BR112018000744B1

BR112018000744B1 - Aparelho de medição, método para medir um volume de um componente sólido alvo do total de componentes sólidos e sistema de controle para uma usina de lixiviação

Info

Publication number: BR112018000744B1
Application number: BR112018000744-7A
Authority: BR
Inventors: Teresa Diane Hayward Mcgrath; Mark Robert Hubble; William John Mccallum; William Patrick Staunton
Original assignee: Curtin University
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2021-07-20
Also published as: BR112018000744A2; ZA201800979B; US11118243B2; US20180223389A1; WO2017008097A1; CA2992018C; AU2015402230A1; CA2992018A1; AU2015402230B2; EA036124B1; EA201890246A1

Abstract

aparelho de medição para medir um volume de um componente sólido desejado em um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida. a invenção expõe aparelho de medição para medir um volume de um componente sólido desejado em um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida. o volume de amostra da pasta fluida é recebido em um receptáculo e peneirado para separar o componente sólido desejado em relação a um restante da pasta fluida, pelo que o componente sólido é retido no receptáculo para ali formar um leito e o restante é descartado. a altura do leito é subsequentemente medida por meio de um laser que está adaptado para emitir um feixe de laser dentro do receptáculo, possibilitando desse modo uma determinação de um volume e/ou massa do componente sólido retido no receptáculo. a invenção expõe ainda um sistema de controle para uma usina de lixiviação que utiliza o aparelho de medição.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Refere-se a presente invenção a um aparelho de medição para medir um volume de um componente sólido objetivado em um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Em um processo de extração de carbono em polpa ou de um carbono em lixiviação, o corte do minério é primeiro triturado por esmagamento e/ou moagem em partículas finas e depois lixiviado em uma solução de cianeto para extrair o ouro do minério. A polpa ou pasta fluida de lixiviação é misturada com partículas de carvão ativado, que atuam como um coletor, pelo que o complexo de cianeto de ouro é depositado por adsorção sobre as partículas de carbono. As partículas de carbono carregadas de ouro são então removidas da pasta fluida para processamento posterior com a finalidade de se recuperar o ouro a partir do carbono.

[003] O carbono ativado é misturado com a pasta fluida de cianeto de ouro em uma série de tanques em uma disposição de fluxo em contra-corrente. A quantidade de carbono presente dentro dos tanques ou a sua concentração na suspensão constitui um parâmetro chave que precisa ser cuidadosamente controlado para se garantir o ótimo funcionamento da etapa de adsorção de carbono para reduzir ao mínimo os custos e elevar ao máximo a recuperação do ouro. Se a concentração de carbono for muito baixa, então pouco ouro será depositado sobre as partículas de carbono e o ouro não recolhido será perdido em rejeitos. Alternativamente, se a concentração de carbono for muito alta, as partículas de carbono serão subutilizadas e o custo do carbono será maior do que o necessário.

[004] Cada um dos tanques de adsorção é normalmente agitado mecanicamente e contém um lote de partículas de carbono sob uma gama de concentrações de tipicamente 1-30 gramas de carbono por litro de polpa ou, alternativamente, na faixa de 10-25 gramas de carbono por litro de polpa. Após um período de tempo adequado para que o equilíbrio de adsorção seja alcançado, o carbono é movido para o próximo tanque da série. As partículas de carbono são movidas através do bombeamento do circuito que contém pasta fluida de carbono em um processo em lote, em contra corrente ao sentido de fluxo normal da polpa, para o tanque seguinte da série. As partículas de carbono totalmente carregadas são removidas do primeiro tanque para posterior processamento por lavagem com ácido, eluição e regeneração, enquanto as partículas de carbono regeneradas e algumas partículas de carbono frescas são introduzidas no último tanque. É necessário monitorar as mudanças na concentração das partículas de carbono nos respectivos tanques para se determinar a taxa de movimento do carbono entre os tanques.

[005] São vários os pacotes de modelagem de processos que estão disponíveis para utilização na determinação dos pontos- chave de concentração de carbono exigidos para se manter o gerenciamento ótimo do circuito de lixiviação - identificar os pontos de ajuste para a quantidade total de partículas de carbono no sistema, sua distribuição entre os tanques e a taxa de transferência entre os tanques.

[006] Não obstante, os métodos atuais para medir a concentração real de carbono dentro de cada um dos tanques não são confiáveis e são imprecisos. O método mais utilizado emprega a amostragem manual. Isso envolve um operador que leva uma pequena amostra através da parte superior de cada tanque, baixando-se uma colher de tipo "balde- em-um-bastão " na pasta fluida no tanque. O carbono captado no balde é esticado e seu volume medido, o qual é convertido em massa utilizando-se um fator de densidade. Uma série de problemas está associada a um sistema de amostragem manual, mais notavelmente sendo: - a natureza demorada e sua dificuldade ao exigir que uma pessoa suba no topo do tanque para coletar a amostra, com o encargo associado de afastar a pessoa e deixar a mesma de executar outras tarefas; - tempos de amostragem irregulares; - o pequeno tamanho da amostra retirado do tanque pela colher, tipicamente sendo apenas de cerca de 1-2 litros; - imprecisões na amostra devido ao erro do operador e efeitos de ponta ao coletar uma amostra relativamente próxima à superfície do tanque.

