BR112018012265B1

BR112018012265B1 - Veículo adaptado para a produção de misturas de alr/fo para a fabricação in situ de produtos a granel, e processo associado

Info

Publication number: BR112018012265B1
Application number: BR112018012265-3A
Authority: BR
Inventors: Luis Antonio Loyola Irribarra; Camilo GARCIA G.; Fernando ZANGHERI G.; Diego MENDEZ A.
Original assignee: Enaex Servicios S.A.
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2023-03-07
Also published as: WO2017100960A1; US11535573B2; MX2018007397A; CL2018001638A1; US20190084899A1; AU2016369994B2; AU2016369994A1; BR112018012265A2

Abstract

VEÍCULO ADAPTADO PARA A PRODUÇÃO DE MISTURAS DE ALR/FO PARA A FABRICAÇÃO IN SITU DE PRODUTOS A GRANEL, E PROCESSO ASSOCIADO. A presente invenção está relacionada a um veículo de transporte destinado preferencialmente à produção de mistura de ALR/FO (óleos lubrificantes residuais/óleo combustível) preferencialmente montado sobre um chassis e compreendendo pelo menos um tanque metálico. O tanque metálico é dividido internamente em pelo menos dois compartimentos, com respectivas quebras de onda, onde cada compartimento compreende um sistema de bombeamento, uma pluralidade de linhas para recarga de produtos, pelo menos um sistema de enchimento rápido para compartimentos de FO e ALR respectivamente, pelo menos um sistema de enchimento manual tradicional, o veículo compreendendo adicionalmente pelo menos um sistema lógico de controle com pelo menos um painel de acionamento, pelo menos uma bobina de acionamento para acionar pelo menos uma mangueira, e pelo menos um misturador estático para misturar ALR/FO com um sistema de segurança de sobrepressão, onde o sistema de segurança inclui um sistema de recirculação para o compartimento de ALR, uma pluralidade de válvulas de alívio de ação dupla, pelo menos um acesso macho, pelo menos uma bateria, uma pluralidade de filtros para a sucção de (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um veículo de transporte e a um processo associado, em que o referido veículo se destina à produção de misturas de ALR/FO (óleos lubrificantes residuais/óleo combustível) para a fabricação de explosivos a granel in situ.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] O preço do petróleo cresceu no mundo por vários anos devido ao aumento da demanda e à limitação do recurso. Processos de mineração utilizam petróleo em muitas de suas etapas, entre elas o transporte de materiais resultando, então, resultado da manutenção programada, na geração de uma grande quantidade de óleo in situ, sem uma nova utilização, o qual é considerado um poluente para o meio ambiente. Adicionalmente, estes óleos criam o problema do armazenamento de resíduos, porque sua remoção é custosa e envolve tempo na gestão e tramitação de autorizações para lidar com este tipo de resíduo. Uma maneira eficaz de remover esses óleos é a reciclagem e a reutilização em outros processos. O uso de usinas de reciclagem permitiu a substituição do óleo por óleo reciclado para a fabricação de explosivos, registrando economias entre US $ 400 mil e 750 mil anuais, dependendo do percentual de substituição de óleo. Estes óleos são conhecidos como óleos lubrificantes residuais (ALR).

[003] Durante o processo de fabricação de explosivos, os óleos provenientes da operação de equipamentos de mineração devem ser filtrados durante a etapa de coleta. Esta etapa é preferencialmente realizada através de duas linhas de filtragem que iniciam o processo a 150 mícrons, continuam a 125 mícrons e terminam a 105 mícrons.

