Estudo de pré-viabilidade : depósito de fosfato metassedimentar

A partir de um banco de dados com informações sobre teores e algumas litologias referentes a uma jazida de fosfato metassedimentar, fez-se um estudo de pré-viabilidade técnica e econômica para a instalação de uma mina. Para se alcançar o objetivo principal, foram realizados estudos de avaliação de depósitos, estudo da mecânica das rochas (geomecânica), viabilidade econômica , entre outras etapas fundamentais para a instalação de um empreendimento mineiro de grande porte. Observando-se dados atuais da economia, bem como projeções para o preço e o consumo de rocha fosfática nos próximos anos, a produção anual foi estipulada em 6 milhões de toneladas de ROM, para produzir cerca de 1Mt anuais de concentrado com 35% de P2O5, o que supre boa parte da importação brasileira desse insumo para a produção de fertilizantes. Considerando como recursos provados cerca de 262 Mt de minério com teor médio de cerca de 13%, a vida útil da mina será de 44 anos. A relação estéril/minério média encontrada foi de 0.52:1, em tonelada de estéril para cada tonelada de minério. Considerando uma taxa de atualização de 15% a.a., juros bancários de 8% a.a. e o preço de venda do concentrado em 200 US$/t FOB, o valor presente líquido do empreendimento foi superior a 240 milhões de dólares, com uma taxa interna de retorno de 48%, margem de 70% e intensidade de capital de 0.96. Tais resultados mostram o grande potencial e a grande atratividade deste projeto

Geoestatística de múltiplos pontos como ferramenta para a modelagem geológica de depósitos minerais