[007] Além disso, existe uma tendência para haver imprecisões nos dados reportados, uma vez que alguns operadores arredondam os valores de concentração calculados para números inteiros. A evidência anedótica sugere ainda que os problemas supracitados induzem os operadores a deixar de executar suas tarefas coletando amostras menos freqüentemente do que o desejado e, ocasionalmente, falsificando algumas medições, simplesmente pela estimativa dos valores sem que realizem a coleta de quaisquer amostras.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] De acordo com um aspecto da presente invenção, proporciona-se um aparelho de medição para medir um volume de um componente sólido objetivado em um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida, o aparelho de medição compreendendo: - um receptáculo destinado a receber o volume de amostra da pasta fluida; - uma peneira proporcionada no receptáculo para separar o componente sólido objetivado a partir de um restante da pasta fluida, pelo que o componente sólido é retido no receptáculo para formar um leito no mesmo e o restante é descartado para fora do receptáculo; e - um dispositivo de medição que é adaptado para medir uma característica física do leito possibilitando desse modo uma determinação de um volume e/ou massa do componente sólido retido no receptáculo.

[009] O receptáculo pode ser adaptado para receber um volume de amostra compreendendo no mínimo dez litros de pasta fluida.

[010] O receptáculo pode ser adaptado para receber um volume de amostra compreendendo no mínimo vinte litros de pasta fluida.

[011] O aparelho de medição pode compreender um recipiente de amostragem que é disposto para receber a pasta fluida para medir o volume de amostra da pasta fluida e para descarregar o volume de amostra dentro do receptáculo.

[012] O recipiente de amostragem pode compreender um funil tendo uma saída de funil que é fechada por uma válvula de funil.

[013] O receptáculo pode ser compreendido por uma coluna cilíndrica que tem uma extremidade proximal aberta para receber a pasta fluida e uma extremidade distal normalmente fechada e em que a extremidade proximal é alargada.

[014] O receptáculo pode ter uma válvula de coluna na extremidade distal destinada a abrir ou fechar a extremidade distal de forma seletiva.

[015] A coluna pode ter uma proporção de diâmetro: altura de entre 1:5 e 1:40.

[016] A coluna pode ter uma relação de diâmetro: altura de 1:10.

[017] A peneira pode ter perfurações em uma parede lateral do receptáculo.

[018] As perfurações podem compreender uma ou mais ranhuras cortadas através da parede lateral.

[019] Cada ranhura pode ter uma largura seccional menor do que 1 mm.

[020] As perfurações podem ser cobertas por um filtro ou malha de peneira.

[021] O dispositivo de medição pode compreender um laser que é adaptado para emitir um feixe de laser para dentro do receptáculo para medir uma altura do leito.

[022] O laser pode ser disposto para emitir o feixe de laser verticalmente para baixo dentro do receptáculo.

[023] O dispositivo de medição pode compreender uma escala marcada associada com o receptáculo para medir uma altura do leito.

[024] O dispositivo de medição pode compreender sensores destinados a medir uma altura do leito.

[025] Os sensores podem compreender sensores de luz ou sensores de resistência elétrica.

[026] O dispositivo de medição pode compreender uma sonda mecânica capaz de ser inserida dentro do receptáculo para medir uma altura do leito.

[027] O dispositivo de medição pode compreender uma escala de peso disposta para medir um peso do leito.

[028] O dispositivo de medição pode compreender uma câmara disposta para captar uma imagem do leito, cuja imagem é adaptada para ser submetida a análise de imagem computadorizada para se determinar uma altura do leito.

[029] O aparelho de medição pode incluir um tubo de entrada para fornecer a pasta fluida proveniente de um tanque de pasta fluida.

[030] O aparelho de medição pode compreender uma bomba ou um sifão estando em comunicação de fluido com o tubo de entrada para promover o fluxo da pasta fluida através do tubo de entrada.

[031] O tubo de entrada pode ser unido a um coletor de admissão para suprimento da pasta fluida a partir de um tanque selecionado dentre uma multiplicidade de tanques de pasta fluida.

[032] O aparelho de medição pode compreender uma pluralidade de dispositivos de aspersão que ficam dispostos para aspergir água ou outro fluido de limpeza sobre o receptáculo para remover por lavagem qualquer pasta fluida e/ou componentes sólidos a partir do receptáculo.

[033] O componente sólido pode compreender partículas granulares.

