Diagramas de Processo

Código:

MEMG0002

Sigla:

DP

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
CNAEF	Indústrias extrativas

Ocorrência: 2017/2018 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia de Minas
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia de Minas e Geo-Ambiente

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MEMG	18	Plano de estudos oficial a partir de 2008/09	1	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Construção de um ponto de vista quantitativo sobre um Diagrama de Tratamento em Operações. Estudos dos indicadores que descrevem o desempenho dos Processos separativos.

Diagrama de tratamento como “solução optimizada”.

 Projecto: optimização estrutural e optimização paramétrica.

 

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta UC os alunos serão capazes de:

Formular e resolver problemas de processos de sistemas particulados, que necessitem de ser optimizados. Capacidade de extensão a outros domínios da engenharia/física.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Essencialmente os leccionados nas UC de Tratamentos de Matérias Primas e ResíduosI e Tratamentos de Matérias Primas e ResíduosII

Programa

1. Introdução à disciplina 1.1 Objectivos do Processamento de Minérios: caracteriz ação prévia das propriedades de um minério tal-qual e definição das propriedades desejadas para os produtos finais. Projecto do Processo: optimização estrutural e optimização paramétrica. Noção de Diagrama de Processo: regras do encadeamento das operações unitárias. 1.2 Conceitos de separação e libertação, escalonamento das operações mineralúrgicas e Diagrama Mineralúrgico Geral. 1.3 Os pontos de vista técnico e técnico-económico. Contratos de venda. Benefício económico e Retorno Metalúrgico Líquido (NSR - "net smelter return").

2. Introdução aos Diagramas de Tratamento – Diagramas de Base do Tratamento 2.1 Diagramas de Base da Classificação Diagramas de Classificação: areias, areias especiais e caulinos. Balanços de massa de sólidos e de água. O problema do dimensionamento. 2.2 Diagramas de Base da Fragmentação Diagramas de Fragmentação: britagem e granulação de britas e inertes e pirites; moagem de calcários para cimento e correctivos, talcos; diagramas de moagem por via húmida; diagramas de moagem autogénea. 2.3 Diagramas de Base da Separação Diagramas de Concentração: conceitos gerais de aplicação (minérios metálicos vs não-metálicos; minérios de alta cotação vs baixa cotação); unidades de concentração (desengrosso a calibres graúdos, desengrosso, reclamação, apuramento e concentração em "unit cells").

3. Análise do Diagrama de Tratamento: um ponto de vista operacional sobre uma instalação em funcionamento 3.1 Teoria dos Processos Separativos. 3.3.1 Proposição do problema 3.3.2 Curva de Partição ou de Tromp: separação ideal e separação real; tipos de ineficiências (desgarramentos e arrastamentos). 3.3.3 Curvas de Heidenreich. 3.3.4 Curvas de Lavabilidade: lavabilidade limite ou potencial e lavabilidade real. 3.2 Amostragem de minérios fragmentados. 3.3 Balanços mineralúrgicos: análise de variância do cálculo da recuperação e do rendimento ponderal. 3.4 Reconciliação de dados superabundantes em cálculos de balanço de massa. 3.5 Análise de circuitos complexos. 3.6 Diagramas de polpas

4. Base de Conhecimentos sobre Diagramas de Tratamento. 4.1 Diagramas qualitativos e quantitativos. 4.2 Diferentes tipos de Diagramas apresentados como "casos estudados": Flutuação (global e diferencial de sulfuretos e não sulfuretos); Separação Magnética; Concentração Gravítica. 4.3 Diagramas a operarem sobre minérios nacionais: Cu-Pb-Zn em Aljustrel; Cu e Cu-Sn em Neves-Corvo; WO3-Sn-Cu na Panasqueira; Areias especiais em Rio Maior e em Seixoso; Carvão no Pejão. 4.4 Diagramas usados no tratamento de resíduos industriais e urbanos, tratamento de lamas e tratamento de águas e efluentes.

5. Modelagem das Operações Unitárias e Simulação de Circuitos. 5.1 Fragmentadores graúdos – Curva Padrão e Modelos Matriciais (transição finita) para britador de maxilas e granulador de cones. 5.2 Fragmentadores finos – modelos de transição instantânea. Cálculo do regime permanente em cir­cui­to fechado.

6.Modelagem dos processos de Separação:Modelo de Crivagem.Modelo de hidrociclone; Separações pelo teor e modelo de libertação.

7. Modelagem dos processos de separação por flutuação

Programa de Aulas Práticas 1ª Fase – Trabalhos de natureza experimental para recolha de dados Objectivo – Lidar (empiricamente) com as distribuições de propriedade – Realizar uma operação de separação (definir criteriosamente as variáveis operacionais e as suas influências no desempenho do processo – Determinar (experimentalmente) as distribuições de propriedade dos produtos resultantes da separação, utilizando as técnicas de: .Análise granulométrica por crivagem . Análise granulométrica por hidrociclonagem (Cyclosizer) .Análise granulométrica por difracção de raios laser . Contagem de grãos à lupa .Contagem de pontos ao microscópio . Análise por líquidos densos (conceptualmente,... não há condições experimentais, devido à toxicidade dos líquidos) .Análise por separação magnética em lotes cerrados (Discos, ou tuboDings, ou Frantz) 2ª Fase – Análise de Circuitos Objectivo – desenvolver cálculos de balanço de massa e de reconciliação de dados,aproveitando as determinações experimentais efectuadas: o Determinação das curvas de Partição, Heidenreich e Lavabilidade (comparar com as curvas de Mayer)

Bibliografia Obrigatória

Mário Rui Machado Leite; Diagramas de Processo

Bibliografia Complementar

Barry A. Wills; Wills´s Mineral Processing Technology

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teóricas - Exposição de conceitos fundamentais sobre a concepção de Diagramas de Processo, em Preparação de Minérios, estudo dos formalismos matemáticos que permitem a construção de abordagens quantitativas. Exposição de conceitos fundamentais sobre a Modelação Matemática de Diagramas de Processo

Aulas Práticas - Trabalhos experimentais para determinação de Distribuições de Propriedades – classificações por crivagem e Cyclosizer e distribuições de teores por contagem de pontos ao microscópio; Ensaios de separação – crivagem, hidroclassificação (Akins) e separação em mesa. Realização de problemas práticos;exercícios de aplicação dos modelos matemáticos à descrição dos balanços materiais que se operam num diagrama de processo.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Participação presencial	0,00
Prova oral	10,00
Trabalho escrito	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	10,00
Estudo autónomo	76,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho de investigação	20,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Para obter frequência os alunos terão que estar presentes em pelo menos 75% das aulas teórico-práticas e práticas leccionadas e realizar obrigatoriamente a componente de avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

Os alunos têm de realizar as componentes de avaliação distribuída e de exame final.

 Na componente de avaliação distribuída cada aluno realizará obrigatoriamente um trabalho versando um circuito de processamento de minérios. Cada aluno, ou grupo de alunos, apresentará oralmente o seu trabalho perante os colegas e os docentes.

Classificação Final: Exame Final – 50% Avaliação Distribuída – 50%

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Nas épocas normais igual à dos restantes alunos. Nas épocas especiais para o efeito será realizado um exame e será distribuído um trabalho referente à componente de Modelação

Melhoria de classificação

Melhoria da nota em exame final e da avaliação distribuída