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http://hdl.handle.net/1843/83280| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Implantação e avaliação do controle avançado em um processo de flotação com o auxílio de instrumentos de visão artificial em tempo real |
| Autor(es): | Gustavo Geraldo Rezende Nogueira |
| primer Tutor: | Roberto Galéry |
| primer miembro del tribunal : | George Eduardo Sales Valadão |
| Segundo miembro del tribunal: | Luiz Cláudio Monteiro Montenegro |
| Resumen: | O desempenho da flotação depende da interação de diversos fatores físicos e químicos. Portanto, os circuitos de flotação estão sujeitos a diferentes tipos de distúrbios no processo, alguns dos quais são causados por alterações nas características minerais e outros por variações nas condições de operação. Além disso, erros de medição e equipamentos danificados adicionam mais dificuldades. Portanto, a demanda por sistemas de controle simples e confiáveis é essencial. Por isso, o controle da flotação baseado nas características da espuma, utilizando uma combinação de técnicas de visão artificial e controle inteligente com lógica fuzzy foi utilizado nesse trabalho, que teve como objetivos realizar a implantação e a avaliação do Controle Avançado de Processos em um circuito de flotação contendo uma etapa rougher, uma etapa cleaner e uma etapa scavenger. Além disso, outro objetivo do trabalho foi apresentar a correlação entre os dados de teor de concentrado gerados por análise de imagem em tempo real e os dados de análise de laboratório. A metodologia utilizada nesse trabalho envolveu a instalação de câmeras e luminárias sobre as colunas, a amostragem e calibração dos softwares de análise de imagem, a implantação do Controle Avançado de Processo e avaliação do impacto desse sistema nos parâmetros de teor e recuperação. De modo geral, a metodologia consistiu em utilizar as informações fornecidas em tempo real pelos softwares de análise de imagem para otimizar o processo de flotação, manipulando as variáveis operacionais a fim de se buscar uma maior estabilidade e maior desempenho do circuito em termos de recuperação. A realização desse trabalho atendeu os objetivos propostos. A avaliação do sistema de controle avançado de processos mostrou que, mesmo com a alimentação da flotação possuindo características semelhantes para os dois cenários avaliados, o desempenho da concentração foi melhor com o sistema ativado, com maior recuperação e menor teor do mineral no rejeito. O teor do concentrado médio de 53,8% praticamente não foi alterado, mantendo o produto na mesma especificação de qualidade. Por outro lado, o teor médio do rejeito caiu 8,9%. A recuperação mássica sofreu um aumento médio de 3,9% enquanto a recuperação metalúrgica foi, em média, 2,5% maior com o Controle Avançado de Processos atuando no circuito. Isso corrobora que sistemas de análise de imagem em tempo real associados a sistemas de controle avançado trazem melhor desempenho metalúrgico para os processos de concentração mineral por flotação de colunas. Os resultados do sistema de previsão de teor por análise de imagem em tempo real mostraram correlação moderada, R² = 0,45, com os dados de análise em laboratório. |
| Abstract: | Flotation performance depends on the interaction of many physical and chemical factors. Therefore, flotation circuits are subjected to diverse types of process disturbances, some of which are caused by changes in mineral characteristics and others by variations in operating conditions. Besides, measurement errors and damaged equipment add further difficulties. Thus, the demand for simple and reliable control systems is essential. Therefore, flotation control based on froth characteristics, using a combination of artificial vision and intelligent control with fuzzy logic techniques were used in this work, which aimed to implement and evaluate the Advanced Process Control in a flotation circuit, containing a rougher stage, a cleaner stage, and a scavenger stage. Also, another objective of the work was to present the correlation between the data of concentrate grade generated by real-time image analysis and the data of laboratory analysis. The methodology used in this work involved the installation of cameras and lights on the columns, the sampling and calibration of the image analysis software, the implementation of Advanced Process Control, and the impact evaluation of this system on the grade and recovery parameters. In general, the methodology consisted of using the information provided in real-time by the image analysis software to optimize the flotation process, manipulating the operational variables to seek greater stability and greater performance of the circuit in terms of recovery. The accomplishment of this work met the proposed objectives. The evaluation of the advanced process control system showed that, even with the flotation feed having similar characteristics for the two scenarios evaluated, the concentration performance was better with the activated system, with greater recovery and less mineral grade in the tailings. The average concentrate grade of 53.8% was virtually unchanged, keeping the product in the same quality specification. On the other hand, the average tailings grade fell 8.9%. Mass recovery increased by an average of 3.9%, while the metallurgical recovery was, on average, 2.5% higher with Advanced Process Control operating in the circuit. This corroborates that real-time image analysis systems associated with advanced control systems bring better metallurgical performance to column flotation concentration processes. The results of the grade prediction system by real-time image analysis showed a moderate correlation, R² = 0.45, with the data from the laboratory. |
| Asunto: | Engenharia de minas Tecnologia mineral Flotação Visão artificial Fuzzy systems Análise de imagem |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Departamento: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MINAS |
| Curso: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/83280 |
| Fecha del documento: | 20-jun-2022 |
| Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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| Implantação e avaliação do controle avançado em um processo de flotação com o auxílio de instrumentos de visão artificial em tempo real.pdf | 5.2 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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