[034] A pasta fluida pode ser obtida a partir um processo de carbono em polpa ou carbono em lixiviação e compreender partículas de carbono granular, polpa de minério e água.

[035] A pasta fluida pode ser obtida a partir de um processo de resina em lixiviação e compreender partículas granulares de resina permutadora de íons, polpa de minério e água.

[036] De acordo com outro aspecto da presente invenção, proporciona-se um método para medir um volume de um componente sólido objetivado em um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida, sendo que o método que compreende as etapas de: - inserir o volume de amostra da pasta fluida em um receptáculo; - peneirar o volume de amostra para reter o componente sólido objetivado dentro do receptáculo ao mesmo tempo em que se descarrega o restante da pasta fluida a partir do receptáculo, pelo que o componente sólido é retido na forma de um leito dentro do receptáculo; e - medir uma característica física do leito para se determinar desse modo um volume e/ou massa do componente sólido retido no receptáculo.

[037] A característica física que é medida pode ser uma altura do leito.

[038] A altura do leito pode ser medida pela emissão de um feixe de laser dentro do receptáculo.

[039] A característica física que é medida pode ser um peso do leito.

[040] O método pode incluir a etapa de medição do volume de amostra em um funil antes da inserção do volume de amostra dentro do receptáculo.

[041] O método poderá incluir a etapa de aspergir água ou outro fluido de limpeza sobre o receptáculo para remover por lavagem qualquer pasta fluida e/ou componente sólido remanescente para fora do receptáculo uma vez o laser tenha realizado a medição da altura do leito.

[042] Ainda de acordo com a invenção, proporciona-se um sistema de controle para uma usina de lixiviação, em que a usina de lixiviação inclui um processo de adsorção tendo um ou mais tanques de pasta fluida e um tanque de suprimento que proporciona um suprimento de carbono granulado fresco ou resina para o processo de adsorção, sendo que o sistema de controle compreende: - um aparelho de medição sendo associado com o processo de adsorção para receber os volumes de amostras de pasta fluida a partir do tanque de pasta fluida ou qualquer um dos tanques de pasta fluida, o aparelho de medição sendo adaptado para determinas concentrações de carbono ou resina nos volumes de amostras; e - uma unidade de processamento estando em comunicação operacional com o aparelho de medição e o tanque de suprimento; - pelo que a unidade de processamento é adaptada para controlar uma taxa de suprimento de carbono fresco ou resina a partir do tanque de suprimento e/ou é adaptado para controlar uma taxa de transferência de carbono ou resina entre os tanques de pasta fluida na dependência das concentrações de carbono ou resina determinadas pelo aparelho de medição.

[043] O sistema de controle pode compreender um aparelho de medição tal como descrito neste contexto.

[044] O sistema de controle pode ser operado de acordo com um método tal como descrito neste contexto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[045] A presente invenção será descrita em seguida, a título meramente exemplificativo, com referência aos desenhos esquemáticos em anexo, nos quais: - a Figura 1 ilustra uma vista lateral de um aparelho de medição de acordo com uma concretização da presente invenção; - a Figura 2 ilustra uma primeira etapa no uso do aparelho de medição da Figura 1; - a Figura 3 ilustra uma segunda etapa no uso do aparelho de medição da Figura 1 - a Figura 4 ilustra uma terceira etapa no uso do aparelho de medição da Figura 1; - a Figura 5 ilustra uma quarta etapa no uso do aparelho de medição da Figura 1; e - a Figura 6 é um traçado esquemático de uma usina de lixiviação que tem um sistema de controle que utiliza um aparelho de medição de acordo com uma concretização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[046] Fazendo-se agora referência à Figura 1 dos desenhos, ilustra-se na mesma um aparelho de medição de acordo com uma concretização da invenção, estando indicado de uma maneira geral pelo número de referência 10. O aparelho de medição 10 é adaptado para receber um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida a partir de um tanque de pasta fluida (não ilustrado) e para medir o volume ou concentração de um componente sólido objetivado contido dentro da pasta fluida, em que o componente sólido está na forma de partículas sólidas em suspensão.

[047] O aparelho de medição 10 inclui um alojamento 12 que suporta um recipiente de amostragem na forma de um funil 14 junto a uma extremidade superior do mesmo. O funil 14 tem uma parede lateral convergente 16 que conduz a partir de uma boca de funil superior aberta 18 para uma saída de funil inferior 20 que é fechada por uma válvula de funil 22. Um tubo de entrada de alimentação 24 conduz ao alojamento 12 a partir do tanque de pasta fluida e termina acima da boca de funil 18, pelo que o tubo de entrada 24 está disposto para distribuir pasta fluida a partir do tanque de pasta fluida para dentro do funil 14.

[048] O tubo de entrada 24 está unido a uma bomba 26 para bombear a pasta fluida para dentro do funil 14. De uma forma alternativa, a pasta fluida pode ser levada a fluir através do tubo de entrada 24 sob a ação da gravidade ou devido a efeito de sifão ou sucção a vácuo.