A modelagem das geometrias de corpos mineralizados é fundamental na avaliação e engenharia de qualquer depósito mineral. A construção de geometrias tridimensionais é convencionalmente baseada na união de seções verticais e horizontais interpretadas por um geólogo ou outro especialista da mina. Em alguns casos mais avançados são utilizados métodos geoestatísticos, tais como krigagem e/ou simulação de indicadores, simulações truncadas Gaussiana ou Plurigaussiana, as quais permitem automatizar e refinar o processo de modelagem. No entanto, estes métodos são probabilísticos e utilizam o variograma para representar a heterogeneidade geológica. A simulação geoestatística de múltiplos pontos (multiple-point simulation – MPS) é uma alternativa para a modelagem geoestatística tradicional baseada em variogramas, pois uma representação totalmente explícita dos padrões geológicos (uma imagem-referência, training image – TI) é usada no lugar dos variogramas. Embora seja hoje utilizada na modelagem de reservatórios de óleo e gás, existem poucos estudos mostrando a aplicação dessa técnica em depósitos minerais. A vantagem da abordagem MPS é fornecer representação mais realista da geologia através de uma parametrização mais acessível (a imagem-referência visual, ao invés do variograma analítico). No início dos anos 2000 foi implementado no aplicativo Stanford Geostatistcal Modeling Software – SGeMS, o algoritmo de MPS chamado SNESIM (Single Normal Equation Simulation Algorithm). Este algoritmo permite a obtenção das probabilidades condicionais dos pontos a partir das proporções obtidas pelo escaneamento da imagem-referência, não sendo necessário o uso de nenhum tipo de krigagem e nenhuma modelagem de variogramas. Ele faz a simulação estocástica de variáveis categóricas sem demandar muita CPU e RAM, combinando a flexibilidade e facilidade de condicionamento dos algoritmos baseados em pontos, com a habilidade que os algoritmos baseados em objetos têm para reproduzir formas. A proposta deste trabalho foi aplicar a técnica de simulação geoestatística por múltiplos pontos, especificamente o algoritmo SNESIM, para modelar o envelope mineralizado de um depósito real de minério de ferro brasileiro localizado no Quadrilátero Ferrífero. As simulações foram condicionadas por furos de sondagem e algumas seções verticais interpretadas por especialistas. Como forma de checar a sensibilidade do método, foram avaliados cenários com três conjuntos de dados, cada um deles com diferentes quantidades de seções verticais (SV) disponíveis para o condicionamento das simulações. Os resultados obtidos permitem afirmar que esta técnica pode ser aplicada para construir modelos de corpos mineralizados durante os estágios preliminares de exploração sem demandar longos e exigentes processos de modelagem manual. Modelar com MPS minimiza o caráter determinista da modelagem tradicional, acrescentando uma interpretação probabilística (zona incerteza) sobre a forma e os contatos litológicos reais da jazida. Também, pôde-se verificar que a simulação deste tipo de corpo de minério não exige uma grande quantidade de seções interpretadas. Algumas seções verticais combinadas com amostras de furos de sondagem foram suficientes para simular de forma satisfatória o envelope mineralizado do depósito. Ainda assim, é necessário que se tenha computadores com razoável capacidade de armazenamento, CPU e RAM. Para efetuar 50 realizações de simulação do contato minério/estéril e construir o envelope mineralizado de um depósito, considerando três diferentes cenários, o tempo total foi de aproximadamente 13 minutos. Outros 4 minutos foram necessários para o pós-processamento.Orebody modeling is critical for the evaluation and engineering of mineral deposits. The construction of three-dimensional geometries is conventionally based on the union of vertical and horizontal sections interpreted by a mine geologist. In more advanced cases, some geostatistical methods are used such as indicator kriging and/or simulations, truncated Gaussian or Plurigaussian simulations, which allows to automate and refine the modeling process. However, these methods are probabilistic and uses the variogram to represent the geological heterogeneity. The multiple-points geostatistical simulation (MPS) is an alternative to traditional variogram-based geostatistical modeling, whereas a fully explicit representation of the geological patterns (a training image – TI) is used in place of variograms. Although it is now used in modeling of oil and gas reservoirs, there are few studies showing application of this technique in mineral deposits. The advantage of the MPS approach are to provide a more realistic representation of geology through a more accessible parametrization (the visual training image instead of the analytic variogram). The MPS algorithm called SNESIM was implemented in the Stanford Geostatistcal Modeling Software – SGeMS in the beginning of 2000. Such algorithm allows to retrieve the conditional probabilities from proportions obtained by scanning the training image, it is not necessary to use any type of kriging and variogram model. The SNESIM algorithm combines the flexibility and ease of conditioning of pixel-based algorithms, with the capability of object-based algorithms have to reproduce complex shapes to performe stochastic simulation of categorical variables, without requiring much CPU and RAM. The purpose of this study was to use the MPS technique, specifically the SNESIM algorithm, to model the mineralized envelope of a real Brazilian iron ore located in the Quadrilátero Ferrífero. The simulations were constrained by boreholes and some vertical sections interpreted by experts. In order to check the sensitivity of the method were evaluated three sets of data, each one with different amounts of available vertical sections (VS) for conditioning the simulations. The results revealed that the technique can be applied to model the mineralized body during early stages of mine exploration, without demanding many manual modeling processes. The MPS modeling process minimizes the deterministic character of traditional modeling approach, adding a probabilistic interpretation (uncertainty zones) about the actual shape and lithological contacts of the orebody. Also, the simulation of this kind of orebody does not require a large amount of interpreted sections. A few vertical sections combined with boreholes samples were sufficient to simulate the mineralized envelop of the deposit. Nonetheless, it is necessary to have a computer with reasonable storage capacity, CPU and RAM. To make 50 simulation outputs of the ore/waste contact and build the mineralized envelop, considering three different scenarios, a total time of approximately 13 minutes was needed. Other 4 minutes were required for post processing the simulations outcomes

Validating the design of blending piles homogenization system through geostatistical simulation, a case study

