Este artigo foi publicado pela primeira vez na edição de agosto de 2024 da Engineering & Mining Journal. — Por Carly Leonida, editora europeia
A Engineering & Mining Journal (E&MJ) analisa como práticas e tecnologias inovadoras de controle de teores estão dando aos operadores mais autonomia sobre a extração de corpos de minério.
Nas últimas duas décadas, houve uma transformação notável na maneira como as empresas de mineração realizam o controle de teores (ou seja, determinar o limite em que um material é considerado minério ou rejeito), motivadas por uma poderosa combinação de automação, digitalização e um crescente foco em sustentabilidade.
“Tradicionalmente, minas de cava a céu aberto dependiam fortemente de amostras de furos de desmonte pós-sondagem para obter informações sobre o teor do minério”, afirmou Grant Caffery, diretor da Clareo na Austrália e ex-chefe de inovação na BHP, em entrevista à E&MJ.
“Atualmente, perfuratrizes de sondagem autônomas equipadas com GPS e sensores aprimorados melhoraram significativamente a precisão [na coleta de amostras]. Por exemplo, as atividades da Rio Tinto em Pilbara tiveram um aumento de 25% na precisão da sondagem e uma redução de 15% nos custos devido à introdução da automação. Além disso, o registro de furos de desmonte na mina e sensores no interior dos furos de sondagem agora fornecem dados em tempo real sobre a variabilidade do corpo de minério, permitindo ajustes imediatos durante o desmonte para minimizar a diluição.”
Na lavra subterrânea, embora a testemunhagem continue sendo essencial, os avanços tecnológicos têm acelerado significativamente o processo de coleta de dados. Tecnologias como geração de imagem hiperespectral e fluorescência de raios X (XRF) oferecem análises mais rápidas e detalhadas da composição mineral nos núcleos, aprimorando o processo de registro de testemunhos de sondagem.
“Análises de dados em tempo real tornaram-se fundamentais nas operações modernas de mineração”, explicou Caffery. “Técnicas de amostragem aprimoradas, combinadas com dados geoestatísticos, criam modelos detalhados de corpos de minério que aumentam a previsibilidade e reduzem a diluição. A integração de dados em tempo real permite ajustes imediatos durante a mineração, otimizando a recuperação do minério e minimizando o desperdício. A mina Escondida da BHP exemplifica esse avanço: ela alcançou uma melhoria de 10% na recuperação de minério e uma redução de 15% nos custos nos últimos anos por meio da análise de dados em tempo real.”
O advento de sistemas sofisticados de separação de minério aprimorou ainda mais o processo de controle de teores. As tecnologias de ordenação por imagem hiperespectral, como as implementadas pela Plotlogic em uma mina de ouro australiana, aumentaram a recuperação de minério em até 20% e reduziram os custos de beneficiamento em 30%.
O aprendizado de máquina e a inteligência artificial também estão provocando mudanças na tomada de decisão relacionada a controle de teores. Modelos preditivos baseados em IA analisam vastos conjuntos de dados para otimizar os processos de extração, resultando em maior produtividade, redução de custos operacionais e minimização de tempo de inatividade.
Caffery declarou à E&MJ: “Práticas eficientes de controle de teores também contribuem para a sustentabilidade ao minimizar o desperdício e otimizar a utilização de recursos.” Parcerias no setor, como a estratégia de engenharia de teor da CRC ORE, concentram-se na rejeição precoce de rejeitos, melhorando a eficiência do processamento de minério e os retornos econômicos em até 30%.
”Esses avanços tornaram as práticas de controle de teores mais eficientes, precisas e sustentáveis, o que se traduz em ganhos significativos em produtividade, rentabilidade e responsabilidade ambiental para as operações de mineração.
Tendências, desafios e oportunidades
De acordo com Caffery, o controle de teores está passando por uma transformação radical impulsionada por uma interação complexa de tendências, desafios e oportunidades. As pressões econômicas são um motivador significativo: os preços flutuantes das commodities e o aumento dos custos operacionais forçam as empresas a melhorar sua eficiência e reduzir despesas. O controle de teores avançado oferece grandes reduções de custos e melhora a eficiência operacional, o que é fundamental para manter a competitividade.
A sustentabilidade e a responsabilidade ambiental estão se tornando cada vez mais importantes, levando as empresas de mineração a adotar métodos que minimizem seu impacto ambiental e promovam a eficiência no uso de recursos. Essa mudança é fundamental para atender às exigências regulatórias e às expectativas dos stakeholders.