[004] Neste processo de fabricação de explosivos, não devem ser adicionados desengraxantes e agentes tensoativos, como detergentes ou outros. Os óleos destinados a este fim não devem ser misturados com óleos usados, parafinas, benzinas que possam afetar a estabilidade da matriz. Caso o ALR seja combinado com água, a separação da água deve ser feita por separação de fases. Devido a isso, a unidade de filtro tem uma lança cega perfurada a partir de 40 cm para permitir somente a aspiração da fase de óleo. Subsequentemente, a evacuação é realizada com um sistema do tipo "wiggins", que deve ser imediatamente transferida para um tanque. É preferível ter uma drenagem no fundo para eliminar água e lodo precipitado, recomendado para maximizar a eficiência do processo.

[005] O problema com esse tipo de processo de filtragem é que a grande maioria é feita em fábricas fixas ou instaladas no campo. Isso significa que o processo tem pouca flexibilidade, pois é limitado à capacidade da planta instalada. Além disso, é necessário um fornecimento permanente de frotas de caminhões com os suprimentos necessários para a fabricação de explosivos, o que torna o processo pouco eficiente.

[006] Nesse sentido, o estado da técnica propôs soluções do tipo móvel, tanto para o transporte quanto para a fabricação de explosivos. Por exemplo, o documento CN1202390344 descreve um veículo pesado e versátil para misturar o ANFO, que inclui um corpo e um chassi. O veículo compreende ainda sistemas de armazenamento principais e um sistema auxiliar de armazenamento, um sistema de mistura dupla e um sistema de controle. Além disso, compreende um sistema de bombeamento, uma tremonha, um tanque para nitrato de amônio, onde os sistemas de armazenamento incluem um tanque auxiliar de diesel, um tanque de solução de sensibilização e um tanque de água para bombeamento. Este tipo de configuração permite a mistura e o carregamento de vários tipos de explosivos e pode ser feito através do uso de diferentes combinações de diferentes matérias-primas dos tanques de armazenamento e através de tubos de saída e placas difusoras.

[007] O documento CN103319288 apresenta uma solução similar. Este documento refere-se a um veículo adaptado para misturar, que inclui uma estrutura de armação de veículo, chassis, que compreende ainda: sistemas principais de silo e sistemas de silos auxiliares, sistema de mistura de trado e sistema de controle. O veículo também possui um sistema de bombeamento de alimentação de sistemas de silos, um silo de nitrato de amônia e armazenamento de modificadores de densidade física, e cada silo em cada compartimento é provido de uma placa de divisão que divide em duas partes independentes entre si os sistemas de armazenamento auxiliar, incluindo um tanque de diesel, um tanque de sensibilizador, um tanque de água limpa, com sistemas de bombeio respectivos. O veículo compreende ainda um sistema transportador de parafuso para misturar explosivos.

[008] O documento WO2015199556 descreve um processo para a fabricação de ANFO com base em nitrato de amónio e óleo residual filtrado e purificado. O processo tem as seguintes etapas: o caminhão-filtro retira o óleo residual ou reciclado do centro de coleta; através de uma mangueira de descarga, o produto entra através da porta de visita do caminhão, onde ocorre a primeira filtragem de 1 mm; o óleo residual é transportado para os pontos de localização dos caminhões de fabricação de explosivos; o caminhão-filtro bombeia e impele o óleo residual a passar por dois filtros em série de 30 mícrons (segunda filtração) e depois por um contador de litros; o óleo residual já filtrado é expelido com uma pistola giratória para o tanque de combustível- mistura do caminhão misturador de explosivos; o caminhão misturador de explosivos integra o óleo residual duplamente filtrado ao nitrato de amônio para produzir ANFO. Para cumprir essa função, o caminhão-filtro especialmente desenvolvido para este processo é composto pelos seguintes componentes: tanque cisterna: utilizado para o armazenamento de óleo residual; válvula de ventilação: usada para a entrada de oxigênio no tanque para o livre fluxo de óleo residual, operada pneumaticamente; quatro portas de visita ou orifícios de ingresso superiores usados para pré-filtrar o óleo reciclado em uma malha de 1 mm de retenção de sólidos; misturador: utilizado para a mistura e circulação do óleo reciclado; válvulas de limpeza: usadas para remover as lamas formadas no fundo do tanque, como resultado da união de partículas que passaram pelo primeiro filtro; bomba: usada para a sucção do óleo residual e entrega sob pressão ao caminhão misturador; válvula de sucção: usada para a saída do óleo residual para a bomba; filtro de sucção: usado para limpar o óleo residual até 0,5 mm; motor hidráulico: permite movimento rotativo para a bomba de óleo residual; contômetro: permite visualizar os galões de óleo residual que estão sendo enviados para o caminhão misturador; válvula distribuidora: usada para controle de enchimento com óleo residual do tanque do caminhão misturador; e chassi: veículo usado para o transporte dos componentes para o armazenamento e bombeamento do óleo residual.

