Melhorando a eficiência da mineração com consistência de temperatura

O mercado de mineração consiste na vendas minerais, metais e outros materiais valiosos, como areia e cascalho, carvão pedra – todos extraídos e refinados em locais de mineração em todo o mundo.

A Sibelco, uma empresa de mineração com sede na Bélgica, possui mais de 100 dessas instalações em todo o mundo. Sua especialidade é o processamento do mineral quartzo, utilizado em eletrônicos, painéis solares, iluminação e muito mais.

As areias de quartzo de alta pureza IOTA® da Sibelco são o seu produto de especialidade nos Estados Unidos. São utilizadas para produzir quartzo fundido, um material com propriedades ópticas, mecânicas e térmicas únicas, que o tornam indispensável na fabricação de uma ampla gama de produtos de alta tecnologia.

produtos linha de quartzo IOTA® para a Sibelco são extraídos de dois corpos minerais de pureza única em Spruce Pine, Carolina do Norte.

Process refinado

Para obter o material refinado de alta qualidade que é o quartzo IOTA®, é necessário realizar primeiro várias etapas diferentes.

“O que estamos fazendo em Spruce Pine é extrair rochas de duas minas diferentes aqui na região e separar os diferentes minerais”, disse Jason Dale, supervisor de projetos da Sibelco. “O principal mineral que estamos tentando recuperar é o quartzo, mas também há feldspato, mica e alguns outros minerais em pequenas quantidades. Nossa principal função é quebrar as rochas e separar os materiais em produtos podemos vender.”

Durante o processamento dos materiais, muitos sistemas são utilizados para apoiar o refinamento. A Sibelco realizou muitas pesquisas neste local para determinar a melhor forma de process materiais para venda, e o que descobriu foi que ter um abastecimento estável de água quente é fundamental para o process para a eficiência com que ele pode ser concluído.

“A ineficiência hídrica não nos permite separar os diferentes minerais com eficiência em nossa planta de processamento”, acrescentou Dale. “Acabamos perdendo eficiência na separação do quartzo, do feldspato e da mica, e então temos que desacelerar nossa produção.”

A necessidade de consistência

A fábrica da Sibelco em Spruce Pine, onde o quartzo IOTA® é refinado, está situada no coração das Montanhas Apalaches. Estas minas de Spruce Pine são início quartzo de mais alta qualidade do mundo, que é extraído neste local há mais de um século.

Embora os materiais sejam abundantes em Spruce Pine, o clima quente não é. As variações de temperatura neste local podem variar muito de estação para estação e até mesmo dependendo da hora do dia. Essas variações de temperatura estavam causando problemas de eficiência nos tempos de processamento.

“A temperatura da água realmente aumenta nossa capacidade de tonelagem”, disse Dale. “Em um dia quente de verão, tudo funciona muito bem. No inverno, porém, percebemos que nossa tonelagem caía em relação ao que conseguíamos produzir diariamente. Observamos que essas reações e separações aconteciam com muito menos eficiência em água fria e percebemos que a faixa de temperatura de 80 graus era a ideal para flutuar todos esses minerais. Precisávamos encontrar uma maneira de manter essa temperatura consistente.”

Antes de aprender que a temperatura era a chave para a eficiência da produção, a Sibelco não utilizava nenhum meio para aquecer a água e começou a usar um sistema de injeção de vapor para melhorar o process.

“Isso funcionou como uma solução temporária”, disse Dale, “mas não estava elevando as temperaturas aos níveis que queríamos. Estávamos observando apenas alguns graus de diferença”.

Por que a Heatec?

A Astec é especializada emaquecedores de fluidos térmicose process , conhecidos em diversos setores por fornecerem calor consistente e confiável para uma variedade de aplicações. Antes de ingressar na Sibelco, Dale tinha experiência no setor de tanques de asfalto, onde conheceu a marca.

“Quando estávamos procurando uma instalação permanente para aquecimento de água, visitamos a fábrica da Heatec duas vezes e convidamos Chris Horten, da Astec, para nos visitar também”, disse Dale. “Eles determinaram que umaquecedor de glicol com fluido térmicoseria a melhor solução não apenas solução aquecer a água, mas também para tratá-la, já que temos dificuldades com a qualidade da água.”

Os aquecedores de fluido térmico da Heatec utilizam um método de aquecimento indireto, aquecendo um meio líquido no aquecedor, que depois transfere o calor para o usuário final. Neste caso, utilizaram uma mistura de água e glicol como fluido de transferência.

“Dissemos à equipe da Heatec o que queríamos obter do sistema”, disse Dale. “Conseguimos fornecer a eles as temperaturas que buscávamos, bem como as taxas de fluxo de água que desejávamos, e eles construíram o sistema a partir daí.”

A Heatec também conseguiu personalizar uma solução de aquecimento duplo solução este local com dois trocadores de calor para este sistema.

“Nesta aplicação, temos que aquecer dois fluxos separados de água simultaneamente e também temos que ser capazes de controlar a temperatura de ambos de forma bastante independente”, disse Dale. “Isso foi algo que trabalhamos com Chris e a equipe da Heatec. Explicamos nossos desafios e deixamos que eles propusessem uma solução nós. Eles puderam nos fornecer o aquecedor em si e, em seguida, recomendar o pacote completo com os trocadores de calor em tudo o mais que dimensionaram para nós.”

A equipe da Heatec esteve presente para ajudar os engenheiros da Sibelco a instalar o sistema e garantir que tudo funcionasse corretamente durante o process de comissionamento.

Benefícios imediatos

Depois de instalado, o processamento na localização da Escola atingiu a máxima eficiência.

“Agora que conseguimos controlar e estabilizar realmente a temperatura da água, além de ajustá-la da maneira que desejam, a eficiência aumentou”, disse Dale. “Nossos operadores não estão apenas ligando ou desligando o sistema, eles podem definir a temperatura e deixar que o sistema se ajuste e mantenha esse calor para eles.”

E a temperatura pode ser mantida independentemente do que a Mãe Natureza decidir.

“Um dos grandes problemas que tínhamos no passado era especialmente na primavera”, disse Dale. “À medida que começava a esquentar durante o dia, havia flutuações na temperatura da água, que ficava quente durante o dia, à medida que a temperatura externa subia, e depois caía à noite, quando esfriava. Este sistema realmente ajudou a estabilizar essas oscilações para eles. Portanto, esse é um grande benefício.”

O treinamento inspira confiança

Todos sabemos que um sistema só é tão bom quanto as pessoas que o operam, e é por isso que a equipe da Sibelco investiu fortemente no treinamento de seus funcionários para garantir que tudo continue funcionando perfeitamente.

“Conseguimos enviar seis funcionários da nossa divisão de manutenção e operações para as Escolas de Clientes da Heatec, a fim de lhes proporcionar uma boa visão geral do sistema”, disse Dale.

A equipe de suporte da Astec também está disponível após a venda, caso seus clientes precisem de alguma assistência.

“Desde o início, nosso departamento de manutenção ligou algumas vezes para solicitar suporte técnico”, disse Dale. “A Heatec enviou um técnico para responder às perguntas e ajudar com quaisquer problemas ou dúvidas que eles tivessem com o sistema.”