As usinas de beneficiamento de minério, para garantir elevados índices de recupe- ração no produto final, dependem de inúmeros fatores, entre os quais destaca-se a es- tabilidade no teor de alimentação. As pilhas de homogeneização têm se mostrado uma ferramenta eficaz no atendimento dessa necessidade, atenuando, significativamente, a variabilidade do minério proveniente de diferentes frentes de lavra. Esse estudo testa a eficiência da simulação geoestatística quando aplicada à previsão da variabilidade in situ dos teores do minério formador das pilhas de homogeneização. Isto porque os métodos tradicionalmente utilizados, para o planejamento desses sistemas, não são ca- pazes de incorporar, adequadamente, a incerteza associada ao valor estimado. Surge, então, a simulação geoestatística como alternativa, método que possibilita a geração de múltiplos cenários equiprováveis dos teores de determinado depósito. O conjunto de realizações dará origem a um grupo de possíveis valores para os blocos formadores de cada pilha, possibilitando, assim, a quantificação da variabilidade in situ. Os teores simulados foram comparados com os amostrados pela empresa. A reconciliação entre previsto e realizado mostrou precisão e acuracidade dos modelos gerados, reproduzin- do, adequadamente, os teores de referência.Mineral processing in order to ensure high ore recovery at the final product depends on many factors, among them, the low variability in the head grades feeding the plant. For this, homogenization piles have been an effective tool for significantly diminishing variability. This study tests the efficiency of geostatistical simulations to predict in situ grade variability and how this variability is transposed to the ore, forming blending piles. Traditionally, the methods used in designing these systems are not capable of properly incorporating the uncertainty associated with the esti- mated value. Ordinary kriging, for example, results in best local estimates, but with a smooth global variance. Conversely, geostatistical simulations provide equiprobable scenarios for the grades of a given deposit. These scenarios honor the sample values, their histogram and spatial distribution. They also provide a set of possible values for each block which forms each homogenization pile. Finally, it is possible to predict the in situ grade variability, given the real grades. The results were compared against the real (reference) mined grades through reconciliation. Results demonstrated that the methodology is accurate and precise enough to be applied in blending piles design

Validating the design of blending piles homogenization system through geostatistical simulation, a case study

As usinas de beneficiamento de minério, para garantir elevados índices de recupe- ração no produto final, dependem de inúmeros fatores, entre os quais destaca-se a es- tabilidade no teor de alimentação. As pilhas de homogeneização têm se mostrado uma ferramenta eficaz no atendimento dessa necessidade, atenuando, significativamente, a variabilidade do minério proveniente de diferentes frentes de lavra. Esse estudo testa a eficiência da simulação geoestatística quando aplicada à previsão da variabilidade in situ dos teores do minério formador das pilhas de homogeneização. Isto porque os métodos tradicionalmente utilizados, para o planejamento desses sistemas, não são ca- pazes de incorporar, adequadamente, a incerteza associada ao valor estimado. Surge, então, a simulação geoestatística como alternativa, método que possibilita a geração de múltiplos cenários equiprováveis dos teores de determinado depósito. O conjunto de realizações dará origem a um grupo de possíveis valores para os blocos formadores de cada pilha, possibilitando, assim, a quantificação da variabilidade in situ. Os teores simulados foram comparados com os amostrados pela empresa. A reconciliação entre previsto e realizado mostrou precisão e acuracidade dos modelos gerados, reproduzin- do, adequadamente, os teores de referência.Mineral processing in order to ensure high ore recovery at the final product depends on many factors, among them, the low variability in the head grades feeding the plant. For this, homogenization piles have been an effective tool for significantly diminishing variability. This study tests the efficiency of geostatistical simulations to predict in situ grade variability and how this variability is transposed to the ore, forming blending piles. Traditionally, the methods used in designing these systems are not capable of properly incorporating the uncertainty associated with the esti- mated value. Ordinary kriging, for example, results in best local estimates, but with a smooth global variance. Conversely, geostatistical simulations provide equiprobable scenarios for the grades of a given deposit. These scenarios honor the sample values, their histogram and spatial distribution. They also provide a set of possible values for each block which forms each homogenization pile. Finally, it is possible to predict the in situ grade variability, given the real grades. The results were compared against the real (reference) mined grades through reconciliation. Results demonstrated that the methodology is accurate and precise enough to be applied in blending piles design