A pré-concentração consiste no descarte prévio de uma fração da ganga liberada, ou parcialmente liberada, com pouco ou nenhum conteúdo de interesse, antes da alimentação da usina. Tal prática pode levar a uma série de benefícios nas operações subsequentes, como redução do consumo de energia por tonelada de metal produzido, nos casos em que o material rejeitado apresentar WI (work Index) elevado; diminuição do desgaste abrasivo, quando a ganga rejeitada exibir AI (Abrasion Index) alto; além de aumento de recuperação na flotação e eliminação de flutuações no teor da alimentação. Neste sentido, a pré-concentração diminui custos operacionais e aumenta a rentabilidade da usina. Este trabalho teve por objetivo avaliar a aplicabilidade de pré-concentração para o minério de zinco silicatado de Vazante/MG. Em uma primeira etapa foram executados estudos de liberação da ganga no produto de britagem, explorando as propriedades luminescentes do minério. Para isto, imagens de contraste de cores luminescentes foram obtidas e tratadas no Image J. Obteve-se um valor de liberação da ganga da ordem de 85%. Em um segundo momento, foi investigado o desempenho de técnicas de separação densitária e seleção por sensores (ou ore sorting) como alternativas para a pré-concentração do minério de zinco e remoção de ganga carbonática, para isto, foram utilizados ensaios de afunda/flutua em líquidos densos, que simularam uma operação em meio denso, estratificação em jigue e ensaios em sorter com sensor de transmissão de Raios-X de energia dupla (DE- XRT). O melhor resultado foi obtido através do ensaio de afunda/flutua com densidade de separação de 2,95 g/cm³, no qual foi alcançado um descarte de 30% da massa de alimentação como produto flutuado, numa fração -25 +1,18 mm, removendo 60% dos carbonatos (CaO e MgO) e perdendo apenas 2% de zinco. Os ensaios do sorter também apresentaram resultados positivos, com aproximadamente 93% de recuperação metalúrgica de zinco e um descarte de aproximadamente 30% da massa, mas com uma perda de zinco considerável (aproximadamente 5% em teor). Para a jigagem, os resultados indicaram teor de zinco muito elevado no rejeito (aproximadamente 6%). Entretanto, uma jigagem adicional, realizada com uma segunda amostra numa granulometria menor (-12,7 +1,18 mm), proporcionou menores níveis de zinco perdido para o rejeito, apenas 3,6% em teor. Os impactos da pré-concentração na moagem e flotação também foram avaliados. Para isto foram executados ensaios de work index (WI), abrasion index (AI) e flotação com material tal qual (sem passar por pré-concentração) e com o material pré-concentrado de forma a se ter um comparativo. Como não houve variação de WI e nem de AI entre as amostras tal qual e pré-concentrada, a pré-concentração previamente à moagem, não irá impactar no consumo energético e tampouco no desgaste abrasivo, isto se for adotada a estratégia de manter a mesma vazão mássica de alimentação do circuito de moagem para ambas as alternativas. Em linhas gerais, a flotação após a pré-concentração aumentou a produção de concentrado de zinco com uma qualidade superior em termos de recuperação deste metal. Outro impacto positivo observado foi a redução da quantidade de rejeito fino de flotação e, consequentemente, o volume a ser estocado em barragem. / Preconcentration consists of the prior disposal of a fraction of the liberated or partially liberated gangue with low or no content of interest material before plant feed. Such practice can lead to a number of benefits in subsequent operations, such as reducing energy consumption per ton of metal produced, in cases where the rejected material presents a high WI (work index); decreased abrasive wear when the rejected presents high Abrasion Index (AI); increased recovery in flotation and elimination of fluctuations in feed content. Therefore, preconcentration reduces operating costs and increases the profitability of the plant. This work had the objective of evaluating the preconcentration applicability for a silicate zinc ore from Vazante/MG. In the first stage, grind release tests were performed on the crushing product, exploring the luminescent properties of the ore. For this, luminescent color contrast images were obtained and treated in Image J. A gangue release value of the order of 85% was obtained. Second, the performance of densification separation and sensor sorting (or ore sorting) techniques were investigated as alternatives for preconcentration of zinc ore and removal of carbonate gangue, for this, sink/float tests in dense liquids were used to simulate a dense medium operation, as well jig stratification and sorter tests with dual energy X-ray transmission sensor (DE-XRT). The best result was obtained by the sink/float test with separation density of 2.95 g / cm³, in which a 30% discard of the feed mass as a flotation product was achieved, in a fraction -25 +1.18 mm, removing 60% of the carbonates (CaO and MgO) and losing only 2% of zinc. The sorter tests also showed positive results, with approximately 93% metallurgical recovery and a discard of approximately 