“Os teores de minério em declínio são outra grande tendência”, afirmou Caffery. “Com a escassez de depósitos de teor alto, as empresas de mineração estão recorrendo a recursos de menor teor, o que exige um controle de teores mais preciso para garantir a viabilidade econômica.”
Inovações tecnológicas estão remodelando continuamente as estratégias de controle de teores. Equipamentos automatizados, como perfuratrizes e sistemas de transporte, aliadas a plataformas digitais para coleta e análise de dados, aumentam a precisão, reduzem erros humanos e melhoram a eficiência geral. Avanços na geração de imagens geofísicas, tecnologias de classificação de minério e análise de dados também contribuem para essa evolução. No entanto, novas tecnologias podem apresentar desafios, assim como oportunidades, pois exigem integração com os processos e infraestrutura existentes.
Caffery comentou: “Garantir a compatibilidade [tecnológica] pode ser complexo e caro, e é necessário pessoal qualificado para operar e manter esses sistemas avançados. O rápido avanço das tecnologias exige adaptação e investimentos contínuos, o que pode ser financeiramente oneroso para as empresas de mineração.”
Minérios de baixo teor podem exigir custos de beneficiamento mais altos e causar um maior impacto ambiental. Caffery explicou que alcançar um controle de teores eficiente em cenários como esse é fundamental para manter a rentabilidade. Os desafios à implantação da sustentabilidade também envolvem equilibrar o desempenho econômico com a responsabilidade ambiental. Inevitavelmente, às vezes é preciso fazer concessões.
Em termos de oportunidades, Caffery argumentou que os avanços em inteligência artificial e aprendizado de máquina oferecem oportunidades significativas na otimização do controle de teores.
“Modelos preditivos podem melhorar as previsões de teor de minério em até 20% em alguns casos”, disse ele. “Técnicas avançadas de caracterização de corpo de minério, como modelagem geoestatística e análise de dados em tempo real, permitem uma caracterização e controle de teores mais precisos. Isso é benéfico principalmente para a mineração de depósitos de baixo teor, como exemplificado pela mina Peñasquito, da Newmont.”
Ele complementa: “Essas tendências, desafios e oportunidades mostram um panorama claro: o futuro do controle de teores está nas tecnologias avançadas, na automação e no compromisso com a sustentabilidade. Ao adotar essas tendências e superar os desafios, as empresas de mineração podem criar um futuro com operações de mineração eficientes, precisas e ambientalmente responsáveis.”
Validação de modelo de blocos no Leapfrog Geo. (Imagem: Seequent)
O poder da precisão
Nos últimos vinte anos, os recursos de caracterização e modelagem de corpos de minério também passaram por uma revolução, impulsionada por avanços tecnológicos e metodologias aprimoradas. Esses avanços trouxeram uma série de vantagens. Algumas das principais mudanças são:
- Melhoria na geração de imagens e coleta de dados: a geração de imagens geofísicas de alta resolução, como imagens sísmicas em 3D, deu origem a visualizações mais detalhadas dos corpos de minério, permitindo uma delimitação mais precisa de recursos valiosos. Isso resultou na redução dos riscos e custos de exploração, permitindo uma melhor localização das zonas de teor alto e minimização de desperdícios, o que, por fim, melhora as taxas de recuperação do minério.
- O uso de drones e tecnologia de sensoriamento remoto, equipados com ferramentas de tecnologia LiDAR e geração de imagens hiperespectrais, revolucionou o levantamento de áreas grandes e de difícil acesso. Essa tecnologia levou a uma melhoria na eficiência da exploração, com uma redução significativa no tempo e no custo, além de aumentar a precisão do mapeamento geológico. Além disso, o sensoriamento remoto dá suporte ao monitoramento contínuo da mina, ajudando a identificar mudanças nas condições do corpo de minério e a otimizar os processos de extração.
- Modelagem e análise sofisticadas: um software avançado de modelagem geológica em 3D integra diversas fontes de dados, como dados de furos de sondagem, levantamentos geofísicos e análises geoquímicas, para criar modelos detalhados e dinâmicos de corpos de minério.
- Técnicas de análise geoestatística e simulação melhoraram a precisão da estimativa de teores de minério e da análise de variabilidade espacial em comparação com técnicas tradicionais, como krigagem. Isso leva a uma redução na diluição, minimizando a inclusão de resíduos de rochas durante a extração e, consequentemente, aumentando a recuperação do minério.
