Os investimentos da Newcrest Mining em controle preditivo baseado em modelos posicionaram-na estrategicamente para atender à crescente demanda por produtos de qualidade e rendimentos mais elevados.
Sediada em Melbourne, Austrália, a Newcrest Mining Limited (OTCMKTS: NCMGY) possui cinco grandes ativos operacionais que produzem ouro, cobre e prata. A Newcrest é reconhecida por sua excelência em eficiência operacional e gestão ambiental.
A empresa precisava de uma plataforma de controle avançado de processos (APC) de arquitetura aberta para apoiar sua estratégia de automação.
A Newcrest fez parceria com a equipe de ciência de dados industriais da Kalypso para explorar como implementar a tecnologia Pavilion8® MPC em suas plantas de processo.
A Newcrest obteve os seguintes resultados reais:
- Métricas target excedidas em todos os sites
- Maior recuperação
- Maior desempenho
- Menor consumo de energia
- Melhor estabilidade do processo
- Maior recuperação de ouro
A Newcrest Mining Limited (OTCMKTS: NCMGY), com sede em Melbourne, Austrália, possui cinco plantas principais que produzem ouro, cobre e prata. A Newcrest é reconhecida pela sua excelência em eficiência operacional e gestão ambiental.
Controle Preditivo baseado em Modelos (MPC) na Newcrest Mining
Como líder do setor, a Newcrest precisa atender à demanda por produtos de qualidade e aumento de produção, ao mesmo tempo em que gerencia a variabilidade da matéria-prima, flutuações no preço das commodities e pressões crescentes de sustentabilidade.
Enfrentar esses desafios é difícil, mas os objetivos são claros. Alcançar uma melhoria de apenas um por cento se traduz em economias substanciais de custo e conservação de recursos naturais, gerando benefícios econômicos e ambientais.
Eric Nettleton, Chefe de Automação da Newcrest, observou que "com diferentes sistemas DCS e de tecnologia em toda a empresa, a companhia exigia uma plataforma de Controle Avançado de Processos (APC) de arquitetura aberta para apoiar sua estratégia de automação." Ruchira De Silva, Gerente de Controle de Processos e Análise, explicou que para alcançar essa estratégia, "a Newcrest implementou um programa abrangente de aprimoramento de Controle de Processos e Análise (PC&A) de vários anos para apoiar seu trabalho de APC e impulsionar maior eficiência e lucratividade de suas operações." A estrutura de PC&A exige que o desenvolvimento de capacidade interna seja complementado por colaboração externa estratégica.
Para tanto, a Newcrest fez parceria com a equipe de ciência de dados industriais da Kalypso para explorar como a tecnologia Pavilion8® MPC poderia ser implementada em suas usinas de processamento para atingir metas-chave. Os esforços conjuntos das equipes da Newcrest e Kalypso renderam melhorias que não apenas atingiram, mas muitas vezes superaram as metas estabelecidas do projeto.
Aumento da produtividade em Cadia, Nova Gales do Sul, Austrália
- Aumento da estabilidade da operação do moinho SAG
- Melhoria de processamento downstreaming
Objetivo
Aperfeiçoar o circuito de moagem para obter maior produtividade e resultados.
Desafio
A equipe da Newcrest na mina Cadia em Nova Gales do Sul, Austrália, tinha como foco aumentar a estabilidade geral do processo de recuperação de ouro do minério. Em outras palavras, buscavam reduzir a variabilidade nas condições do processo. Ao controlar a variabilidade e operar a planta de processamento mais próxima das restrições operacionais, a equipe da Newcrest esperava aumentar tanto o rendimento quanto a produção.
Solução
A Newcrest solicitou à Kalypso que aumentasse o rendimento otimizando o circuito de concentração CON2. A equipe de MPC da Kalypso estudou 12 meses de dados históricos do circuito para identificar os parâmetros chave do processo que poderiam ser controlados e modificados. O controlador Pavilion8 foi então utilizado para prever como o processo responderia à variabilidade e perturbações externas e ajustar-se proativamente para obter os resultados desejados.
Para maximizar o rendimento, o circuito de moagem precisa operar da forma mais rápida e eficiente possível dentro das restrições a jusante. Isso significa moer o minério de entrada até o tamanho de partícula desejado no menor número de repetições do circuito possível.
Para garantir o tamanho correto do material que entra no circuito de flotação, a equipe da Kalypso configurou a aplicação de moagem MPC para se adaptar à variação da matéria-prima e outras condições. Para controlar a densidade da polpa no moinho SAG, o controlador MPC precisava monitorar e ajustar várias variáveis simultaneamente, incluindo a velocidade do moinho SAG, a taxa de alimentação de minério ao moinho SAG e o fluxo de água para o moinho SAG, entre outras.
Para garantir o tamanho correto do material que entra no circuito de flotação, a equipe da Kalypso configurou a aplicação de moagem MPC para se adaptar à variação da matéria-prima e outras condições. Para controlar a densidade da polpa no moinho SAG, o controlador MPC precisava monitorar e ajustar várias variáveis simultaneamente, incluindo a velocidade do moinho SAG, a taxa de alimentação de minério ao moinho SAG e o fluxo de água para o moinho SAG, entre outras.