30% of the mass, but with a considerable loss of zinc. For jigging, the results indicated very high zinc content in the tailings (approximately 6%). However, additional jigging, performed with a second sample at a smaller particle size (-12.7 +1.18 mm), resulted in lower levels of zinc lost to the tailings, only 3.6% in content. The impacts of preconcentration on milling and flotation were also evaluated. For this, work index (WI), abrasion index (AI) and flotation tests were carried out with the material without preconcentration and with the preconcentrated material in order to compare. As there was no variation of WI and AI between the samples, the preconcentration prior to milling will not impact on energy consumption or on abrasive wear, if the strategy of maintaining the same mass flow rate of the milling circuit for both alternatives is adopted. In general terms, flotation followed by a preconcentration strategy can increase zinc production without requiring expansion of the plant\'s capacity. Another positive impact was the reduction of the amount of fine flotation tailings.

Este trabalho tem o objetivo de discutir conceitos, desafios e perspectivas relacionados à aplicação de tecnologias de automação e informação em minas subterrâneas. Exemplos de aplicação contextualizam técnicas e tecnologias atuais de lavra, suas tendências de evolução para o futuro e a interação com aspectos humanos, operacionais e gerenciais. Dados coletados, referentes a indicadores de produtividade e confiabilidade, são utilizados para um estudo sobre a utilização de um jumbo de perfuração computadorizado nas operações de desenvolvimento e produção de uma mina subterrânea no Brasil. Uma série de desafios devem ser considerados para que sistemas computadorizados embarcados em conjunto com infraestrutura de tecnologia da informação se tornem parte da estratégia operacional. Gestores devem efetivamente adaptar as organizações a novos padrões de segurança, eficiência operacional e gestão integrada da informação. A padronização de interfaces deve ser aceita como premissa básica para a integração de processos. / This study aims to discuss the concepts, challenges and perspectives related to automation and information technologies application in underground mines. Application examples contextualize current mining techniques and technology, future evolution and the interaction with human, operational and management aspects. Productivity and reliability data collected are used to study the utilization of a computerized drilling jumbo for development and production operations in an underground mine in Brazil. A series of challenges must be considered for onboard electronic systems combined with information technology infrastructure become part of the operational strategy. Leaders must effectively manage to adapt organizations to new standards. It is evident the value-added operation with all the benefits related to safety, operational efficiency and integrated information management. Interface standardization must be accepted as a basic premise for process integration.

Este trabalho tem o objetivo de discutir conceitos, desafios e perspectivas relacionados à aplicação de tecnologias de automação e informação em minas subterrâneas. Exemplos de aplicação contextualizam técnicas e tecnologias atuais de lavra, suas tendências de evolução para o futuro e a interação com aspectos humanos, operacionais e gerenciais. Dados coletados, referentes a indicadores de produtividade e confiabilidade, são utilizados para um estudo sobre a utilização de um jumbo de perfuração computadorizado nas operações de desenvolvimento e produção de uma mina subterrânea no Brasil. Uma série de desafios devem ser considerados para que sistemas computadorizados embarcados em conjunto com infraestrutura de tecnologia da informação se tornem parte da estratégia operacional. Gestores devem efetivamente adaptar as organizações a novos padrões de segurança, eficiência operacional e gestão integrada da informação. A padronização de interfaces deve ser aceita como premissa básica para a integração de processos. / This study aims to discuss the concepts, challenges and perspectives related to automation and information technologies application in underground mines. Application examples contextualize current mining techniques and technology, future evolution and the interaction with human, operational and management aspects. Productivity and reliability data collected are used to study the utilization of a computerized drilling jumbo for development and production operations in an underground mine in Brazil. A series of challenges must be considered for onboard electronic systems combined with information technology infrastructure become part of the operational strategy. Leaders must effectively manage to adapt organizations to new standards. It is evident the value-added operation with all the benefits related to safety, operational efficiency and integrated information management. Interface standardization must be accepted as a basic premise for process integration.