[009] O documento CN2013148322 descreve um veículo ou um caminhão para uma mistura de ANFO granular poroso misturado frio. Este veículo é composto por um chassi, tubos de escape, sistemas hidráulicos, montagem do radiador, sistema de combustível, sistema de controle elétrico, montagem de defensas. O caminhão é equipado com um depósito de material seco. O material seco é transportado através de um parafuso de corpo, um parafuso oblíquo e um parafuso lateral. O combustível é transportado para o parafuso lateral através de uma bomba. Depois que o parafuso lateral misturar o material seco e combustível uniformemente, a mistura é transportada para um orifício de explosão. O parafuso lateral é fornecido com um cilindro de elevação e um dispositivo de equilíbrio e pode garantir alta estabilidade e alta precisão na transmissão do explosivo.

[0010] Finalmente, o documento n° CN202415397 descreve um veículo para misturar e carregar uma emulsão mista de ANFO. Este veículo inclui um corpo e um chassi, e que compreende ainda: um sistema de armazenamento primário e sistemas secundários, um sistema de mistura de parafuso sem fim e um sistema de controle, e sistemas de distribuição alimentados por bombas. O sistema de silo principal compreende uma emulsão de base e depósitos de modificadores da densidade física do nitrato de amônio. O sistema inclui um tanque de diesel auxiliar, que é equipado com uma bomba a diesel. Um sistema de parafuso sem fim transporta a um transportador de parafuso principal arranjado seqüencialmente.

[0011] Todas essas tecnologias permitem resolver o problema em parte, no entanto, não permitem a fabricação do explosivo in situ em 100%, pois requerem outros elementos adicionais. Em particular, a solução proposta pelo documento WO2015199556 requer um caminhão misturador e um caminhão-filtro, tornando a fabricação de explosivos in situ mais complexa e ineficiente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0012] A presente invenção refere-se a um veículo de transporte e ao processo associado, destinado à utilização da mistura ALR/FO (óleos lubrificantes residuais/óleo combustível), em qualquer das proporções necessárias para a fabricação de linhas de produtos a granel in situ, sem ter que recorrer à instalação plantas fixas tradicionais ou plantas em sua versão modular. O processo convencional considera uma instalação estática, fixada com três tanques (20/30/20 m3), onde um operador fabrica previamente a mistura ALR/FO de até 20.000 litros, e os caminhões de fabricação devem necessariamente ir até este ponto para fazer a recarga da mistura, não tem a possibilidade de fazer uma mudança de proporções nas misturas até esgotar as já fabricadas. A planta considera em seu processo a recirculação dessa mistura para homogeneizar, pois funciona como uma estação de serviço.

[0013] A presente invenção fornece uma série de vantagens: é mais versátil do que uma planta fixa, ao ser capaz de mover elimina o uso de caminhões de abastecimento (óleo e óleo combustível), que são normalmente usados em uma planta fixa e, portanto, reduzem os custos operacionais. Isso reduz o tempo de transporte de materiais explosivos, bem como reduz o tempo logístico e gestão necessários para tanto. Com a invenção pode ser reabastecido in situ um caminhão de fabricação, uma gama de misturas pode ser fabricada de acordo com as necessidades de cada cliente, só fabrica o que é realmente requerido e, em princípio, não precisa do trâmite de uma autoridade competente para sua operação. A tecnologia é uma planta móvel e pode ser implementada em qualquer local de mineração e elimina a necessidade de armazenamento de materiais explosivos.

