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Previous issue date: 2008 / Devido ao aumento na demanda de recursos naturais não renováveis e a inevitável exaustão das jazidas minerais de alto teor, o desafio de efetuar o beneficiamento de minérios mais complexos, atendendo a especificações cada vez mais rígidas, tem proporcionado um maior destaque ao processo de flotação em coluna no contexto da indústria mineral. Na flotação em coluna, partículas hidrofóbicas, de um fluxo descendente de material alimentado a uma altura de aproximadamente ⅔ da coluna, medidos a partir de sua base, são arrastadas para uma zona de espuma por um fluxo ascendente de bolhas de ar em contracorrente, sendo que as partículas hidrofílicas são levadas para a região de limpeza por um fluxo de água de lavagem. Esta técnica de beneficiamento de minério têm se consolidado por permitir melhorias dos concentrados na aplicação a diferentes tipos de minérios, incluindo os de granulometrias de liberação mais fina, e economia no investimento e manutenção de projeto. Neste trabalho é apresentado um sistema de controle multivariável robusto para o processo de flotação em coluna utilizando um controlador ótimo H2. A utilização desta técnica de controle é bastante pertinente, considerando a sua grande capacidade em manter a estabilidade do processo e rejeitar perturbações. Este sistema de controle no processo de flotação em coluna atua de forma direta sobre as variáveis manipuladas (vazão de água de lavagem, ar e não flotado) de modo a afetar adequadamente as variáveis controladas (nível da camada de espuma, bias e holdup do ar) acompanhando as variações em seus valores de referência e minimizando a interação entre as variáveis, mesmo com a ocorrência de perturbações. É apresentado o desenvolvimento e avaliação do projeto do controlador multivariável H2 para a operação de coluna de flotação visando melhoria no desempenho final do processo. Ferramentas de software são utilizadas para simular diversas condições operacionais sendo que a avaliação da eficiência do controlador proposto é realizada verificando as respostas obtidas das simulações. ______________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Due to the increase in demand for non-renewable natural resources and unavoidable depletion of mineral deposits of high-level, the challenge to make the mineral processing more complex, given the increasingly strict specifications, has provided a greater prominence to the column flotation process in the mineral industry. In a column flotation, hydrophobic particles, in a downward flow of material supplied fed to a height of about ⅔ of the column, measured from its bottom, are dragged into a foaming zone on an upward flow of air bubbles in counterflow, and the particles hydrophilic (pulp) are taken to the cleaning zone by a wash water flow. This technique of mineral processing have been consolidated to allow improvements in the concentrates grade in the implementation to different types of minerals, including the liberation of finest grain size, economy in investment and maintenance of projects. This work present a robust multivariable control system for a flotation column process based on a H2 controller. This proposal is quite appropriate, when considering its great capacity to maintain the stability of the process and disturbances rejection of the system. This control system in flotation column process acts directly on the manipulated variables (wash water, air and non-floated fraction flow rates) in order to properly adjust controlled variables (froth layer height, bias and air holdup in the recovery zone), maintaining set-point changes and minimizing the interaction between the variables, even with the occurrence of any perturbations or other disturbances. It is presented the development and evaluation of the design of multivariable H2 controller to column floatation, aiming to improving the performance of the end of the process. Software tools are used to simulate various operating conditions, and the evaluation of the efficiency of the proposed controller is done checking output responses obtained of the simulations.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/2539 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Lima, Luciana Batista de |
| Contributors | Rocha, Ronilson |
| Publisher | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFOP, instname:Universidade Federal de Ouro Preto, instacron:UFOP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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