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jul 29, 2021

Melhorias inovadoras da correia transportadora aumentam a segurança e a produtividade na mina de ouro de Papua Nova Guiné

A Harmony Gold Mining Company Limited (“Harmony” e/ou a “Empresa”) foi registrada pela primeira vez em 1950 com um único contrato de arrendamento de mina e extraiu ouro pela primeira vez em 1954. A Harmony é uma empresa de mineração e exploração de ouro de nível internacional, com operações e patrimônio na África do Sul e em Papua Nova Guiné (PNG). A Harmony tem quase 70 anos de experiência no setor, com o objetivo de produzir cerca de 1,4 milhões de onças no exercício financeiro de 2020.
A correia transportadora terrestre na Hidden Valley acompanha os contornos turísticos do local, fornecendo uma ligação fundamental entre a mina e a usina de processamento.
A correia transportadora terrestre na Hidden Valley acompanha os contornos turísticos do local, fornecendo uma ligação fundamental entre a mina e a usina de processamento.

O patrimônio da Harmony inclui uma mina a céu aberto e vários licenças de exploração em PNG. A empresa também possui 9 minas subterrâneas, 1 operação a céu aberto e algumas na superfície, na África do Sul. Além disso, em um empreendimento conjunto, a Harmony possui 50% do importante projeto de Wafi-Golpu de cobre-ouro em PNG - um patrimônio de nível 1.

Situada a cerca de 210 km a noroeste de Port Moresby, a mina de ouro e prata Hidden Valley é a terceira maior operação da Harmony.

A Hidden Valley é uma mina a céu aberto, localizada na província de Morobe, na Nova Guiné, a uma altitude de cerca de 2500 metros. O acesso de Port Moresby envolve um vôo doméstico de 45 minutos para uma pequena pista próximo à cidade de Bulolo a uma altitude de 700m, seguido de uma subida íngreme de 2 horas em um ônibus 4x4 até as instalações da mina Hidden Valley. A mina é composta por três veios principais: Hidden Valley - Kaveroi (HVK), os dois veios principais, minerados como uma única mina, e Hamata. A usina de processamento está localizada próximo à área de mineração de Hamata.

O poço de Kaveroi na mina de ouro Hidden Valley.
O poço de Kaveroi na mina de ouro Hidden Valley.

O gerente da unidade de negócios de Processamento, Geoffrey Atkinson, é responsável pelo processamento da mina e pela manutenção fixa da usina. Sua equipe de 400 pessoas mantém a manutenção das instalações, bem como as operações - desde a britagem primária até o processamento e fundição. Veterano da indústria de mineração, Atkinson começou a sua carreira como montador especializado e trabalhou em todas as vertentes da manutenção de usinas em toda a Austrália e Nova Guiné em uma ampla variedade de commodities - ouro, carvão, prata, chumbo, zinco e urânio.

“Nossa mina tem uma meta de produção de ouro de 190000 a 200.000 onças por ano, o valor alcançado no ano passado”, afirmou.

O poço de Kaveroi da mina Hidden Valley está localizado a cerca de 5 km da usina de processamento que está situada ao lado da jazida de Hamata. Há uma estrada de acesso íngreme e sinuosa entre o poço e a usina que atravessa o rio Watut.

Devido à precipitação anual elevada (até 3m pa), o rio está sujeito a breves eventos de inundação. Operar caminhões de carga pesada ao longo desta estrada quando ela está molhada não é certamente o meio ideal de transporte de minério.

O poço também é ligado à usina de processamento através de um correia transportadora tubular terrestre de 5,4 km. A alimentação de ROM do poço Kaveroi da mina Hidden Valley passa por dois estágios de britagem, antes de ser transportada pela correia transportadora para a reserva de minério grosseiro na usina de processamento. Em seguida, passa por moagem, flotação, lixiviação concentrada e CCD. Os circuitos convencionais de gravidade e CIL são utilizados para extração de ouro e um circuito Merrill Crowe para a extração de prata.

A correia transportadora terrestre minimiza o uso de caminhões de carga pesada na estrada entre o poço e a usina de processamento.
A correia transportadora terrestre minimiza o uso de caminhões de carga pesada na estrada entre o poço e a usina de processamento.

Caminhões ou correia transportadora?

“A correia transportadora terrestre é fundamental para nossas operações”, afirmou Atkinson. “Nossa única outra opção é transportar de cima para baixo, o que tem um custo enorme e um risco maior.”