- Integração de aprendizado de máquina e big data: essas tecnologias identificam padrões e correlações que melhoram a precisão na caracterização de corpos de minério e nas previsões de teores, aprimorando a eficiência geral da mineração.
- Abordagens interdisciplinares: a colaboração entre geólogos, engenheiros, cientistas de dados e outras disciplinas levou ao desenvolvimento de sistemas integrados para caracterização e modelagem de corpos de minério. Isso melhorou o planejamento e as estratégias de extração de recursos, otimizou a utilização dos recursos e reduziu o impacto ambiental das operações de mineração. Além disso, essas abordagens melhoraram a precisão das estimativas de recursos.
“Por proporcionarem uma visão mais precisa do corpo de minério, esses avanços capacitam as empresas de mineração a extrair recursos valiosos com maior eficiência, otimizar o processamento e minimizar sua pegada ambiental”, acrescentou Caffery.
Usar perfuração com circulação reversa para trabalhos de controle de teores permite que as minas coletem amostras bem antes do desmonte e fornece amostras de melhor qualidade. (Foto: IMDEX)
Controle de teores em um futuro sustentável
Vale lembrar que, embora um bom controle de teores seja fundamental para a viabilidade e sustentabilidade das operações de mineração futuras, esse controle está restrito às tecnologias de extração existentes. Caffery alertou que, embora o controle de teores otimize a utilização de recursos e minimize o impacto ambiental, ele não é uma solução mágica.
“Um bom controle de teores oferece muitos benefícios”, explicou ele. Potencializar a recuperação dos recursos passa a ser essencial quando os depósitos de minério de teor alto se tornam mais escassos. O controle de teores preciso diminui o desperdício e aumenta a recuperação de minerais valiosos, resultando em margens de lucro mais altas e mais resiliência econômica, com desempenho operacional mais estável e previsível. Informações precisas sobre o teor do minério viabilizam estratégias de processamento personalizadas, minimizando o consumo de energia e água. Isso, por sua vez, resulta em custos operacionais mais baixos e viabilidade econômica aprimorada.”
Também demonstra um compromisso com a gestão ambiental, o que é fundamental para manter a autorização social para operar. Por exemplo, a redução da perturbação do solo significa que áreas menores precisam ser escavadas devido ao menor deslocamento de resíduos. O processamento otimizado de materiais demanda menos água e energia, resultando em uma pegada de carbono menor. Além disso, uma quantidade menor de resíduos de rochas permite uma recuperação e reabilitação mais eficaz da mina.
“No futuro, as regulamentações ambientais em evolução provavelmente vão impor limites mais rigorosos sobre a geração de rejeitos e o consumo de energia. Um bom controle de teores capacita as empresas de mineração a cumprir essas regulamentações”, declarou Caffery.
Com o tempo, a incorporação de inteligência artificial, aprendizado de máquina e análise de dados em tempo real nas práticas de controle de teores gerará melhorias contínuas na precisão da estimativa de recursos, na eficiência operacional e na sustentabilidade geral das operações de mineração.
No entanto, Caffery observou que a eficácia do controle de teores tem seus limites. Mesmo com um conhecimento irretocável da composição do corpo de minério, as limitações nos métodos de extração atuais podem dificultar a separação completa de minerais valiosos dos rejeitos. Além disso, alguns minerais podem ser muito finos ou não ter uma assinatura distinta, tornando-os difíceis de identificar e separar com a tecnologia atual.
“Para alcançar um futuro verdadeiramente sustentável na mineração, é necessário adotar uma abordagem multifacetada”, comentou Caffery. “Realizar melhorias contínuas no controle de teores — incluindo análise de dados, técnicas de modelagem e tecnologia de sensores — aprimorará ainda mais as práticas.”
“Enquanto isso, a pesquisa e o desenvolvimento são essenciais para criar novos métodos de extração, que sejam mais eficientes e tenham melhores recursos de separação. Isso poderia envolver avanços em técnicas de mineração seletiva, novos métodos para separação eficiente de minerais de grãos finos e métodos de processamento sustentáveis que utilizem menos água e energia.”
Ao continuar refinando tanto as práticas de controle de teores quanto os métodos de extração, o setor de mineração pode alcançar um futuro onde a utilização responsável dos recursos e a gestão ambiental caminham juntas.
