A umidade em minérios não é um assunto que vemos tanto em destaque quando falamos em indústrias que extraem e utilizam a matéria-prima. No entanto, quem faz parte dessa rotina sabe o quanto é importante reduzir os níveis de água nesse recurso para dar segurança, eficiência e facilitar o manuseio.

Tanto é que existem equipamentos específicos para fazer essa medição e ajudar a quantificar a água presente em minérios como o de ferro. Se você quer entender melhor como esse procedimento funciona e sua importância, vamos mais a fundo no tema neste artigo. Acompanhe!

Qual é a importância de controlar a umidade em minérios?

A elevação da quantidade de minério para a exportação e a maior variabilidade desses produtos exigem processos rigorosos e tomada de decisões cada vez mais rápida.

Nesse cenário, os analisadores on-line são fundamentais para atender essas demandas e, ao mesmo tempo, garantirem a segurança em diversas etapas operacionais. É fundamental que as informações das variáveis de processo sejam disponibilizadas e visualizadas em tempo real, o que já é realidade no mercado.

Praticamente todos os tipos de minérios chegam em seu estado para transporte da área extraída com alguma quantidade de água em seu corpo. Essa umidade vem da composição natural do recurso, mas também da utilização da água como parte do processo de tratamento nas minas.

O minério de ferro é moído em partículas mais finas por meio de diferentes sistemas de moagem. Os moinhos grandes que usam meio de bolas de moagem são um dos mais comuns, especialmente em usinas de pelotização, onde tamanhos de partícula mais finos são necessários para o processo de pelotização.

Esses grandes moinhos operam com água misturada ao minério, chamada de moagem úmida, ou sem água, moagem a seco. Uma boa quantidade de água é usada no processo de moagem úmida. O material que sai dos moinhos está na forma de lama com teor de água tipicamente variando de 30 a 50%.

O excesso de água deve ser removido antes do processo de formação de bolas por meio de equipamento de desidratação, pois a pelotização requer um teor de umidade muito menor: de 8 a 10% para a maioria das plantas. Ou seja, o controle sobre a umidade em minérios é fundamental para a eficiência do processo de desidratação (através dos filtros de disco a vácuo), para o monitoramento da qualidade do minério nas usinas de pelotização e na saída dos misturadores – é um investimento vital, que trará rápido retorno para a empresa.

Como funciona o medidor de umidade em minérios?

Existem diversos modelos e tecnologias utilizados para a detecção de umidade na composição de minérios. Suas características podem variar pela necessidade, pela aplicação e pelo quanto a empresa está preparada para gastar.

A tecnologia que combina todas essas vantagens é a tecnologia infravermelho próximo (NIR), a qual já foi amplamente aplicada e comprovada, desde segmentos da indústria química, de alimentos, papel e celulose, madeira, tabaco e claro, a de mineração e siderurgia.

O infravermelho próximo é preciso, confiável e de baixo custo para medições de processo. Os analisadores de processo de infravermelho próximo normalmente operam entre 1200 e 2400 nm com detectores de sulfeto de chumbo e filtros de interferência de passagem de banda estreita.

Esses fotômetros de infravermelho próximo medem “fatias” da região do infravermelho próximo onde o componente de interesse absorve e compara essas medições com comprimentos de onda não absorventes para fornecer uma medição com saídas analógicas e digitais.

A ampla aceitação dessas medições de processo por infravermelho próximo se deve em grande parte à sua precisão, confiabilidade e baixo custo. Das três técnicas espectroscópicas vibracionais principais (Mid-IR / FTIR, Raman, NIR), os analisadores de processo no infravermelho próximo são os menos caros de fabricar.

A medição contínua através da tecnologia Infravermelho Próximo (NIR), funciona com um feixe de luz com comprimento de onda específico, parcialmente absorvido pela água contida no produto e refletido de forma inversamente proporcional: a energia resultante é coletada por um detector de alta precisão, que quantifica eletronicamente a medição e a converte em leitura percentual de umidade.  

É uma tecnologia robusta e confiável para processos em ambientes adversos e controle preciso de produtos. Com a tecnologia NIR é possível medir umidade em diversos minérios:

• minério de ferro;
• cobre;
• bauxita;
• óxido de alumínio;
• carvão;
• cal hidratada, entre outros.

Alguns dos locais típicos de instalação com a tecnologia são:

• transportadores de correia;
• silos;
• antes e depois do secador.

Além da medição de umidade, ele também é capaz de monitorar o teor de gordura, óleo e proteína, assim como a espessura de folhas e filmes em elementos que absorvem NIR.

Quais são as vantagens de utilizar um medidor de umidade de tecnologia NIR em minério?

Existem inúmeros benefícios na utilização de um dispositivo do tipo na rotina de análise. Veja os pontos principais:

1. Melhoria no processo, através do aumento da qualidade e da eficiência, e através da redução de custos durante a produção com ajustes imediatos na linha de produção;

2. Instalação, calibração, operação simples e sem manutenção – para ter um equipamento pronto, medindo em tempo real, direto na linha;

3. Redução no consumo de energia através do controle em tempo real dos processos de secagem;

4. Diminuição de coleta de amostras para testes off-line/ em laboratório;

5. Através da obtenção de respostas em segundos, permite uma ação rápida para uma correção no processo;

6. Alta precisão e repetibilidade;

7. Não afetado pela umidade relativa, mudanças na temperatura do produto, luz ambiente, alta temperatura do ambiente e altura do material sobre a transportadora; 

8. Medição contínua on-line sem contato;

9. Os sensores exigem uma calibração única — têm um design ótico livre de desvios para fornecer leituras contínuas e com confiabilidade;

10. Manutenção zero, mesmo nos ambientes mais extremos. 

A Pensalab tem analisadores de umidade para sólidos com tecnologia NIR de acordo com sua aplicação e necessidade – seja para a indústria de alimentos, de madeira, química, mineração. Não deixe de nos consultar.

Ficou alguma dúvida que não respondemos sobre os medidores de umidade em minérios? Quer conversar mais sobre a importância desse dispositivo? Então, deixe seu comentário!