O gerente geral executivo de engenharia e administração patrimonial da Harmony Gold - Stan Bierschenk, é um profissional experiente em mineração com formação em engenharia elétrica e mecânica. Ele tem trabalhado com a Harmony e empresas associadas, incluindo a African Rainbow Minerals e a AngloGold, desde aproximadamente 1986. Bierschenk é responsável pela engenharia e patrimônio da Harmony, o que inclui assistência com estudos para futuros projetos de desenvolvimento no sudeste asiático.

 “A estrada da área da mina até Kaveroi, Hidden Valley, é muito montanhosa, com uma altitude 400m mais baixa dos britadores da Hidden Valley até o Watut Valley e depois voltando para o outro lado da fábrica”, afirmou Bierschenk. “Depois de ponderar diversas opções, determinamos que uma correia transportadora era o modo ideal de transporte de minério. Um tubo ou correia transportadora tubular foi escolhida porque ela pode lidar com as variações verticais, bem como horizontais, no sentido apresentada pela topografia da região.”

“É possível colocar 14-15 mil toneladas por dia sobre a correia transportadora, mas se você quisesse utilizar caminhões para mover essa quantidade de minério, o número de viagens seria significativo”, continuou ele. “Utilizamos a estrada para transportar todos os materiais, combustível, reagentes e nossos colaboradores de e para a fábrica. Só utilizamos a estrada para o transporte se a correia transportadora terrestre estiver fora de serviço por períodos prolongados e somente com o consentimento da Autoridade de Recursos Minerais. Isto não seria considerado como uma solução permanente, pois a estrada ficaria muito congestionada. O transporte é menos econômico e simplesmente não é prático.”

A mina a céu aberto da Harmony Gold Mining Company Limited está localizada na província de Morobe, na Nova Guiné, a uma altitude de cerca de 2500 metros. O local opera uma correia transportadora tubular terrestre que se estende por 5,4 km até a usina de processamento das minas. A correia transportadora é uma parte fundamental da infraestrutura da mina e, se parar, o local deve contar com uma reserva limitado de minério na unidade de processamento.

A confiabilidade das correias transportadoras tem sido um desafio

A correia transportadora terrestre, conhecida como OLC, desce a montanha acompanhando seus contornos. Mas se a correia parar, apenas a reserva de minério grosseiro na usina de processamento com uma capacidade de cerca de 60 mil toneladas mantém as operações em andamento. Quando a reserva se esgota, a usina de processamento para de funcionar.

Considerada como o equipamento mais importante nas instalações - sem a OLC funcionando, a produção é logo afetada
Considerada como o equipamento mais importante nas instalações - sem a OLC funcionando, a produção é logo afetada

“Ao moer 14.000 toneladas por dia, há um máximo 4,5 dias de moagem sem a correia transportadora terrestre”, afirmou Bierschenk. “A OLC precisa estar um passo à frente da fábrica e, por isso, é o equipamento mais importante da mina.”

“O impacto do tempo de inatividade da OLC é mais significativo quando afeta o funcionamento do moinho SAG: em termos de custo direto, representa cerca de US$ 40.000 por hora ou US$ 1 milhão por dia” explicou Atkinson. “Há também o risco da empresa, em relação a não atingir os nossos objetivos e de prejudicar as percepções do mercado.”

Desde que a instalação foi colocada em serviço originalmente, a OLC foi prejudicada por problemas operacionais que levaram a um tempo de inatividade inesperado e ao aumento das despesas de manutenção.

“Estávamos enfrentando rachaduras longitudinais no lado do tambor da correia. Quando isso acontece e ocorre a entrada de água, perde-se a aderência entre os cabos de aço e a borracha. Estávamos alcançando uma vida útil de três anos, quando esperávamos cinco”, afirmou Bierschenk. “Embora o risco não fosse para a integridade ou falha da OLC, isso estava afetando a disponibilidade e utilização da correia transportadora.”

A Metso empenhou-se em melhorar a OLC

Entre 2018 e 2019, a Metso trabalhou com a equipe da Harmony Gold para resolver os problemas operacionais da OLC, melhorando significativamente a disponibilidade da correia transportadora.

