Desenvolvimento de um novo protocolo de amostragem de carvão mineral

As discrepâncias nos resultados de análises de materiais informados tanto pelo produtor quanto pelo consumidor são um problema comum na maioria das indústrias. Os contratos comerciais na indústria mineral normalmente penalizam o produtor quando uma determinada caraterística do minério exceder os limites estabelecidos. As diferenças nos resultados de análise são devidas a muitas formas de erro. Contratos rígidos impõem ao minerador o emprego de um rigoroso programa de controle de qualidade e nestas situações a amostragem possui um papel fundamental. Esta tese tem por objetivo propor um novo protocolo de amostragem e preparação de amostras que garanta a representatividade desejada pelas partes, produtor e consumidor. O estudo inicia fazendo-se uma abordagem qualitativa da amostragem, sendo enfocados os conceitos de representatividade e amostragem probabilística. É feita uma apresentação dos tipos de erros existentes em um protocolo amostral e são apresentados exemplos de problemas que ocorrem devido à falta de cuidado no dimensionamento e operação de amostradores e durante o processo de preparação da amostra. A seguir, é efetuada uma abordagem quantitativa da amostragem onde é apresentado o equacionamento matemático da teoria da amostragem de Gy. Tendo em vista as diferenças de resultados que usualmente ocorrem entre laboratórios é introduzida uma metodolo gia para a verificação da equidade destas determinações através do estudo de alguns casos. A definição do novo protocolo de amostragem foi baseada na teoria da amostragem de Gy. Para tanto, foi realizado o estudo de quatro casos com a finalidade de confirmar os princípios mais importantes da teoria da amostragem Nos ensaios foram realizadas a medição do erro total da amostragem em pilha e a verificação da existência de significância estatística deste erro em relação à disposição do carvão no depósito, foi realizada a verificação da significância do erro total na amostragem mecânica probabilística, a verificação das etapas mais críticas do processo de preparação de amostras, a determinação do erro de integração dos vários tipos de carvões testados e foi verificada a aplicabilidade da análise variográfica para a determinação do erro de integração. Os resultados encontrados mostraram a validade dos conceitos empregados pela teoria da amostragem e indicaram a impropriedade das normas brasileiras de amostragem e preparação de carvão, NBR 8291 e 8292, para garantir a representatividade da caracterização de um determinado lote de carvão. É proposto um novo protocolo de amostragem de carvão mineral, o qual leva em consideração a variabilidade das partículas componentes do lote e as formas de amostragem e preparação da amostra. Conclui-se que é possível dimensionar um sistema de controle de qualidade do carvão que seja capaz de estimar a precisão desejada e que garanta a representatividade do resultado acordada entre as partes. Por fim, é sugerida a modificação das normas brasileiras existentes

Desenvolvimento de um novo protocolo de amostragem de carvão mineral

As discrepâncias nos resultados de análises de materiais informados tanto pelo produtor quanto pelo consumidor são um problema comum na maioria das indústrias. Os contratos comerciais na indústria mineral normalmente penalizam o produtor quando uma determinada caraterística do minério exceder os limites estabelecidos. As diferenças nos resultados de análise são devidas a muitas formas de erro. Contratos rígidos impõem ao minerador o emprego de um rigoroso programa de controle de qualidade e nestas situações a amostragem possui um papel fundamental. Esta tese tem por objetivo propor um novo protocolo de amostragem e preparação de amostras que garanta a representatividade desejada pelas partes, produtor e consumidor. O estudo inicia fazendo-se uma abordagem qualitativa da amostragem, sendo enfocados os conceitos de representatividade e amostragem probabilística. É feita uma apresentação dos tipos de erros existentes em um protocolo amostral e são apresentados exemplos de problemas que ocorrem devido à falta de cuidado no dimensionamento e operação de amostradores e durante o processo de preparação da amostra. A seguir, é efetuada uma abordagem quantitativa da amostragem onde é apresentado o equacionamento matemático da teoria da amostragem de Gy. Tendo em vista as diferenças de resultados que usualmente ocorrem entre laboratórios é introduzida uma metodolo gia para a verificação da equidade destas determinações através do estudo de alguns casos. A definição do novo protocolo de amostragem foi baseada na teoria da amostragem de Gy. Para tanto, foi realizado o estudo de quatro casos com a finalidade de confirmar os princípios mais importantes da teoria da amostragem Nos ensaios foram realizadas a medição do erro total da amostragem em pilha e a verificação da existência de significância estatística deste erro em relação à disposição do carvão no depósito, foi realizada a verificação da significância do erro total na amostragem mecânica probabilística, a verificação das etapas mais críticas do processo de preparação de amostras, a determinação do erro de integração dos vários tipos de carvões testados e foi verificada a aplicabilidade da análise variográfica para a determinação do erro de integração. Os resultados encontrados mostraram a validade dos conceitos empregados pela teoria da amostragem e indicaram a impropriedade das normas brasileiras de amostragem e preparação de carvão, NBR 8291 e 8292, para garantir a representatividade da caracterização de um determinado lote de carvão. É proposto um novo protocolo de amostragem de carvão mineral, o qual leva em consideração a variabilidade das partículas componentes do lote e as formas de amostragem e preparação da amostra. Conclui-se que é possível dimensionar um sistema de controle de qualidade do carvão que seja capaz de estimar a precisão desejada e que garanta a representatividade do resultado acordada entre as partes. Por fim, é sugerida a modificação das normas brasileiras existentes