[0014] A presente invenção também permite reduzir os custos operacionais e aumentar a produtividade. Em termos ambientais, o veículo da presente invenção ajuda a reduzir a pegada de carbono e, portanto, cria uma solução sustentável para o carregamento e uso dos explosivos.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0015] A Figura 1 representa uma vista em perspectiva do veículo completo, de acordo com uma concretização da invenção.

[0016] A Figura 2 representa uma vista de cima do veículo, de acordo com uma concretização da invenção.

[0017] A Figura 3 representa uma vista de trás do veículo, de acordo com uma concretização da invenção.

[0018] A Figura 4 representa uma vista esquerda do veículo, de acordo com uma concretização da invenção.

[0019] A Figura 5 representa um esquema do processo realizado pelo veículo, de acordo com uma concretização da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0020] A presente invenção refere-se a um veículo de transporte (100) e ao processo associado. O referido veículo (100) é preferencialmente destinado à produção de misturas ALR/FO (óleos lubrificantes residuais/óleo combustível).

[0021] O veículo (100) é de preferência montado em um chassi (200), e compreende pelo menos um tanque metálico (300), preferivelmente feito de aço inoxidável, onde o dito tanque (300) é dividido internamente em pelo menos dois compartimentos (1, 2), o primeiro compartimento para ALR (1) o segundo compartimento para FO (2) com as respectivas quebras de onda. Cada um dos referidos compartimentos (1, 2) tem uma capacidade de preferência de, no máximo, 10.000 litros e pode ser expandido de acordo com os requisitos. Cada um dos compartimentos (1, 2) compreende por sua vez um sistema de bombeamento respectivo, isto é, um sistema de bombeamento de ALR (3) e um sistema de bombeamento de FO (4). Os referidos sistemas de bombeamento (3, 4) são de preferência de acionamento automático, onde o referido acionamento automático pode ser elétrico ou hidráulico. Os compartimentos (1, 2) compreendem ainda uma pluralidade de linhas para reabastecimento de produto, pelo menos um sistema de enchimento rápido (13) para compartimentos (1, 2) de ALR e FO, respectivamente, pelo menos um sistema de enchimento manual tradicional (11, 12), em que o referido sistema de enchimento manual tradicional (11, 12) compreende um sistema de carregamento de ALR (11) e um sistema de carregamento de FO (12). O sistema de enchimento tradicional inclui também as respectivas capas posicionadas na parte superior de cada compartimento (1, 2).

[0022] O veículo (100) compreende ainda um sistema de controle lógico com pelo menos um painel de acionamento, preferivelmente um painel de toque, para o controle do processo realizado pelo veículo.

[0023] O veículo (100) compreende ainda pelo menos um carretel de acionamento, de preferência pneumático, para acionar, pelo menos, uma mangueira, de preferência com um bico Wiggins. O veículo (100) também tem pelo menos um misturador estático (5), de preferência de discos perfurados. O referido pelo menos um misturador estático (5) é fabricado preferencialmente a partir de poliamida (Tecnil ou similar), com um comprimento que varia entre 50 a 100 cm, de preferência 80 cm, e um diâmetro que varia de 30 a 50 cm, de preferência 38 cm, com um sistema de segurança de sobrepressão, em que o referido sistema de segurança inclui um sistema de recirculação para o compartimento de ALR.