“Após discutir diversas opções de correias com a Metso, ao invés de apenas substituir a correia por uma ligeiramente mais grossa, pensamos que deveríamos entender o impacto de tal mudança sobre a correia transportadora. Contratamos consultores para nos ajudar a analisar a engenharia de todo o sistema transportador para ver se os acionamentos, estruturas de frenagem e outros componentes importantes poderiam lidar com uma correia mais pesada. Em consulta com a Metso Outotec, eles confirmaram que o sistema poderia, de fato, lidar com a correia mais pesada, e foi assim que chegamos à correia que temos agora”, disse Bierschenk.

“Quando decidimos sobre a construção da correia, e onde ela seria fabricada, enviamos um consultor à unidade de produção da Metso para realizar uma avaliação rigorosa de sua qualidade e de seus controles. Isto acabou resultando no fornecimento de uma correia que nos proporcionará uma vida útil de cinco anos”.

A Metso Outotec foi contratada para ajudar a resolver os problemas operacionais da OLC e melhorar a disponibilidade da correia transportadora.
A Metso Outotec foi contratada para ajudar a resolver os problemas operacionais da OLC e melhorar a disponibilidade da correia transportadora.

O projeto foi abordado em duas partes: melhorar a engenharia da correia e implementar uma solução para trocas menos frequentes e mais seguras desse componente.

FASE 1: ENGENHARIA DA CORREIA

A correia transportadora é incomum, pois utiliza a tecnologia de correia tubular. A correia se abre para receber a alimentação e depois se enrola para formar um tubo para transportar o material, antes de se abrir para descarregar. A correia na OLC da Hidden Valley às vezes se torcia, impedindo sua abertura e fechamento, bem como ‘saindo’ de seus roletes-guia. Quando isso acontecia, resultava em um logo tempo de inatividade, o que causava possíveis perdas de produção.

A equipe de engenharia da Metso usou sua experiência, competência e conhecimentos de engenharia para desenvolver uma nova correia rígida o suficiente para resistir à torção, mas flexível o suficiente para formar um tubo. A Metso concebeu a construção da correia, depois supervisionou sua fabricação e entrega no local.

“Fiquei realmente impressionado com a primeira análise minuciosa da correia,”, disse Atkinson. “realmente abriu meus olhos para a qualidade do trabalho que havia sido feito.”

FASE 2: SOLUÇÃO COMPLETA PARA A TROCA DE CORREIAS

Anteriormente, a troca de correia era limitada a seções de 800m para cada paralisação de 5 dias (120h). As limitações no comprimento da correia a ser instalada significaram que foram necessárias paralisação mais longas ou mais frequentes quando mais de 800m de correia precisavam ser trocadas, aumentando o custo e a exposição a situações que envolvem SSMA, além de reduzir a produtividade.

“Quando obtivemos uma correia mais espessa e rígida, a pergunta que fizemos a nós mesmos foi: como podemos mudar nossos sistemas para que possamos substituir uma correia de maior comprimento em uma paralisação de 5 dias?” - disse Bierschenk.

“Como possuímos 10,8 km de comprimento total de correia e estávamos alcançando uma vida útil de apenas 3 anos, estávamos substituindo seções de 800m com muita frequência - e realmente não podemos arcar com o tempo de inatividade”, continuou. “Nossos dois especialistas em correias transportadoras haviam trabalhado anteriormente em operações onde a ‘laminação correia’ era utilizada para substituir as seções mais longas da correia, então pedi à Metso Outotec e à GHD para ajudar na concepção de uma nova estação de emenda. Com a ajuda da Metso, pudemos desenvolver um sistema que nos permite substituir 3,5 km ou mais de correia de cada vez.”

A Metso Outotec forneceu uma solução completa com uma filosofia completamente diferente para a substituição de correias. O projeto começou com o desenvolvimento de uma metodologia de substituição e avaliação de engenharia. Isto foi sucedido pela concepção e certificação de engenharia do equipamento de substituição de correias e, em seguida, pela fabricação e transporte para o local. A Metso Outotec realizou a instalação e comissionamento no local, fornecendo técnicos de manutenção conforme necessário.

A equipe se beneficia da interação externa

A Harmony Gold possui uma sólida política de inclusão de mão-de-obra local. Cerca de 96% dos mais de 1200 colaboradores da Hidden Valley vêm das comunidades locais - portanto, o treinamento e o desenvolvimento é um dos principais focos da operação.

