Nos moinhos SAG, a carga de esferas de aço tende a dominar o processo de trituração do minério e, portanto, a ação de moagem contribuída pelo próprio minério (grosso) é reduzida. Atualmente, os circuitos convencionais de moagem SAG são os processos SABC e SAB, que não possuem recirculação de partículas finas. Além disso, uma tendência atual na moagem SAG é o uso de níveis mais elevados de carga de esferas; nessas condições, as partículas grossas ou grandes do minério desempenham apenas um papel secundário como meios de moagem. Na prática, essas partículas grossas frequentemente se tornam um fardo para o circuito de moagem. Isso é particularmente verdadeiro quando a carga de esferas do moinho SAG excede 10%, caso em que a redução do tamanho da alimentação pode aliviar esse fardo. Conforme mostrado na Figura 6-7, as partículas maiores tendem a se acumular dentro do moinho SAG, fazendo com que a carga do moinho exceda sua capacidade limite, o que também indica a dificuldade de triturar essas partículas grandes dentro do moinho SAG. Ao mesmo tempo, o consumo de energia do moinho aumenta com o aumento da carga do moinho. De acordo com a prática convencional de controle do moinho AG, para manter a carga e a potência do moinho dentro de limites aceitáveis, a produtividade deve ser reduzida. Conforme ilustrado na Figura 6-8, aumentar a quantidade de material fino pode aumentar substancialmente a produtividade do moinho. No entanto, os resultados da simulação indicam que esses fenômenos observados nem sempre são válidos. Quando a carga de esferas no moinho SAG é baixa (por exemplo, inferior a 10%), o tamanho ideal de alimentação F80 para a potência máxima do moinho tem um efeito significativo na produtividade, pois uma parte da ação de moagem ainda é realizada pelas próprias partículas de minério. Portanto, nessas condições, a nova alimentação F80 e o nível de carga de esferas interagem e influenciam um ao outro. No entanto, em níveis relativamente altos de carga de esferas (digamos, 10% ou mais), um F80 de alimentação elevado é prejudicial, conforme mostrado na Figura 6-9, onde as taxas de fragmentação das frações de tamanho individuais diminuem à medida que o tamanho da alimentação se torna mais grosso.

Figura 6-7 Variação dinâmica de Moinho SAG comportamento de moagem em função do tamanho das partículas de alimentação (P80/mm)

Figura 6-8 Efeito do teor de material com granulometria inferior a 25,4 mm (1 pol.) nos dados de produção do moinho

Teor de material de alimentação com granulometria inferior a 25,4 mm (1 pol.): 1%
Figura 6-8 Resposta do moinho SAG ao teor de partículas finas na alimentação

Por meio de sistemas on-line de análise de granulometria baseados em imagens, agora é possível estudar o efeito de diferentes frações granulométricas na nova alimentação sobre o desempenho da moagem SAG⁸⁹, por exemplo, a fração fina (–50 mm), a fração intermediária (+50–125 mm) e a fração grossa (+125 mm). Quanto maior o teor de finos na alimentação, mais benéfico isso é para aumentar a produtividade do moinho SAG. Outros estudos constataram que a quantidade de partículas de tamanho intermediário, como a fração –100+30 mm, tem um efeito mais pronunciado na capacidade do moinho SAG do que simplesmente usar o F80 da alimentação como indicador. Isso levou à consideração do uso de britagem secundária para quebrar essas partículas de tamanho intermediário. Especialmente no processamento de minérios duros (por exemplo, índice de trabalho no moinho de bolas de Bond superior a 15 kWh/t), a otimização das práticas de explosão para melhorar as características granulométricas do minério pode maximizar a produtividade do moinho SAG. Conforme mostrado na Figura 6-10, os princípios gerais para aumentar a produtividade do moinho SAG são:

(1) Reduzir ao máximo o tamanho das partículas maiores.

(2) Minimizar a quantidade de partículas de tamanho intermediário (por exemplo, a fração de 25–75 mm).

(3) Maximizar a quantidade de finos, ou seja, a fração de –10 mm.

Figura 6-9 Efeito da nova alimentação P80 nas taxas de trituração de frações granulométricas individuais em um moinho SAG

Figura 6-10 Distribuição granulométrica ideal da nova matéria-prima para a moagem SAG de minério duro

“Os fenômenos observados são consistentes com a queda em grande escala na produtividade do moinho SAG à medida que o nível da pilha cônica natural diminui, conforme mostrado na Figura 6-11. De modo geral, uma distribuição granulométrica em forma de sela (ou seja, bimodal), com abundância de frações finas e grossas e escassez de tamanhos intermediários, é adequada para a moagem SAG.”

Figura 6-11 Variações no comportamento do moinho SAG durante a redução do nível do novo estoque de alimentação

Enquanto isso, na prática de produção, quando o moinho SAG opera em alta potência e/ou com alto nível de carga, os operadores tendem a adicionar mais esferas de aço, o que aumenta ainda mais o predomínio dos meios de moagem de aço. Em resumo, se o moinho SAG do concentrador for operado dessa maneira, tanto o tamanho do material alimentado quanto a predominância dos meios de moagem de aço serão alterados, o que pode distorcer os dados de produção que indicam que a redução do tamanho do material alimentado aumenta a produtividade do moinho SAG, ou fazer com que esse efeito seja superestimado.

Ao mesmo tempo, se os parâmetros operacionais e a configuração do revestimento do moinho SAG não forem ajustados quando o tamanho do material alimentado for reduzido, isso levará a uma diminuição no nível de carga do moinho SAG e a um aumento na carga de circulação de seixos. Um nível baixo de carga no moinho SAG aumenta o risco de danos ao revestimento.

A Tabela 6-1 lista casos industriais em que a capacidade do moinho SAG foi aumentada por meio do ajuste do tamanho do material de alimentação. Esses dados de práticas industriais mostram que a magnitude do aumento da capacidade depende da dureza do minério. As regras gerais para o aumento da capacidade de moagem por meio do ajuste do tamanho do material de alimentação são as seguintes:

(1) Quando o minério apresenta um índice de trabalho do moinho de bolas Bond inferior a 8–10 kWh/t, ou seja, quando se trata de um minério macio, o aumento de capacidade é mínimo ou até mesmo negativo.

(2) Quando o índice de trabalho do moinho de bolas Bond é de 10–15 kWh/t, ou seja, minério de dureza média, o aumento de capacidade é de 10%–15%.

(3) Quando o índice de trabalho do moinho de bolas Bond for superior a 15 kWh/t, ou seja, no caso de minério duro, o aumento de capacidade é superior a 15%.