A indústria mineral utiliza centenas de quilômetros de correias transportadoras para transportar minério entre diferentes lugares e processos de beneficiamento. Ao longo do trajeto, a avaliação de características das partículas de minério como umidade, granulometria, cor, fornece às equipes de operação informações úteis para que ações mais assertivas sejam tomadas no que diz respeito ao manuseio do minério. Visando isso, este projeto de pesquisa busca desenvolver um sistema de instrumentação para classificação de características de minérios em correias transportadoras. Este sistema contará com diferentes peças de hardware, como o sensor LiDAR e microcomputador, além de uma clausura para proteger o sistema contra intempéries como vento, poeira e chuva comuns ao ambiente industrial da mineração. Será criado também um algoritmo de inteligência artificial responsável por classificar diferentes características do material sob a correias, em tempo real.

Este projeto tem o objetivo de investigar a aplicação de técnicas de data driven control em processos de beneficiamento mineral, em especial, na flotação, devido sua complexidade elevada. Esta técnica de controle tem um alto potencial de aprimorar a operacionalidade dos processos, uma vez que combina aspectos de sistemas de controle avançados já consolidados e, também, algoritmos de machine learning, que têm sido cada vez mais implementados na indústria. O projeto visa, então, avaliar os circuitos da Vale quanto à adequação em termos de instrumentação e automação para implantação da técnica. Uma avaliação que visa documentar e propor, quando necessário, a instrumentação necessária para coletar/transmitir dados das operações em tempo real. Além disso, o projeto visa estudar e propor técnicas de data driven control ajustadas especificamente para as operações e variáveis inerentes ao processo de flotação, e demais processos de beneficiamento mineral. Para tal, serão utilizados simuladores e modelos de processos reais para validar as propostas. Pretende-se obter um estudo que sirva de motivação para que áreas Vale adotem este tipo de técnica, para aumento de produtividade e lucro.

Equipamentos de mina operam em extensas regiões geográficas em complexos mineradores de grande porte. Por conta da limitação de locomoção de alguns destes equipamentos, como escavadeiras e perfuratrizes, é necessário realizar o abastecimento de combustível, de lubrificação e de água nos seus locais de operação. Este abastecimento é realizado por meio de caminhões tanque com infraestrutura de abastecimento, chamados comboios. Devido à natureza combinatória do problema, sabe-se que não é possível gerar uma boa rota de maneira manual para instâncias reais. Para resolver este problema pretende-se explorar métodos exatos e heurísticos. Os métodos propostos serão validados utilizando dados reais das minas. Após a validação, pretende-se transformar os métodos desenvolvidos em sistemas de suporte à decisão para apoiar no planejamento dos comboios.

Testes realizados pela Vale em colaboração com seus clientes evidenciam o sucesso do novo produto de briquete de minério de ferro, especialmente desenvolvido para a rota de redução direta, e conhecido como “briquete verde”. Essa inovação desempenhará um papel fundamental na adaptação às metas globais de redução de emissões. A produção do “briquete verde” é realizada em processo de compactação empregando briquetadoras. Dessa forma, a unidade de compactação apresenta um papel importante do processo e é, frequentemente, o elo mais fraco na estrutura de uma máquina de briquetagem. O objetivo principal deste projeto é aumentar a vida útil das capas de rolos de briquetagem de minério de ferro mediante o desenvolvimento de materiais resistentes ao desgaste, minimizando os impactos negativos de segurança e os custos de operação e manutenção.

No processo de transporte dos minérios, a operação das correias tem importância estratégica tendo em vista que os transportadores representam 40% de todos os gastos com materiais de manutenção de Usina e Portos. Falhas em transportadores de correia estão entre o top 5 das operações portuárias, sendo que as principais falhas que motivam a retirada das correias são por adesão e por desgaste. Esta pesquisa busca criar subsídios para minimizar as falhas principais para aumentar a eficiência operacional dos transportadores de correia, reduzir os custos de operação e manutenção, aumentando a disponibilidade e confiabilidade dos Transportadores de Correias.

A Vale consome, anualmente, cerca de 110 mil toneladas de bolas de moinho nas operações de moagem de minério de ferro, o que representa uma parcela importante para seu custo e, consequentemente, sua competitividade e lucratividade. A Vale tem uma oportunidade para desenvolver uma fonte alternativa para o produto com significativo potencial de redução de custos, utilizando como matéria-prima ligas ferrosas de baixo custo. Entretanto, as características dessas ligas diferem significativamente daquelas dos materiais comumente utilizados para a produção de bolas fundidas, requerendo estudos específicos com relação às características metalúrgicas e tribológicas dos ferros fundidos que podem ser obtidos. Este projeto visa o desenvolvimento de ligas para fabricação de corpos moedores, de baixo custo, com desempenho e qualidade compatíveis com os padrões Vale.

Nosso objetivo é aplicar de forma pioneira a tecnologia de fibra ótica para avaliar o comportamento geotécnico do maciço rochoso da cava de mina em profundidade. O emprego deste recurso é aplicado inicialmente na mina de Tamanduá 2021 (Minas Gerais), com a instalação do sistema de sensores de fibra ótica em furos com 90 metros de profundidade. Os dados obtidos serão comparados com os resultados das simulações realizadas e dos instrumentos tradicionais.

A iniciativa visa contribuir para uma lavra segura e econômica, baseada na modelagem hidrogeotécnica numérica 3D, calibração com dados práticos e otimização dos taludes da cava. Esse trabalho vem sendo aplicado nas minas Morro Agudo 2017(Minas Gerais), Tamanduá em 2018 (Minas Gerais), N4E em 2019 (Pará), N4WS em 2020 (Pará) e Salobo em 2021 (Pará).

Pesquisamos a influência dos parâmetros estruturais, geométricos e funcionais das estradas de minas, tomando por base a resistência ao rolamento e a inclinação da via. Nossos objetivos são aumentar a produtividade, reduzindo os custos e as emissões de CO2 no transporte com caminhões fora de estrada. O projeto desenvolveu modelos numéricos com validação prática nos complexos de Carajás (Pará) e Itabira (Minas Gerais), na fase I (2017/2018), e na mina de Capão Xavier (Minas Gerais), na fase II (2021).