A solução BOLT da IMDEX permite um melhor desmonte, diminuindo a sobrescavação e a subescavação em minas subterrâneas. (Foto: IMDEX)
Conheça bem seu corpo de minério
Conforme já mencionado, na mineração de cava a céu aberto, muitas empresas começaram a se afastar da amostragem por furos de desmonte para controle de teores, pois essa opção produz amostras imperfeitas. A maioria agora opta por usar sondagem por circulação reversa. Essa mudança é motivada principalmente pela capacidade de antecipar os cronogramas apertados de sondagem e desmonte, proporcionando mais tempo para analisar os dados e fazer um planejamento estratégico.
Dave Lawie, geocientista-chefe e tecnólogo da IMDEX, relatou à E&MJ: “A circulação reversa permite que os mineradores coletem amostras muito mais cedo (até 18 meses antes do processo de sondagem e desmonte). Uma melhor qualidade das amostras permite realizar medições mais abrangentes, que vão além do teor do minério, para embasar planos de curto e médio prazo da mina.”
Ele lembra que o valor econômico do material extraído envolve mais do que apenas o teor; existem várias propriedades que podem tornar um bloco ou unidade de lavra seletiva economicamente inviável para processamento, apesar dos resultados de controle de teor do minério indicarem que o material está acima do teor-limite. Por exemplo, propriedades como a dureza do material, tendência ao consumo de ácido ou, no caso de minérios de ouro, absorção de ouro por carbono (preg-robbing) são todos fatores modificadores que controlam o valor econômico além do teor.
Lawie comentou: “Se considerarmos o verdadeiro valor do material extraído, então, na verdade, trata-se de controle do material, não de controle de teores. É uma versão sofisticada do conhecimento sobre corpo de minério. A sondagem por circulação reversa permite que o conhecimento sobre o corpo de minério seja aplicado a um controle de teores com base em informações mais detalhadas, levando em conta os fatores modificadores, e fornece uma melhor delimitação de minério e rejeitos.”
Um das soluções da IMDEX que pode ser usada no controle de materiais é o BLASTDOG. Ele normalmente não mede o teor (embora possa fazer isso, em circunstâncias muito específicas), mas sim uma gama de propriedades físicas independentes do maciço rochoso. Assim, fornece dados de alta resolução espacial, algo que as minas historicamente não foram capazes de obter em escala de mineração ou bancada.
Lawie ilustrou esse aspecto com um exemplo: “O calcanhar de Aquiles de muitas minas de cobre na América do Sul são as zonas ricas em argila. O BLASTDOG permite que as minas meçam a distribuição detalhada de argila, o que, quando modelado com o teor de cobre, fornece uma visão econômica muito mais precisa da bancada e viabiliza decisões táticas relacionadas às estratégias de minério/rejeitos e estocagem. O BLASTDOG opera em minas de cobre, minério de ferro e carvão em grandes regiões mineradoras ao redor do mundo.”
Para operações na subsuperfície, a solução BOLT da IMDEX permite que os mineradores realizem o levantamento do caminho perfurado dos furos de sondagem com alta precisão. “Novamente, embora não meça diretamente o teor, o BOLT permite um melhor desmonte, minimizando a sobrescavação e a subescavação, que são tipos de controle de teor por si mesmos”, acrescentou Lawie. “Ele é relevante para quase todo tipo de lavra subterrânea, independentemente do tipo de minério.”
A IMDEX está atualmente adaptando o conjunto de sensores BLASTDOG para ser utilizado em furos de sondagem em subsuperfície. Isso permitirá um controle de materiais de alta resolução espacial em lavra subterrânea.
“Além disso, como todos esses dados são bastante ricos e densos em sentido espacial (algo com o que muitas operações não estão acostumadas a lidar), estamos desenvolvendo um sistema digital que utiliza esse tipo de dado e o submete automaticamente a um processo geoestatístico para criar um modelo de blocos que os mineradores podem usar em seus planos imediatamente”, declarou Lawie à E&MJ.
“Ter esse tipo de dado disponível em uma resolução espacial adequada permite que as empresas repensem sua estratégia de mineração e as capacita a realizar mineração de precisão, reduzir seu consumo de energia e diminuir a pegada de carbono; essencialmente, todas as coisas que os mineradores precisam fazer neste ambiente focado na descarbonização.”