[049] O funil 14 está disposto para medir um volume de amostra de pasta fluida a partir do tanque de pasta fluida. Por essa razão, o funil 14 tem meios de indicação para indicarem quando o volume de amostra é recebido no mesmo, por exemplo, vinte litros. Na concretização exemplificativa os meios de indicação são automatizados pelo que o enchimento do volume de amostra é controlado por sensores eletrônicos adequados e chaves de nível que cortam o fluxo através do tubo de entrada 24 uma vez que o funil 14 é preenchido para o nível requerido. Não obstante, deverá ser igualmente apreciado que os meios de indicação também podem ser compreendidos por indicadores de nível graduado marcados na parede lateral 16 e que são visíveis para um operador verificar manualmente quando o funil 14 foi preenchido até ao nível requerido. Evidentemente, deve ser compreendido que a parede lateral 16 pode ser transparente e que os indicadores de nível podem ser marcados seja internamente ou externamente na parede lateral 16.

[050] O volume de amostragem de vinte litros é um volume variável e pode ser aumentado ou diminuído conforme necessário e pode ser dependente da concentração e/ou da dimensão de partícula das partículas sólidas contidas na pasta fluida. Vale ressaltar que ter um volume de amostragem de vinte litros é, em qualquer caso, cerca de dez a vinte vezes o volume sendo tomado usando-se o método de amostragem manual da técnica anterior discutido anteriormente nos antecedentes. De preferência, o volume de amostragem deve ser de no mínimo dez litros.

[051] O alojamento 12 suporta ainda um receptáculo na forma de uma coluna cilíndrica 28. A coluna 28 tem uma extremidade proximal aberta 30 que fica alinhada com a saída de funil 20 de tal forma que, quando a válvula de funil 22 é aberta, o volume de amostra de pasta fluida pode fluir a partir da saída de funil 20 através da extremidade proximal aberta 30 para dentro da coluna 28. A extremidade proximal 30 pode ser alargada para evitar derramamento da pasta fluida para fora da coluna 28. A extremidade distal 32 da coluna 28 fica normalmente fechada por uma válvula de coluna 34. A coluna 28 tem uma parede lateral perfurada que funciona como uma peneira ou filtro pelo que as perfurações permitem a passagem de água e de polpa de minério em suspensão fina, mas que impedem a passagem de partículas maiores sólidas contidas dentro da pasta fluida. O tamanho e dimensão das perfurações é, deste modo, dependente do tipo, dimensão e formato das partículas sólidas a serem extraídas a partir da pasta fluida. Deste modo, em um cenário onde as partículas sólidas estão na forma de partículas de carbono ativado granular então as perfurações poderão ter uma dimensão maior, enquanto em um cenário onde as partículas sólidas estão na forma de uma resina ou partículas resinosas então as perfurações podem ter uma dimensão menor. Na concretização exemplificativa, as perfurações estão previstas para serem ranhuras 36 com uma largura inferior a 1 mm, sendo que,no entanto, podem ser utilizadas perfurações maiores ou fendas mais largas se estas forem fechadas por uma malha de crivo ou filtro adequado. De acordo com uma concretização as ranhuras são alinhadas axialmente com uma linha de eixo longitudinal da coluna 28, ou seja, são substancialmente alinhadas verticalmente no alojamento 12. Não obstante, de acordo com outras concretizações, as ranhuras 36 também poderão estender-se parcialmente no sentido radial, ou seja, horizontalmente, em torno da coluna 28 ou ser dispostas segundo um ângulo entre a horizontal e a vertical.

[052] Desse modo, em uso, quando a pasta fluida flui para dentro da coluna 28 as partículas sólidas são presas dentro da coluna 28 ao mesmo tempo em que a água e a polpa de minério saem através das ranhuras. As partículas sólidas presas acumulam-se em uma camada de partículas que se eleva a partir da extremidade distal 32.

[053] A coluna 28 tem uma relação de diâmetro/altura que permite que um leito de partículas de profundidade desejada seja acumulado para permitir a medição relativamente precisa da profundidade do leito de partículas. A relação diâmetro / altura está situada de preferência na faixa de 1:5 a 1:40. Na concretização exemplificativa, uma coluna 28 tem um diâmetro de cerca de 15 cm e uma altura de cerca de 1,5 m, resultando em uma relação diâmetro / altura de 1:10. Não obstante, a proporção de diâmetro / altura pode ser variada conforme necessário, por exemplo, para as pastas fluidas com uma maior concentração de partículas sólidas maiores, a proporção pode ser reduzida de modo tal que a profundidade do leito de partículas aumente mais lentamente, enquanto que para as pastas fluidas que tem uma menor concentração de partículas sólidas menores, a proporção pode ser aumentada de forma tal que a profundidade da camada de partículas aumente mais rapidamente. Será apreciado que uma variação maior na altura do leito de partículas produzirá uma medição mais precisa, mas deve-se ter cuidado para não se ter retenções de ar preso contra a parede de uma coluna 28.

