operando, permitindo melhorias na recuperação mássica e umidade do produto final. No ano de 2016 conseguiu-se uma redução de custo de R$ 1.300 com aumento da recuperação mássica, e a umidade do produto apresentou-se abaixo do limite para o transporte marítimo (TML), atendendo aos requerimentos legais do transporte, que atualmente é 14,51% para a bauxita de Juruti.

 

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O sucesso desta iniciativa é marcado pelo engajamento das equipes de operação da planta de lavagem, da manutenção mecânica e elétrica, das equipes de engenharia e supervisão que juntas planejaram com excelência este projeto. As principais etapas de implantação foram: definição dos principais objetivos; identificação da condição atual; aplicação das ferramentas do Alcoa Business System; desenvolvimento de hipóteses de solução para a mitigação dos problemas ou gargalos identificados; teste em campo; avaliação do impacto da característica do material na performance da planta; desenvolvimentos de instruções e padrões de trabalho; e treinamento e capacitação das equipes.

 

Para acompanhamento e controle do sucesso deste projeto, os principais indicadores passaram a ser monitorados diariamente em DMS operacional, de supervisão e gerencial. Indicadores como umidade do produto fino e global, eficiência de separação da planta, recuperação mássica e performance dos times operacionais tornaram se visuais nas áreas operacionais e sala de controle. Importante reforçar que para o desenvolvimento do presente projeto vários departamentos da mina de Bauxita de Juruti foram envolvidos:

geologia, planejamento de mina, operação de mina, britagem, usina de beneficiamento, controle de qualidade e laboratório.

 

 

Com os resultados dos testes realizados na usina de beneficiamento foi possível identificar quais os parâmetros e set points para operar a planta, quando a mesma é alimentada com alta carga de finos ou com um material mais maciço e compacto.

 

Com os resultados obtidos elaborou-se as instruções de trabalho para que os operadores pudessem controlar a usina de acordo com o material que está sendo alimentado a ela.

 

Durante as inspeções diárias os operadores conseguem identificar qual tipo de bauxita, ou blend, está sendo alimentado à usina e como ajustar os parâmetros de operação para garantir que as especificações de recuperação e umidade serão alcançadas. Com esta ferramenta garante-se que todos os turnos estão fazendo os mesmos ajustes, isto é, seguindo um padrão de operação em função da característica do material.

 

Para o circuito de finos foram definidos parâmetros de operação considerando-se dois grandes grupos de bauxita, sendo o primeiro a bauxita maciça e/ou compacta e o grupo da bauxita argilosa e/ou friável.

 

São apresentados os planos de ação e reação, bem como orientações para análise da geometria do underflow da ciclonagem. Não foi possível validar ganhos financeiros com os resultados de umidade em 2016. No entanto, conseguiu-se manter a umidade abaixo do limite de umidade para transporte marítimo.

 

Para melhor gerenciar os resultados das inspeções realizadas pelos operadores, foi desenvolvido um sistema onde os operadores alimentam as informações sobre os parâmetros de operação e ajustes conduzidos em cada turno. Ao final de cada turno o sistema envia um e-mail para todo o time da operação, engenharia e supervisão. O objetivo é garantir que todo o time esteja alinhado dos ajustes que foram realizados no turno anterior.

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Durante o desenvolvimento deste projeto as equipes receberam alguns treinamentos essências para a aplicação da nova fermenta, tais como: A3 teoria e prática; indicadores de processo e sua importância para o negócio; inspeção e troca de Apex da Ciclonagem; e uso da balança Marcy para controlar o percentual de sólidos do underflow da ciclonagem.

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Foram alcançados excelentes resultados de recuperação mássica e umidade. Os resultados de recuperação mássica apontam que no segundo semestre foram alcançados apenas resultados acima do target (75%).

 

Estes resultados garantiram uma redução de custo que representou um ganho de R$ 1.300.000, com uma aderência de 140% ao ganho estimado.

 

Não se conseguiu validar ganhos financeiros com as reduções de umidade obtidas. No entanto, conseguiu-se manter os resultados de umidade abaixo do limite de umidade para transporte marítimo, respeitando os requerimentos legais para o transporte marítimo deste tipo de material.

 

O ano de 2016 fechou com excelente resultado para a mina de Bauxita de Juruti, atingindo 6,0Mtpa. O presente projeto contribuiu com este resultado, proporcionando ganhos em massa com o aumento da recuperação mássica da planta, com os ajustes operacionais conduzidos para garantir que a perda de material com qualidade fosse mínima respeitando os limites de controle, além de ganhos financeiros.