O presente texto descreve um método experimental simples para comparar a eficiência de distribuidores de líquido empregados nas indústrias de tratamento de minérios em lavadores, classificadores e moinhos e nas indústrias de processos químicos. A técnica consiste basicamente em analisar a dispersão pelo desvio padrão da massa do líquido coletado em tubos verticais dispostos em arranjo quadrático colocados abaixo do distribuidor. Como exemplo de aplicação, empregouse para a coleta da massa de líquido uma unidade piloto, montada no Laboratório de Engenharia Química da Universidade Santa Cecília em Santos, com um banco de 21 tubos verticais de 52 mm de diâmetro interno e 800 mm de comprimento. Uma manta acrílica que não dispersa o líquido com 50 mm de espessura foi fixada entre o distribuidor e o banco de tubos para evitar respingos. Foram realizados ensaios com nove distribuidores do tipo espinha de peixe de 4 tubos paralelos cada, para uma coluna piloto com 400 mm de diâmetro. A literatura é discordante no que concerne aos parâmetros de projeto e eficiência destes distribuidores. Variaram-se o número (n) de orifícios (95, 127 e 159 furos/m2, 12, 16 e 20 furos por distribuidor) o diâmetro (d) dos orifícios (2, 3 e 4 mm) e as vazões de entrada indicadas por rotâmetro nos distribuidores (q) de 1,2; 1,4 e 1,6 m3/h. A melhor eficiência de espalhamento pelo menor desvio padrão (0,302) foi obtida com n de 159 furos/m2, d de 2 mm e q de 1,4 m3/h indicando as limitações dos parâmetros de projeto da literatura. A pressão (p), na entrada do distribuidor para esta condição, foi de apenas 0,51 kgf/cm2. A relação adimensional entre a área da seção do tubo de alimentação e a somatória da área dos furos foi de 5,81, a vazão volumétrica total por unidade de área da seção da coluna para esta melhor condição foi de 11,32 m3/(h.m2) e a velocidade média (v) em cada orifício foi de 6,31 m/s. Portanto, o método proposto permite comparar e quantificar a eficiência de distribuidores além de demonstrar a não validade de alguns parâmetros de projeto recomendados pela literatura. / The current text describes a simple experimental method in order to compare the efficiency of the liquid distributors applied at the ore treatment industries in washers, classifiers and mills as well as at the chemical processing industries. The technique basically consist of analyzing the dispersion through the standard deviation of the liquid mass which was collected in vertical pipes placed in a square way under the distributor. As an example of us usage, it has been applied a pilot scale for collecting the liquid mass, installed at the Santa Cecília Universitys Chemical Engineering Laboratory in Santos, with a setting of 21 vertical tubes measuring 52 mm in internal diameter and 800 mm in length. A 50 mm thick acrylic blanket was fixed between the distributor and the pipe setting in order to avoid splashes. Some experiments have been made with a ladder-tipe distributors containing 4 parallel tubes each, for a pilot column of 400 mm in diameter. The literature shows disagreement regarding the characteristics of the project and the efficiency of the distributors. The number of holes has varied (n) 95, 127 and 159 holes/m2; 12, 16 and 20 holes for distributor, the diameter of the holes (d) 2, 3 and 4 mm and the flow of entrance in the distributors (q) of 1,2; 1,4 and 1,6 m3/h. The best efficiency of splashing of the lowest deviation pattern (0,302) was achieved with n of 159 holes/m2, d of 2 mm and q of 1,4 m3/h showing the limitation of characteristics of the project literature. The pressure (p), for this condition in the distributor entrance, was only 0,51 kgf/cm2. The measuring relation between the area of the section of the feeding pipe and the addition of the area of the roles was 5,81, the total volume of the out flow for unit of the area of the column section for this better condition was 11,32 m3/(h m2) and the average speed (v), in each hole was 6,31 m/s. Finally, the indicated method permits the comparison and quantification of the efficiency of the distributors, besides showing that some of the project concepts are not valid and the literature does not recommend them.