[054] De acordo com a concretização exemplificativa, um laser 38 é adaptado para medir uma altura do leito de partículas. O laser 38 pode ser montado diretamente acima da coluna 28 e ser direcionado para emitir um feixe de laser para dentro da coluna 28 através da extremidade proximal 30. De uma forma alternativa, tal como ilustrado nos desenhos, o laser 38 é montado centralmente acima do funil 14 e é direcionado para emitir um feixe de laser descendente através da saída de funil 20 para dentro da coluna 28 através da extremidade proximal 30. Nesta última concretização a válvula de funil 22 precisará permanecer aberta para o feixe de laser passar através dela para medir uma altura do leito de partículas.

[055] De acordo com outras concretizações, o aparelho de medição 10 poderá ser provido de outros dispositivos de medição que sejam capazes de medir uma característica física do leito de partículas, por exemplo, a sua altura ou peso, a partir das quais poderá ser determinado um volume e/ou massa do leito de partículas. Por exemplo, o aparelho de medição 10 pode incluir uma escala marcada associada com a coluna 28, ou pode incluir uma série de sensores incrementais espaçados em posições axiais distintas ao longo de uma coluna 28, como sensores de resistência leve ou elétrica, ou pode incluir uma sonda mecânica inserível na coluna 28. Ainda de acordo com outras concretizações, o aparelho de medição 10 pode incluir uma escala de peso para medir um peso do leito de partículas. Seria mesmo possível usar uma câmera para captar uma imagem do leito de partículas (na forma seja de uma imagem estática ou imagem ativa) e posteriormente determinar-se a altura do leito de partículas por análise / reconhecimento de imagem usando-se um programa de software de computador.

[056] O alojamento 12 tem um dreno 40 proporcionado na sua base e localizado por baixo da coluna 28. O dreno 40 pode ser direcionado para uma saída de refugo, mas é de preferência conectado através de um tubo de retorno ao tanque de pasta fluida, de forma tal que a água e a pasta de minério que sai de uma coluna 28 sejam descarregadas de volta ao tanque de pasta fluida. De uma forma assemelhada, quando uma válvula de coluna 34 é aberta, o leito de partículas pode ser lavado a partir da coluna 28 através da extremidade distal e descarregado de volta para o tanque de pasta fluida.

[057] Um número de aspersores 42 é proporcionado dentro do alojamento 12 e são dispostos para tal a aspergirem água, ou qualquer outro fluido de limpeza, sobre e através do funil 14 e da coluna 28 para remover do mesmo por lavagem qualquer pasta fluida remanescente depois do uso.

[058] Uma outra bomba (não ilustrada) pode ser proporcionada e conectada operacionalmente ao dreno 40 e aos aspersores 42 para fazer com que ocorra a operação dos mesmos.

[059] Com referência agora às Figuras 2 a 5, descrever-se-ão agora as várias etapas realizadas durante a operação do aparelho de medição 10. A sua operação é descrita com referência à pasta fluida que é obtida a partir de uma usina de lixiviação de ouro e deste modo consiste principalmente de água, polpa de minério e partículas sólidas de carbono.

[060] Em uma primeira etapa ilustrada na Figura 2, a válvula de funil 22 é fechada e a pasta fluida 44 é bombeada a partir do tanque de pasta fluida através do tubo de entrada 24 e distribuída para dentro do funil 14 para preencher o funil 14 para um nível desejado. Conforme mencionado acima, o volume de pasta fluida bombeada para dentro do funil 14 de preferência será de cerca de vinte litros, uma vez que esse volume provavelmente conterá um volume suficiente de partículas de carbono para se obter um leito de partículas de altura suficiente que permita a realização de medições precisas. Quando a pasta fluida atinge o nível desejado, a pasta fluida aciona a chave de nível para desligar o fluxo da pasta fluida através do tubo de entrada 24.

[061] De acordo com uma segunda etapa ilustrada na Figura 3, a válvula de funil 22 é aberta para permitir que a pasta fluida 44 flua sob a ação da gravidade através da saída de funil 20 e para dentro da coluna 28. A pasta fluida é forçada pela coluna 28 pelo que a água e um teor de polpa de minério 46 da pasta fluida começa imediatamente a sair da coluna 28 através das ranhuras 36 e são descarregados a partir do alojamento 12 através do dreno 40. Enquanto isso, as partículas de carbono sólido maiores 48 são captadas na coluna 28 e levadas para o seu fundo onde elas começam a formar um leito de partículas 50 que se eleva a partir da extremidade distal 32. Nesta ocasião os aspersores 42 podem ser acionados para auxiliar na liquidificação da pasta fluida 44 de forma tal que a polpa de minério lavada para fora da coluna 28 mais rapidamente, para ajudar a evitar bloqueios das ranhuras 36 e ainda para auxiliar na lavagem de quaisquer sólidos de minério remanescentes que possam ser aprisionados dentro do leito de partículas 50. Os aspersores 42 podem incluir um aspersor localizado acima do funil 14 para lavar qualquer pasta fluida residual 44 a partir do funil 14 dentro da coluna 28.