“Muitos dos moradores locais nunca tinham trabalhado mina anteriormente, portanto nossas equipes de treinamento os ajudam na capacitação técnica”, disse Atkinson. “É tudo uma questão de apoiar a sustentabilidade na comunidade local.”

Chefe de equipe de mecânicos e especialista em manutenção de correias transportadoras - Robin Mali, descreveu o envolvimento com a Metso Outotec como uma oportunidade para aprender e aperfeiçoar as competências.

“Receber a experiente equipe da Metso Outotec aqui também foi benéfico em relação ao quanto poderíamos aprender com eles sobre a correia transportadora e como realizar a sua manutenção”, disse ele.

A substituição de correias é um trabalho físico pesado que pode expor a equipe de manutenção a muitos perigos.
A substituição de correias é um trabalho físico pesado que pode expor a equipe de manutenção a muitos perigos.

Menos manutenção na correia implica em significativas vantagens financeiras

Antes da nova correia e da nova metodologia de substituição, a disponibilidade média em 3 meses para a OLC era de 75,9%. Desde a substituição, ela foi para 95,1% - um aumento de 19,2%.

“Anteriormente, a substituição de 3,2 km de correia teria levado 20 dias no total, trocando 800 m de cada vez”, disse Bierschenk. “Agora podemos fazer isso em uma única paralisação de 5 dias, o que significa que reduzimos o tempo de substituição de correia em 15 dias por ano.”

O acionamento por aperto e o sistema de substituição por laminação da correia da Metso Outotec reduziram quatro paralisações de 5 dias para apenas uma. Com o alto custo direto das paralisações, o projeto proporcionou uma economia significativa nos custos de manutenção. De acordo com Bierschenk, essas economias são superadas pelos ganhos na produção proporcionados por uma melhor disponibilidade da OLC.

“Com cerca de US$ 1 milhão em produção de ouro por dia, essa melhoria sozinha teria proporcionado um aumento no valor da produção anual em cerca de US$ 15 milhões.”

Maior segurança no local

“A segurança de nosso pessoal é a mais importante área de interesse em nossos negócios. A manutenção de qualquer natureza possui riscos inerentes”, explicou Bierschenk. “A substituição de correias é acompanhada por peças móveis e trabalho, que é físico e potencialmente perigoso, para as 20-30 pessoas envolvidas. Qualquer coisa que possamos fazer para reduzir o tempo de manutenção também reduz a exposição de nosso pessoal a perigos.”

“Uma substituição de correia é um trabalho difícil - é muito exigente fisicamente e estressante”, disse Mali, “Realizar a substituição de correia apenas uma vez por ano é uma grande melhoria na segurança.”

Um fator fundamental de sucesso do projeto foi uma abordagem prática e consultiva para a solução de problemas
Um fator fundamental de sucesso do projeto foi uma abordagem prática e consultiva para a solução de problemas

Superou as expectativas

Bierschenk e Atkinson se sentem muito positivos em relação aos serviços prestados pela Metso.

“É certamente uma das melhores relações que já vi entre colaboradores e prestadores de serviços em um local”, afirmou Bierschenk.

“Com toda a equipe da Metso Outotec que chegou ao local em diversos momentos, sempre foi positivo, construtivo e motivante. Todos trabalharam para o sucesso do projeto.”
STAN BIERSCHENK

“O foco nos detalhes foi fundamental”, acrescentou Bierschenk. “Desde o início, a quantidade de detalhes e esforços que foram necessários para criar algo que funcionasse - desde a proposta até a concepção, a gestão do projeto, a descamação da correia e o arrasto de mais de 3200m - acredito que isso contribuiu para o sucesso deste projeto.”

Expectativas futuras

A Harmony Gold tem planos para melhorar ainda mais a OLC.

“Gostaríamos de levar a correia até sua capacidade nominal de 800 toneladas por hora, o que seria um grande benefício, caso decidíssemos prolongar a vida útil da mina”, disse Bierschenk. “Um dos motivos pelos quais precisamos de um maior rendimento, é fornecer mais toneladas à fábrica do que aquilo que é moído, fornecendo, assim, uma reserva para garantir que possamos atingir nossas metas.

Para atingir estes objetivos, não tenho dúvidas de que contrataremos a Metso novamente.”

*A Metso Outotec foi constituída em 1º de julho de 2020 quando a Metso e a Outotec se fundiram em uma única empresa. Este estudo de caso foi escrito antes da fusão sob o nome empresarial antigo.

 

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