O presente texto descreve um método experimental simples para comparar a eficiência de distribuidores de líquido empregados nas indústrias de tratamento de minérios em lavadores, classificadores e moinhos e nas indústrias de processos químicos. A técnica consiste basicamente em analisar a dispersão pelo desvio padrão da massa do líquido coletado em tubos verticais dispostos em arranjo quadrático colocados abaixo do distribuidor. Como exemplo de aplicação, empregouse para a coleta da massa de líquido uma unidade piloto, montada no Laboratório de Engenharia Química da Universidade Santa Cecília em Santos, com um banco de 21 tubos verticais de 52 mm de diâmetro interno e 800 mm de comprimento. Uma manta acrílica que não dispersa o líquido com 50 mm de espessura foi fixada entre o distribuidor e o banco de tubos para evitar respingos. Foram realizados ensaios com nove distribuidores do tipo espinha de peixe de 4 tubos paralelos cada, para uma coluna piloto com 400 mm de diâmetro. A literatura é discordante no que concerne aos parâmetros de projeto e eficiência destes distribuidores. Variaram-se o número (n) de orifícios (95, 127 e 159 furos/m2, 12, 16 e 20 furos por distribuidor) o diâmetro (d) dos orifícios (2, 3 e 4 mm) e as vazões de entrada indicadas por rotâmetro nos distribuidores (q) de 1,2; 1,4 e 1,6 m3/h. A melhor eficiência de espalhamento pelo menor desvio padrão (0,302) foi obtida com n de 159 furos/m2, d de 2 mm e q de 1,4 m3/h indicando as limitações dos parâmetros de projeto da literatura. A pressão (p), na entrada do distribuidor para esta condição, foi de apenas 0,51 kgf/cm2. A relação adimensional entre a área da seção do tubo de alimentação e a somatória da área dos furos foi de 5,81, a vazão volumétrica total por unidade de área da seção da coluna para esta melhor condição foi de 11,32 m3/(h.m2) e a velocidade média (v) em cada orifício foi de 6,31 m/s. Portanto, o método proposto permite comparar e quantificar a eficiência de distribuidores além de demonstrar a não validade de alguns parâmetros de projeto recomendados pela literatura. / The current text describes a simple experimental method in order to compare the efficiency of the liquid distributors applied at the ore treatment industries in washers, classifiers and mills as well as at the chemical processing industries. The technique basically consist of analyzing the dispersion through the standard deviation of the liquid mass which was collected in vertical pipes placed in a square way under the distributor. As an example of us usage, it has been applied a pilot scale for collecting the liquid mass, installed at the Santa Cecília Universitys Chemical Engineering Laboratory in Santos, with a setting of 21 vertical tubes measuring 52 mm in internal diameter and 800 mm in length. A 50 mm thick acrylic blanket was fixed between the distributor and the pipe setting in order to avoid splashes. Some experiments have been made with a ladder-tipe distributors containing 4 parallel tubes each, for a pilot column of 400 mm in diameter. The literature shows disagreement regarding the characteristics of the project and the efficiency of the distributors. The number of holes has varied (n) 95, 127 and 159 holes/m2; 12, 16 and 20 holes for distributor, the diameter of the holes (d) 2, 3 and 4 mm and the flow of entrance in the distributors (q) of 1,2; 1,4 and 1,6 m3/h. The best efficiency of splashing of the lowest deviation pattern (0,302) was achieved with n of 159 holes/m2, d of 2 mm and q of 1,4 m3/h showing the limitation of characteristics of the project literature. The pressure (p), for this condition in the distributor entrance, was only 0,51 kgf/cm2. The measuring relation between the area of the section of the feeding pipe and the addition of the area of the roles was 5,81, the total volume of the out flow for unit of the area of the column section for this better condition was 11,32 m3/(h m2) and the average speed (v), in each hole was 6,31 m/s. Finally, the indicated method permits the comparison and quantification of the efficiency of the distributors, besides showing that some of the project concepts are not valid and the literature does not recommend them.