[062] Em uma terceira etapa ilustrada na Figura 4, uma vez que a totalidade da água e da polpa de minério tenha sido drenada, o leito de partículas 50 resultante assentará e a sua profundidade (a sua altura acima da extremidade distal 32) pode ser medida utilizando-se um feixe de laser 52 emitido pelo laser 38. Devido ao diâmetro e altura conhecidos de uma coluna 28, é possível determinar-se o volume do leito de partículas 50 e, consequentemente, o volume das partículas de carbono 48 contidas no volume de amostra da pasta fluida 44. Isto permite efetuar o cálculo da concentração de carbono na pasta fluida 44.

[063] De acordo com outras concretizações do aparelho de medição 10 sugeridas anteriormente neste contexto que são proporcionadas com diferentes dispositivos de medição, a altura do leito de partículas 50 pode ser medida da maneira relevante requerida. Deste modo, onde a escala marcada está associada a uma coluna 28, a altura pode ser medida por inspeção visual ao longo da escala marcada. De uma forma alternativa, uma leitura pode ser obtida a partir da série de sensores incrementais. Além disso, a sonda mecânica pode ser inserida em uma coluna 28 até entrar em contato com a superfície superior do leito de partículas 50, ou o peso do leito de partículas 50 pode ser medido a partir do qual seu volume pode ser calculado. De uma forma alternativa, uma imagem do leito pode ser captada pela câmera e a imagem submetida a análise de imagem computadorizada para se determinar a altura do leito.

[064] Finalmente, de acordo com uma quarta etapa ilustrada na Figura 5, a válvula de coluna 34 é aberta para permitir que o leito de partículas seja lavado para fora da coluna 28 e seja descarregado pelo dreno 40. Os aspersores 42 são então acionados para lavarem qualquer pasta fluida remanescente para fora do funil 14 e quaisquer partículas de carbono remanescentes para fora da coluna 28, depois do que o aparelho de medição 10 fica pronto para o uso na medição de uma amostra subsequente. A lavagem também ajuda na prevenção da corrosão das várias partes do aparelho de medição 10.

[065] O uso do aparelho de medição 10 permite realizar a medição e análise relativamente rápidas de uma concentração de pasta fluida sem impor nenhum encargo indevido ao seu operador. Como tal, é possível que o aparelho de medição seja utilizado repetidamente a intervalos freqüentes e, assim, permitir a amostragem automática contínua de um tanque de pasta fluida para se determinar a concentração de partículas de carbono contidas na pasta fluida. Por exemplo, amostras automatizadas podem ser coletadas dentro de intervalos inferiores a quinze minutos, ou mesmo menos de dez minutos. Além disso, será possível coletar amostras imediatamente repetitivas, pelo que o intervalo de tempo poderá ser meramente limitado pela duração do tempo para a realização das etapas de amostragem descritas anteriormente neste contexto, ou seja, um volume de amostra subsequente de pasta fluida poderá ser recebido e medido no funil 14 imediatamente após um leito de partículas 50 de um volume de amostra anterior ser descarregado para fora do aparelho de medição 10. Além disso, conectando-se vários aparelhos de medição 10 em paralelo entre si, os períodos de amostragem podem ser reduzidos ainda mais, pelo escalonamento das etapas operacionais acima descritas, por exemplo, enquanto um único aparelho de medição 10 está executando a primeira etapa, outro aparelho de medição 10 pode estar executando a segunda ou terceira etapa.

[066] Deve ser compreendido que o tubo de entrada 24 pode ser unido a um coletor de entrada (não ilustrado) que conduz a partir de cada uma dentre uma multiplicidade de pastas fluidas em um processo de lixiviação, permitindo assim que a pasta fluida proveniente de qualquer um dos tanques seja direcionada para o aparelho de medição 10 para ser analisada.

[067] O aparelho de medição 10 pode ser usado como uma única unidade móvel autônoma, permitindo que ele seja movido para e conectado a um tanque de pasta fluida selecionado em uma usina de lixiviação.

[068] Alternativamente, com referência à Figura 6, o aparelho de medição 10 pode ser integrado com um sistema de controle proporcionado em uma usina de lixiviação 100. Na instalação 100, o minério de exploração de mina é moído em um processo de moagem 102 e, em seguida, opcionalmente engrossado 104, antes de entrar em um processo de lixiviação 106. A polpa lixiviada é misturada com partículas granuladas de carbono e submetida a um processo de adsorção de carbono 108 durante o qual o ouro é depositado sobre as partículas de carbono. O resíduo de polpa lixiviado é depositado nos rejeitos 110, enquanto o carbono carregado de ouro é processado adicionalmente por lavagem com ácido 112 e subsequentemente em um processo de eluição e regeneração de carbono 114 para recuperar o eluato de ouro 116. Um tanque de suprimento de carbono 118 alimenta um suprimento de carbono fresco no processo de adsorção de carbono 108 para compensar qualquer carbono perdido durante a operação da usina de lixiviação 100.