Resultados
A aplicação do Circuito de Moagem MPC foi projetada, implementada e validada em nove meses, antes de ser transferida para a equipe da Newcrest para operação contínua.
No caso de negócio definido no lançamento do projeto, a Newcrest e a Kalypso identificaram um aumento acordado no rendimento como o objetivo potencial. Após a implementação, o circuito de moagem Cadia CON2 sob MPC está entregando muito acima deste objetivo desafiador.
Após o sucesso na otimização do circuito de moagem, a Newcrest voltou a confiar na experiência da Kalypso para um projeto posterior focado na otimização do circuito de flotação.
Jason Nitz, Gerente de Tecnologia e Inovação em Cadia, indicou que "este projeto deu à Cadia a confiança que ela precisa para perseguir oportunidades adicionais de melhoria do controle de processos na planta com as capacidades combinadas da Kalypso/Rockwell". Jason Cravino, Superintendente de PC&A em Cadia, acrescentou que "a colaboração entre as equipes da Kalypso e as equipes de PC&A, metalurgia e operações do local foi bem-sucedida na implementação de uma solução de controle que não apenas estabilizou o circuito de moagem CON2, mas também impulsionou um aumento nas toneladas de produção".
Aumento da recuperação de ouro na planta de processamento de Lihir, Papua Nova Guiné
- Redução da variabilidade no grau final de enxofre no concentrado para autoclaves
- Redução no uso de reagentes
Objetivo
Otimize os circuitos de flotação para aumentar a recuperação de ouro.
Desafio
Os metais passam por um processo de vários estágios para se separarem de outros compostos da rocha mineral. O mineral é triturado e moído em partículas menores, separadas por tamanho, enquanto se combina com água e reagentes químicos para formar uma polpa. Essa polpa é alimentada em tanques de flotação para ser agitada com bolhas de ar que criam uma espuma na superfície do tanque. Os reagentes induzem as partículas metálicas a aderirem às bolhas, para que possam ser separadas num processo de recuperação e posteriormente consolidadas para processamento posterior.
A má operação de flotação pode resultar em menor eficiência de recuperação, produto de baixa qualidade, altos distúrbios de entrada, aumento no uso/custo de reagentes e alta variabilidade dentro do processo, dificultando o controle e a operação.
Solução
A equipe da Newcrest em Lihir precisava otimizar um circuito de flotação para obter melhor recuperação de ouro, nível de concentração e custos reduzidos de reagentes. Eles pediram à Kalypso que desenvolvesse uma solução para otimização multivariável do circuito de flotação, visando um aumento mensurável na recuperação como um indicador de sucesso.
O desenvolvimento da solução do circuito de flotação começou com o monitoramento e controle dos parâmetros do processo para reduzir a variabilidade e atingir os objetivos de otimização. O aplicativo fornece visibilidade em tempo real do gerenciamento de processos e controla vários parâmetros de processo simultaneamente. As ações de controle são continuamente atualizadas com base em observações reais do processo e analisadores virtuais on-line, ao mesmo tempo em que aderem às restrições do processo da planta para atender aos requisitos de recuperação e teor.
Os controladores Pavilion8 são baseados em modelos de processos poderosos que levam em conta múltiplas variáveis que afetam o resultado. Ele opera em alta frequência para cálculo eficiente e preciso dos pontos de ajuste do controlador e prevê parâmetros internos e qualidade do processo.
Perturbações na vazão e no equilíbrio hídrico que possam ser causadas por variáveis a montante afetarão a capacidade de remoção de massa do circuito de flotação.
Resultados
A aplicação do circuito de flotação MPC foi projetada, implementada e validada em 12 meses, antes de ser transferida para a equipe da Newcrest em Lihir para operação contínua.
No caso de negócio definido no lançamento do projeto, a Newcrest e a Kalypso identificaram um aumento na recuperação de ouro (na flutuação) como um objetivo ambicioso do projeto. Após a implementação, o circuito de flotação de Lihir sob o MPC está apresentando resultados bem acima desta meta desafiadora.
Robert Gordon, Gerente de Operações da Planta de Processo, afirmou que "a implementação do MPC no circuito de flotação de Lihir proporcionou uma melhoria significativa no desempenho e estabilidade do fluxograma downstream. As equipes de Operações, Controle de Processo e Lihir Metallurgy trabalharam em colaboração para co- projetar esta solução MPC, construindo capacidade central para apoiar nosso futuro programa expandido de MPC.”
Gareth Peachey, especialista sênior em engenharia de processos da Lihir, disse: "Esta foi uma nova tecnologia para Lihir projetada para aprimorar os controles regulatórios existentes e foi implementada durante as restrições da Covid com acesso limitado aos recursos. Nossa estreita colaboração com a equipe Kalypso nos permitiu navegar através estes desafios para entregar um projeto de sucesso que excedeu as ambiciosas metas de desempenho que definimos.”
- Kerryn Sakko
Regional Delivery Manager APAC
Kalypso, a Rockwell Automation Company
- Grant McHenry
General Commercial Leader APAC
Kalypso, a Rockwell Automation Company
Publicado 14 de Março de 2024