[0024] O sistema de segurança para os compartimentos (1, 2) inclui uma pluralidade de válvulas de alívio (15), de preferência válvulas de alívio de ação dupla, pelo menos um acesso macho (14), pelo menos uma bateria, uma pluralidade de filtros para a sucção de óleo reciclado (6, 7, 8) e pelo menos dois filtros (9) para alimentação direta a um equipamento de fabricação, onde o fluxo para os ditos filtros para a sucção de óleo reciclado (6, 7, 8) e filtros (9) para alimentação direta vem de uma válvula de distribuição (10), preferencialmente uma válvula de três vias. A energia necessária para o acionamento dos motores das bombas e do controle automático da produção da mistura é fornecida por um corpo de baterias com sistema de carregamento independente, para o acionamento de motores elétricos. Em uma concretização da invenção, o acesso macho (14) é de preferência de 500 mm com tampas reguladas para o transporte de combustíveis. Em uma concretização da invenção, os filtros para a sucção de óleo reciclado (6, 7, 8) são de preferência seis (dois de 150 mícrons (6), dois de 125 mícrons (7) e dois de 105 mícrons (8)) e os filtros para alimentação direta (9) ao equipamento de fabricação são dois, de preferência de 75 mícrons. Em uma concretização da invenção, o corpo de baterias é constituído por baterias de pelo menos 200 amperes.

[0025] O veículo (100) também dispõe de pelo menos uma balança de inspeção (16) para poder acessar a parte superior dos compartimentos (1, 2) e o acesso macho (14), e pelo menos uma bandeja anti-derramamento (17) localizada preferencialmente na área dos filtros, para reduzir o risco de derramamento no chão durante a operação.

[0026] A operação do veículo (100) começa quando o operador começa a encher cada um dos compartimentos (1, 2) do tanque (300), com óleo lubrificado reciclado (ALR) por um lado e, pelo outro, com óleo combustível. Para realizar o enchimento, está disponível pelo menos um sistema de enchimento rápido (13), de preferência um sistema Wiggins. Em caso de falha, o veículo (100) permite uma recarga através da operação manual nas tampas posicionadas na parte superior de cada compartimento (1, 2). Através do painel de controle a mistura a ser usada é selecionada, o painel de controle atua sobre os motores das bombas (3, 4) por meio de um controlador de frequência variável, com a mistura inicialmente formulada pelos sistemas para ativar misturas ALR/FO, em proporções variadas, de preferência, em proporções de 50% / 50% (opção 1), 60% / 40% (opção 2) e 75% / 25% (opção 3), dependendo da qualidade e pureza do óleo reciclado. No entanto, o sistema de controle e o processo de mistura permitem ter uma variedade de misturas, de 0% de óleo a 90% de óleo na mistura ALR/FO.

[0027] O veículo (100) para transporte e processo associados, formula, produz e registra os litros de mistura de ALR/FO que são transferidos para caminhões de fabricação de explosivos, por meio de um carretel de acionamento pneumático, onde o operador pode manipular a mangueira do bico com o sistema de enchimento rápido. Nesse momento, o operador passa a conectar uma pistola de enchimento rápido, de preferência uma pistola de enchimento Wiggins, para cada um dos caminhões de fabricação de explosivos, executa o enchimento e o sistema corta automaticamente quando o tanque do caminhão de fabricação de explosivos está cheio. LISTA DE REFERÊNCIAS (1) Compartimento de ALR (2) Compartimento de FO (3) Sistema de bombeamento de ALR (4) Sistema de bombeamento de FO (5) Mesclador estático (6) Filtros para a sucção de óleo reciclado (150 mícrons) (7) Filtros para a sucção de óleo reciclado (125 mícrons) (8) Filtros para a sucção de óleo reciclado (105 mícrons) (9) Filtros para alimentação direta (10) Válvula de distribuição (11) Sistema de carga de ALR (12) Sistema de carga de FO (13) Sistema de enchimento rápido (14) Acesso macho (15) Válvulas de alívio (16) Balança de inspeção (17) Bandeja anti-derramamento (100) Veiculo (200) Chassis (300) Tanque

