Com sede em Melbourne, Austrália, a Newcrest Mining Limited (OTCMKTS: NCMGY) possui cinco ativos operacionais principais que produzem ouro, cobre e prata. A Newcrest é reconhecida pela excelência em eficiência operacional e gestão ambiental.
- Otimize o circuito de moagem para obter maior eficiência e vazão
- Otimize os circuitos de flotação para aumentar a recuperação de ouro
- Maior produtividade para o circuito de moagem
- Maior recuperação de ouro no circuito de flotação
- Confiança para enfrentar projetos futuros
Desafio
Como líder do setor,Newcrest Miningé chamada para atender à demanda por produtos de qualidade e maior rentabilidade, enquanto gerencia a variabilidade da matéria-prima, as flutuações dos preços das commodities e as crescentes pressões por sustentabilidade.
Enfrentar esses desafios é difícil, mas os objetivos são claros. Alcançar uma melhoria de apenas 1 % se traduz em economias de custo substanciais e conservação de recursos naturais, gerando benefícios econômicos e ambientais.
Eric Nettleton, Head of Automation da Newcrest, observou que “com diferentes sistemas DCS e de tecnologia em toda a empresa, a empresa precisava de uma plataforma de Controle Avançado de Processos (APC) de arquitetura aberta para apoiar sua estratégia de automação”. Ruchira De Silva, Manager for Process Control & Analytics, explicou que, para alcançar essa estratégia, “a Newcrest implantou um programa abrangente e plurianual de Controle de Processo & Analytics (PC&A) para apoiar seu trabalho de APC e gerar maior eficiência e lucro em suas operações”. O framework de PC&A exige que o desenvolvimento de capacidade interna seja complementado por colaboração externa estratégica.
Nesta história, vamos analisar o trabalho realizado em dois locais diferentes:
Site One: Cadia, New South Wales Australia
Os stakeholders da Newcrest na instalação de Cadia em New South Wales, Austrália, estavam focados em aumentar a estabilidade do processo geral para recuperar ouro do minério; ou seja, buscavam diminuir a variação nas condições do processo. Ao controlar a variação e operar a planta de processamento mais próxima das restrições operacionais, os stakeholders da Newcrest esperavam poder aumentar tanto a produtividade quanto a rentabilidade.
Site Two: Lihir Process Plant in Papua New Guinea
Os stakeholders da Newcrest na Lihir Process Plant queriam otimizar o processo de flotação.
Os metais passam por um processo de várias etapas para serem separados de outros compostos no minério rochoso. O minério é triturado e moído em partículas menores, separadas por tamanho, enquanto é combinado 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, ou “froth”, na superfície do tanque. Os reagentes induzem as partículas de metal a aderirem às bolhas, para que possam ser retiradas em um processo de recuperação e consolidadas para processamento posterior.
Uma operação de flotação deficiente pode resultar em eficiência de recuperação reduzida, produto de baixa qualidade, altos distúrbios de entrada, uso/custo aumentado de reagentes e alta variação no processo, tornando-o mais difícil de controlar e operar.
Solução
A Newcrest fez parceria com a Kalypso equipe de ciência de dados industriais para explorar como a FactoryTalk Analytics PavilionX MPC technology poderia ser implantada em ambos os locais para atingir os principais objetivos.
Site One: Cadia, New South Wales Australia
A Newcrest pediu à Kalypso para aumentar a produtividade otimizando o circuito de concentração CON2. A equipe de MPC da Kalypso estudou 12 meses de dados históricos do circuito para identificar os principais parâmetros do processo que poderiam ser controlados e modificados. O controlador FactoryTalk Analytics PavilionX foi então usado para prever como o processo responderia à variação e a distúrbios externos e ajustar proativamente para os resultados desejados.
Para maximizar a produtividade, o circuito de moagem deve ser operado o mais rápida e eficientemente possível em relação às restrições a jusante. Isso significa moer o minério de entrada até partículas de tamanho adequado com o menor número possível de repetições do circuito.
Para garantir o tamanho de partícula correto do material que entra no circuito de flotação, a equipe da Kalypso configurou o aplicativo 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 teve que monitorar e ajustar várias variáveis simultaneamente, incluindo a velocidade do moinho SAG, a taxa de alimentação de minério no moinho SAG e a vazão de água no moinho SAG, entre outras.