O problema de amostragem manual na indústria mineral

São freqüentes as diferenças informadas nas análises de parâmetros físico-químicos obtidas por laboratórios do produtor e do consumidor. Contratos comerciais tendem a penalizar o produtor se contaminantes do minério excederem limites preestabelecidos. Diferenças em análises laboratoriais são devidas a diversas fontes de erro, entre elas a amostragem, a preparação e a análise. A teoria da amostragem provém os meios para verificar a precisão e acuracidade de um dado protocolo amostral aplicado a minério desagregado (não in situ). Um procedimento para medição do erro em cada etapa do processo amostral é introduzido e os resultados são comparados ao erro calculado tendo como base a teoria de Gy. Os resultados demonstram a aplicabilidade do método e sua relevância para auditar um protocolo amostral qualquer. A metodologia é ilustrada em um estudo de caso na Mina do Recreio, RS, Brasil.Discrepancies in raw materials properties informed by both producer and consumer are a common problem in most areas of the industry. Commercial contracts in the mineral industry normally penalize the producer, if contaminants in the ore exceed established limits. Differences in lab analysis are due many sources of error, such as distinct practices used in two laboratories for sampling, preparation or analysis. Sampling theory provides the tools to analyze errors involved in sampling, preparation and analysis. This paper proposes a methodology to check the precision and accuracy of a given sampling protocol emphasizing the application of Gy’s sampling theory to broken ore. The results show the applicability of the method and its relevance to audit sampling procedures aiming at error minimization. The methodology is illustrated in a case study at a major coal producer in Brazil

Coal quality estimation using the geophycal logging of natural gamma and resistivity

Esse estudo investiga a capacidade da técnica de perfi lagem geofísica para prever a qualidade do carvão. Nesse contexto, alguns parâmetros químicos do carvão foram determinados por meio de análise laboratorial e, posteriormente, eles foram comparados contra registros de perfi lagem geofísica (radiação gama natural e resistividade, especifi camente). Os resultados mostraram uma forte correlação entre a emissão de radiação gama natural das camadas de carvão e seu teor de cinzas. Isto permitiu estabelecer um modelo linear simples para estimar teores de cinzas, baseando-se nos dados de perfi lagem geofísica, com pequeno erro de estimativa (± 5% em média). Além disso, os resultados indicaram que não há correlação entre teor de enxofre ou voláteis e os registros geofísicos. Teores de cinza derivados de valores de gama natural podem ser usados, tal como uma informação secundária para avaliar qualidade de carvão durante a etapa de estimativa de recursos, quando são aplicados métodos geoestatísticos. A metodologia é ilustrada por meio de um estudo de caso em depósito de carvão, localizado na região sul do Brasil.This study investigates geophysical logging as a tool to predict coal quality. Some of the coal’s chemical parameters were determined by laboratory analysis and were compared against values derived from geophysical logging correlation (natural gamma radiation and resistivity versus ash content, specifi cally). The results showed a strong correlation between the coal’s natural gamma emissions and their ash content. From this correlation, a simple linear model was obtained and used to estimate ash grades, directly from geophysical logging records. The error of these predictions is less than ± 5%. Additionally, results showed no correlation between the sulphur grade, or volatile matter, and the geophysical records. Ash grades derived from natural gamma ray values can be usedas secondary information to evaluate coal quality during resource estimation, when combined with lab analysis and appropriate geostatiscal methods. The methodology is illustrated by means of a case study at a coal deposit located in southern Brazil

Coal quality estimation using the geophycal logging of natural gamma and resistivity

Esse estudo investiga a capacidade da técnica de perfi lagem geofísica para prever a qualidade do carvão. Nesse contexto, alguns parâmetros químicos do carvão foram determinados por meio de análise laboratorial e, posteriormente, eles foram comparados contra registros de perfi lagem geofísica (radiação gama natural e resistividade, especifi camente). Os resultados mostraram uma forte correlação entre a emissão de radiação gama natural das camadas de carvão e seu teor de cinzas. Isto permitiu estabelecer um modelo linear simples para estimar teores de cinzas, baseando-se nos dados de perfi lagem geofísica, com pequeno erro de estimativa (± 5% em média). Além disso, os resultados indicaram que não há correlação entre teor de enxofre ou voláteis e os registros geofísicos. Teores de cinza derivados de valores de gama natural podem ser usados, tal como uma informação secundária para avaliar qualidade de carvão durante a etapa de estimativa de recursos, quando são aplicados métodos geoestatísticos. A metodologia é ilustrada por meio de um estudo de caso em depósito de carvão, localizado na região sul do Brasil.This study investigates geophysical logging as a tool to predict coal quality. Some of the coal’s chemical parameters were determined by laboratory analysis and were compared against values derived from geophysical logging correlation (natural gamma radiation and resistivity versus ash content, specifi cally). The results showed a strong correlation between the coal’s natural gamma emissions and their ash content. From this correlation, a simple linear model was obtained and used to estimate ash grades, directly from geophysical logging records. The error of these predictions is less than ± 5%. Additionally, results showed no correlation between the sulphur grade, or volatile matter, and the geophysical records. Ash grades derived from natural gamma ray values can be usedas secondary information to evaluate coal quality during resource estimation, when combined with lab analysis and appropriate geostatiscal methods. The methodology is illustrated by means of a case study at a coal deposit located in southern Brazil