Claims

1. Veículo (100) para a produção in situ de mistura de ALR/FO (óleos lubrificantes residuais/óleo combustível), que realiza a mistura no momento que for necessário, nas proporções necessárias, na quantidade necessária e na localização necessária, e que compreende pelo menos um tanque metálico (300), caracterizado pelo fato de que o tanque metálico (300) é dividido internamente em pelo menos dois compartimentos (1, 2), para FO e ALR respectivamente, com respectivas quebras de onda, onde cada compartimento (1, 2) compreende um sistema de bombeamento (3, 4), uma pluralidade de linhas para recarga de produtos, pelo menos um sistema de enchimento rápido (13) para os compartimentos de FO (2) e ALR (1) respectivos, pelo menos um sistema de enchimento manual tradicional (11, 12), o veículo (100) compreendendo adicionalmente pelo menos um sistema lógico de controle com pelo menos um painel de acionamento, pelo menos uma bobina de acionamento para acionar pelo menos uma mangueira, e pelo menos um misturador estático (5) para misturar ALR/FO com um sistema de segurança de sobrepressão, onde o sistema de segurança inclui um sistema de recirculação para o compartimento de ALR (1), uma pluralidade de válvulas de alívio de ação dupla (15), pelo menos um acesso macho (14), pelo menos uma bateria, uma pluralidade de filtros para a sucção de óleos reciclados (6, 7, 8) e pelo menos dois filtros para alimentação direta (9) a um equipamento de fabricação.

2. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos compartimentos (1, 2) possui uma capacidade de no máximo 10.000 litros.

3. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos compartimentos (1, 2) compreende um sistema de bombeamento.

4. Veículo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sistema de bombeamento compreende acionamento automático.

5. Veículo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o acionamento automático pode ser elétrico ou hidráulico.

6. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de enchimento manual tradicional (11, 12) compreende respectivas tampas posicionadas na parte superior de cada compartimento (1, 2).

7. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um sistema lógico de controle com pelo menos um painel de acionamento para o controle do processo realizado pelo veículo (100).

8. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o painel de acionamento é um painel de toque.

9. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de acionamento de pelo menos uma mangueira é preferencialmente pneumática.

10. Veículo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a bobina de acionamento de pelo menos uma mangueira é um bico dispensador de enchimento rápido.

11. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os filtros para sucção são preferencialmente seis.

12. Veículo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os filtros para alimentação direta ao equipamento de fabricação são dois.

13. Processo para a produção de mistura de ALR/FO (óleos lubrificantes residuais/óleo combustível) por meio de um veículo de transporte (100), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, preferencialmente montado sobre um chassis (200), e compreendendo pelo menos um tanque metálico (300), caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a. encher pelo menos dois compartimentos (1, 2) do tanque (300) com óleo combustível (FO) por um lado e óleo lubrificante reciclado (ALR) por outro, por meio de um sistema de enchimento rápido (13) ou de um sistema de enchimento tradicional (11, 12), passando através de uma pluralidade de filtros para sucção de óleos reciclados (6, 7, 8); b. selecionar a mistura a ser utilizada por meio um painel de controle; c. misturar o ALR/FO por meio de pelo menos um misturador estático (5); d. formular, produzir e registrar os litros de mistura ALR/FO que são transferidos a caminhões de fabricação de explosivos por meio de uma bobina de acionamento pneumático; e. filtrar a mistura a ser transferida através de pelo menos dois filtros para alimentação direta (9) a um equipamento de fabricação; f. conectar uma pistola de enchimento rápido em cada um dos caminhões de fabricação de explosivos; g. realizar o enchimento; e h. cortar automaticamente o enchimento quando o tanque (300) do caminhão de fabricação de explosivos estiver cheio.

14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a proporção de mistura de ALR/FO compreende a faixa desde 0% de óleo até 90% de óleo na dita mistura.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a mistura de ALR/FO está na proporção 50%/50%.

16. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a mistura de ALR/FO está na proporção 60%/40%.

17. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a mistura de ALR/FO está na proporção 75%/25%.