Site Two: Lihir Process Plant in Papua New Guinea
As partes interessadas da Newcrest em Lihir queriam otimizar um circuito de flotação para melhor recuperação de ouro, teor de concentrado e menores custos de reagentes. Eles pediram à Kalypso para desenvolver uma solução para otimização multivariável do circuito de flotação, visando um aumento mensurável na recuperação como indicador de sucesso.
O desenvolvimento da solução do circuito de flotação começou com a monitoração e o controle dos parâmetros do processo para reduzir a variação e alcançar as metas de otimização. A aplicação fornece visibilidade em tempo real da gestão do processo e controla vários parâmetros do processo simultaneamente. As ações de controle são atualizadas continuamente com base em observações reais do processo e em analisadores virtuais on-line, ao mesmo tempo em que respeitam as restrições do processo da instalação para atender aos requisitos de recuperação e teor.
FactoryTalk Analytics PavilionX controladores são baseados em modelos poderosos do processo que levam em conta várias variáveis que afetam o resultado do processo. Atua em alta frequência para um cálculo eficiente e preciso dos pontos de ajuste do controlador e prevê parâmetros internos de processo e qualidade.
Distúrbios na vazão e no balanço hídrico que possam ser causados por variáveis a montante afetarão a capacidade de extração de massa do circuito de flotação.
Resultado
Os esforços conjuntos das equipes da Newcrest e da Kalypso resultaram em melhorias que não apenas atenderam, mas frequentemente excederam as metas estabelecidas do projeto.
Site One: Cadia, New South Wales Australia
O aplicativo do circuito de moagem MPC foi projetado, implementado e validado em nove meses, antes de ser transferido para a equipe da Newcrest para operação contínua.
No business case definido no lançamento do projeto, a Newcrest e a Kalypso identificaram um aumento acordado na produtividade como o alvo potencial. Após a implementação, o circuito de moagem Cadia CON2 sob o MPC está entregando muito acima desse alvo desafiador.
Após o sucesso na otimização do circuito de moagem, a Newcrest recorreu novamente à experiência da Kalypso para um projeto subsequente focado na otimização do circuito de flotação.
Jason Nitz, Manager Technology and Innovation da Cadia, indicou que “Este projeto deu à Cadia a confiança necessária para buscar oportunidades adicionais de melhoria do controle de processo na instalação com as capacidades combinadas da Kalypso/Rockwell.” Jason Cravino, Superintendent PC&A da Cadia, acrescentou que a “colaboração entre a Kalypso e as equipes de PC&A, Metalurgia e Operações do site foi bem-sucedida na implementação de uma solução de controle que não apenas estabilizou o circuito de moagem CON2, mas também impulsionou um aumento na produção em toneladas.”
Site Two: Lihir Process Plant in Papua New Guinea
O aplicativo do circuito de flotação MPC foi projetado, implementado e validado ao longo de 12 meses, antes de ser transferido para a equipe da Newcrest em Lihir para operação contínua.
No business case definido no lançamento do projeto, a Newcrest e a Kalypso identificaram um aumento na recuperação de ouro (na flotação) como o potencial stretch target. Após a implementação, o circuito de flotação de Lihir sob o MPC está entregando muito acima desse alvo desafiador.
Robert Gordon, Process Plant Operations Manager, afirmou que “A implementação do MPC no circuito de flotação de Lihir proporcionou uma melhoria significativa no desempenho e estabilidade do fluxograma a jusante. As equipes de operações, controle de processo e metalúrgica de Lihir trabalharam de forma colaborativa para co-projetar essa solução de MPC, construindo principal capacidade para apoiar nosso futuro programa expandido de MPC.”
Gareth Peachey, Senior Process Engineering Specialist da Lihir, observou: “Era uma nova tecnologia para a Lihir projetada para melhorar os controles regulatórios existentes e foi implementada durante as restrições da Covid com acesso limitado a recursos. Nossa estreita colaboração com a equipe da Kalypso nos permitiu superar esses desafios para entregar um projeto bem-sucedido que superou as metas de desempenho desafiadoras que estabelecemos.”
Posicionado para crescer
Os investimentos da Newcrest Mining em controle preditivo por modelo os posicionaram estrategicamente para atender à crescente demanda por produto de qualidade e maiores rentabilidades. Nosso trabalho conjunto permitiu que a Newcrest aumentasse a eficiência operacional gerenciando custos, consumo de energia, variabilidade de matéria-prima e outras restrições, mantendo-se fiel ao seu compromisso com a sustentabilidade e a gestão ambiental.
Publicado 13 de dezembro de 2023