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A adaptação do sistema EvenFlo® reduz os sólidos presentes nos efluentes.

Grande produtora de pelotas de minério de ferro atinge meta de transparência da água

Resumo do projeto

Localização

Gällivare, Suécia

Proprietário

Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag (LKAB)

Engenheiro

Alteco System AB

Contratante

Vinab Verkstadsindustri I Norr AB (Vinab)

Mercado

Metais e Aço

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Problema

Quando a LKAB, maior produtora europeia de pelotas de minério de ferro, precisou substituir dois poços de alimentação em sua planta de processamento perto de Gällivare, na Suécia, a empresa contatou a Alteco System AB, uma pequena empresa de engenharia sediada em Gällivare. Os poços de alimentação da LKAB, pequenos e muito antigos, estavam afetando significativamente a claridade do efluente produzido pelos espessadores nos quais haviam sido instalados décadas atrás. Em média, o efluente desses espessadores continha cerca de 190 partes por milhão (ppm) de sólidos totais em suspensão (STS), com picos de 1.000 ppm ou mais.

Os dois espessadores de 40 metros de diâmetro faziam parte do processo a frio da planta e estavam localizados na área externa. Esse sistema foi projetado para tratar a água de processo da planta para reutilização; no entanto, o alto teor de sólidos totais em suspensão (TSS) no efluente estava dificultando a reutilização. A meta de TSS da LKAB para reutilização era de 100 ppm, com uma vazão esperada de 5.000 m³ / h para cada espessador (total de 10.000 m³ / h).

Análise de Alternativas

Ao aceitar o projeto, a Vinab (empreiteira principal) começou a fazer consultas com a ajuda da Alteco. A Alteco contatou a WesTech, fornecedora global com especialistas em processos em todo o mundo, a respeito do nosso alimentador patenteado EvenFlo® e também contatou e recebeu orçamentos de alguns concorrentes da WesTech.

Solução recomendada

A Alteco selecionou o EvenFlo com base em suas características e capacidades de projeto, e em nosso relacionamento com oficinas de fabricação próximas, o que nos permitiu reduzir custos. Posteriormente, a WesTech recebeu um pedido de compra de dois alimentadores EvenFlo de 10 metros de diâmetro para substituir o equipamento existente de 5 metros de diâmetro – e de duas novas unidades de acionamento CP80 – por meio da Vinab.

O design avançado de dois estágios do EvenFlo melhora a clareza do fluxo de espessamento, utilizando dosagens menores de polímero. O primeiro estágio utiliza um canal interno para converter a energia tangencial da alimentação em um fluxo radial concêntrico. O segundo estágio, que se inicia quando o fluxo sai do canal interno através de portas inferiores, direciona o fluxo radialmente para fora, em direção ao alimentador principal, para uma mistura ideal de sólidos e floculante.

O EvenFlo utiliza de forma exclusiva todo o volume do alimentador, proporcionando uma distribuição uniforme no espessador, ao solucionar diversos problemas comuns em projetos tradicionais de alimentadores, como curto-circuito e floculação ineficiente.

Implementação

A Vinab começou removendo todos os equipamentos das duas bacias de espessamento, após o que instalou uma nova coluna central, ponte, unidade de acionamento WesTech e alimentador EvenFlo, além de braços raspadores em cada uma delas. As duas unidades EvenFlo foram fabricadas em aço inoxidável. Embora os espessadores modernizados tenham atingido (em média) um nível de sólidos suspensos totais (SST) inferior à meta de claridade de 100 ppm da LKAB, os engenheiros da WesTech em Salt Lake City determinaram que poderiam melhorar ainda mais o desempenho dos espessadores. A vazão de entrada real foi de 7.400 m³ / h (3.700 m³ / h por espessador), inferior à vazão de projeto de 10.000 m³ / h (5.000 m³ / h por espessador). Com um EvenFlo projetado adequadamente, quanto maior a vazão, melhor o seu desempenho.

Vinab começou por remover todo o equipamento das bacias de espessamento.

Com todas as portas internas abertas, considerando a vazão de projeto de 5.000 m³ / h por unidade, o efluente não tinha tempo suficiente para uma desaerificação ideal. Como resultado, o ar encapsulado no lodo gerava uma pequena quantidade de espuma na superfície. Ao fechar um número suficiente de portas no círculo interno do EvenFlo para compensar as menores vazões de entrada, os alimentadores do EvenFlo conseguiram prolongar o tempo de permanência do efluente no alimentador, permitindo a desaerificação adequada, eliminando a espuma e melhorando a claridade do efluente.

O ajuste das portas do EvenFlo para a vazão real de 3.700 m³ / h melhorou ainda mais a clareza do efluente.

Resultados

Com os alimentadores EvenFlo otimizados, os espessadores reformados da planta atingiram um nível médio de SST (Sólidos Totais em Suspensão) de 70 ppm – aproximadamente um terço do nível de sólidos que a planta apresentava durante a vida útil de seus espessadores. As unidades alcançam essa notável claridade com a possibilidade de atingir dosagens químicas muito menores, reduzindo os custos operacionais da planta.

A LKAB está satisfeita com o resultado deste projeto.

Com o EvenFlo, quanto maior o fluxo, melhor o desempenho.

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