[069] O processo de adsorção de carbono 108 inclui um ou mais tanques de pasta fluida 120 proporcionados em série e em que cada um dos tanques de pasta fluida 120 é conectado operacionalmente para ficar em comunicação de fluxo com um aparelho de medição 10 por intermédio de um coletor de distribuição 122. A usina de lixiviação 100 inclui um sistema de controle para regular o controle da mesma. Será igualmente apreciado que o sistema de controle para uma tal usina será relativamente complexo e incluirá numerosas partes e canais de comunicação. Na Figura 6 está ilustrada somente uma parte do sistema de controle e indicada pelo número de referência 124, em que o sistema de controle 124 é conectado operacionalmente ao processo de adsorção de carbono 108 e cada um dos tanques de pasta fluida 120 previstos no mesmo, ao tanque de suprimento de carbono 118, ao coletor de distribuição 122 e ao aparelho de medição 10.

[070] Pelo aparelho de medição 10, analisando-se regularmente a concentração de carbono dentro dos tanques de pasta fluida 120, o sistema de controle recebe a entrada da distribuição da concentração de carbono em cada um dos tanques de pasta fluida 120 e também um conteúdo de carbono total no processo de adsorção de carbono 108. Na dependência do resultado da análise recebido do aparelho de medição 10, o sistema de controle 124 é adaptado para operar bombas de transferência de carbono proporcionadas entre os tanques de pasta fluida 120 para bombear automaticamente as partículas de carbono de um tanque de pasta fluida 120 para o próximo e garantir desse modo que uma concentração ótima de partículas de carbono esteja contida dentro de cada um dos tanques de pasta fluida 120. O sistema de controle 124 também controla a taxa de alimentação de carbono fresco adicional do tanque de suprimento de carbono 118. Por essa razão, se houver muito carbono detectado dentro do processo de carbono de adsorção 108, então a taxa de adição de carbono fresco é reduzida de tal forma que ocorre um fluxo de saída líquido de partículas de carbono do processo de lixiviação 100 à medida que o carbono carregado de ouro é removido para processamento posterior. Da mesma forma, se muito pouco carbono for detectado dentro do processo de carbono de adsorção 108, então a taxa de adição de carbono fresco é aumentada para que ocorra uma entrada líquida de carbono para o processo de lixiviação 100.

[071] Deverá ser igualmente compreendido que o aparelho de medição 10 não fica restringido à medição de partículas de carbono em um processo de lixiviação. Sabe-se que alguns processos de lixiviação utilizam partículas de resina em lugar de partículas de carbono e, consequentemente, o aparelho de medição 10 pode medir com facilidade a concentração de tais partículas de resina.

[072] Outras utilizações ou aplicações adicionais do aparelho de medição também podem incluir a provisão de filtros adequados ou malhas de peneiração em qualquer localização adequada na corrente de amostragem, por exemplo, dentro do tubo de entrada 24 ou no funil 14 ou em uma coluna 28, pelo que outras partículas dimensionadas podem ser extraídas e utilizadas para formar o leito de partículas que é medido pelo laser 38. Deste modo, pode ser possível medir o volume de oxigênio dissolvido e/ou a concentração de cianeto e/ou a densidade de polpa na pasta fluida.

[073] Modificações e variações tais como serão evidentes para uma pessoa versada na técnica são consideradas como estando situadas dentro do escopo da presente invenção.

Claims

1. Aparelho de medição disposto para medir um volume de um componente sólido alvo do total de componentes sólidos carregados em um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida, o aparelho de medição sendo caracterizado por compreender: um receptáculo configurado para receber o volume de amostra da pasta fluida, o receptáculo tendo uma extremidade proximal aberta para receber a pasta fluida, uma extremidade distal normalmente fechada, e uma parede lateral proporcionada entre a extremidade proximal e a extremidade distal; uma peneira proporcionada no receptáculo para separar o componente sólido alvo a partir de um restante da pasta fluida, pelo que em uso o componente alvo sólido é retido no receptáculo para formar um leito no mesmo acumulado na altura a partir da extremidade distal, o restante sendo descarregado para fora do receptáculo; em que a peneira é proporcionada na parede lateral do receptáculo; e em que a peneira compreende um ou mais espaços na parede lateral do receptáculo e os espaços possuem um largura menor que 1 mm; e um dispositivo de medição sendo adaptado para medir uma característica física do leito permitindo desse modo uma determinação de um volume e/ou massa do componente sólido retido no receptáculo, em que a característica física que é medida é uma altura do leito e/ou a característica física que é medida é um peso do leito.

2. Aparelho de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o receptáculo é adaptado para receber um volume de amostra compreendendo no mínimo dez litros de pasta fluida.

3. Aparelho de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o receptáculo é adaptado para receber um volume de amostra que compreendendo no mínimo vinte litros de pasta fluida.

4. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender um recipiente de amostragem que fica disposto para receber a pasta fluida para medir o volume de amostra da pasta fluida e para descarregar o volume de amostra dentro do receptáculo.

5. Aparelho de medição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o recipiente de amostragem compreende a funil tendo uma saída de funil a qual é fechada por uma válvula de funil.

6. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o receptáculo é uma coluna cilíndrica e em que a coluna tem uma relação de diâmetro/altura entre 1:5 e 1:40.

7. Aparelho de medição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a coluna tem uma relação de diâmetro/altura de 1:10.

8. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição compreende um laser que é adaptado para emitir um feixe de laser para dentro do receptáculo para medir uma altura do leito.

9. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição compreende uma escala marcada associada com o receptáculo para medir uma altura do leito.

10. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição compreende sensores de luz ou sensores de resistência elétrica configurados para medir uma altura do leito.

11. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição compreende uma escala de peso disposta para medir um peso do leito.

12. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição compreende uma câmara disposta de forma a captar uma imagem do leito, cuja imagem é adaptada para ser submetida a análise de imagem computadorizada para se determinar uma altura do leito.

13. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o tubo de entrada é unido a um coletor de distribuição para fornecer a pasta fluida a partir de um tanque selecionado dentre uma multiplicidade de tanques de pasta fluida.

14. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender uma pluralidade de dispositivos de aspersão que são dispostos para aspergir água ou outro fluido sobre o receptáculo para remover por lavagem qualquer pasta fluida e/ou componente sólido remanescente do receptáculo.

15. Aparelho de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender um dispositivo de aspersão que é disposto para aspergir água ou outro fluido para dentro do receptáculo para auxiliar na liquidificação da pasta fluida.

16. Método para medir um volume de um componente sólido alvo do total de componentes sólidos carregados, em um volume de amostra de uma pasta fluida sólida líquida utilizando um aparelho do tipo definido na reivindicação 1, o método sendo caracterizado por compreender as etapas de: inserir o volume de amostra da pasta fluida dentro de um receptáculo, em que o receptáculo tem uma extremidade proximal aberta para receber a pasta fluida, uma extremidade distal normalmente fechada, e uma parede lateral proporcionada entre a extremidade proximal e a extremidade distal, e em que uma peneira é provida na parede lateral do receptáculo; peneirar o volume de amostra para reter o componente sólido alvo dentro do receptáculo ao mesmo tempo em que se descarrega o restante da pasta fluida do receptáculo, pelo que o componente sólido alvo é retido na forma de um leito que se acumula em altura a partir da extremidade distal; e medir uma característica física do leito para desse modo determinar um volume e/ou massa do componente sólido alvo retido dentro no receptáculo.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a característica física que é medida é uma altura do leito.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a altura do leito é medida por meio da emissão de um feixe de laser dentro do receptáculo.

19. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a característica física que é medida é compreendida por um peso do leito.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, caracterizado por incluir a etapa de medir o volume de amostra em um funil antes de inserir o volume de amostra dentro do receptáculo.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por incluir a etapa de aspergir água dentro do funil para liquefazer a pasta fluida antes de inserir a pasta fluida dentro do receptáculo.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 21, caracterizado por incluir a etapa de aspergir água ou outro fluido sobre o receptáculo para remover do receptáculo por meio de lavagem qualquer pasta fluida e/ou componente sólido remanescente após a característica física ter sido medida.

23. Sistema de controle para uma usina de lixiviação, em que a usina de lixiviação inclui um processo de adsorção tendo um ou mais tanques de pasta fluida e um tanque de suprimento que proporciona um suprimento de carbono granular ou resina fresca para o processo de adsorção, o sistema de controle sendo caracterizado por compreender: um aparelho de medição do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15 sendo associado com o processo de adsorção para receber os volumes de amostras de pasta fluida a partir do tanque de pasta fluida ou de qualquer um dos tanques de pasta fluida, em que o aparelho de medição é configurado para determinar concentrações de carbono ou resina nos volumes de amostras; e uma unidade de processamento estando em comunicação operacional com o aparelho de medição e o tanque de suprimento; pelo que a unidade de processamento é configurada para controlar uma taxa de suprimento de carbono ou resina fresca a partir do tanque de suprimento e/ou é configurada para controlar uma taxa de transferência de carbono ou resina entre os tanques de pasta fluida na dependência das concretizações de carbono ou resina determinadas pelo aparelho de medição.