O Vulcan Grade Control Optimiser, da Maptek, permite a criação de modelos e linhas de escavação baseados em dados de maneira objetiva e repetível. (Imagem: Maptek)
Medir, modelar, gerenciar
O setor de mineração pode ser lento em adotar novas tecnologias, dando preferência a sistemas e técnicas existentes em vez de abordagens inovadoras. Contudo, segundo Geordie Matthews, especialista em geologia da Maptek, a inovação e a melhoria no processo de controle de teores são, tipicamente, impulsionadas pelas demandas econômicas das operações de mineração.
“A mineração tende a seguir um ciclo de altos e baixos”, relatou ele à E&MJ. “Quando há uma pressão sobre as operações após uma desaceleração, a inovação se torna mais importante. O foco muda de quantidade para qualidade, aumentando a lucratividade sem precisar aumentar o volume de material extraído. A melhoria na amostragem e no registro, técnicas aprimoradas de análise e softwares mais avançados podem ajudar a aliviar a carga sobre os geólogos de minas.”
Análise de modelos de blocos por meio de fluxos de trabalho integrados com Leapfrog Geo, Edge e Imago. (Imagem: Seequent)
Matthews explica que um avanço fundamental no controle de teores (ou, como ele prefere chamar, controle do minério) nos últimos 30 anos foi o desenvolvimento de algoritmos de otimização de materiais sustentados por modelos de simulação condicional, que permitem uma abordagem baseada em riscos para a definição de limites de materiais. O maior desafio é definir de forma confiável, objetiva e rápida o minério com base no seu valor para atender às expectativas de orçamento e dos acionistas. A mineração seletiva adotou essas ferramentas, e qualquer corpo de minério relativamente homogêneo, sem controles visuais claros, pode se beneficiar.
“A simulação condicional, mais especificamente a simulação gaussiana sequencial (SGS), tem sido usada desde a década de 1970 para otimizar problemas reais em que a estimativa falha e os dados amostrais por si só não podem forçar um resultado dentro das tolerâncias práticas”, esclareceu Matthews. “Para o controle do minério, a simulação condicional tem sido uma solução viável desde que a computação em desktops se tornou comum na década de 1990, com o software de otimização chegando em um período semelhante. A SGS e a otimização ainda eram processos demorados, mas proporcionaram modelos de controle do minério de alta resolução, conciliações rigorosas e lucros mais altos para qualquer empresa disposta a adotá-los.”
O Vulcan Grade Control Optimiser (GCO) da Maptek permite que as operações criem modelos baseados em dados objetivos e repetíveis, além de linhas de escavação, ao mesmo tempo que reduz as tarefas repetitivas. Até os modelos geológicos mais complexos podem ser resolvidos usando inteligência artificial, como o DomainMCF (parte do conjunto Maptek Compute Framework), que oferece resultados comparáveis aos modelos explícitos ou implícitos, mas em uma fração do tempo.
“Um cliente na América do Norte, com várias cavas a céu aberto, comparou seus polígonos de teor manuais, variando de 10.000 a 200.000 toneladas, com os resultados do GCO e registrou melhorias no valor na ordem de 1% a 12%”, comentou Matthews. “O processo manual de desenhar polígonos e especificar quais materiais vão para qual processo, por exemplo, moinho ou aterro, é um trabalho tedioso para engenheiros de produção.”
“Gerar rapidamente diversos cenários cria opções de maior valor. A natureza programável permite que as operações realizem tarefas, como avaliar os polígonos dos últimos seis meses durante a noite para que no dia seguinte um engenheiro possa gerar uma planilha para análise. A automação do processo de controle de teores também permite que geólogos realizem estudos de sensibilidade em cenários alternativos para aumentar o valor e reduzir os riscos.”
Ao aproveitar o poder da computação na nuvem e do software otimizado, os modelos SGS agora podem ser concluídos em minutos, em vez de horas. Modelos maiores se tornam acessíveis para uso ao longo de toda a cadeia de valor da mineração, desde recursos e reservas até processamento e logística, proporcionando a confiança de que o prometido por uma empresa pode ser entregue.
Matthews acrescentou: “À medida que os preços das commodities diminuírem e se estabilizarem no futuro, priorizar a qualidade em vez da quantidade será fundamental para o sucesso das operações de mineração no mundo todo. A capacidade de adaptar os sistemas de controle de minério para obter o máximo de um ambiente em que os preços estão mudando fará com que as empresas de mineração e os prestadores de serviços busquem novas ferramentas e tecnologias.”
Nos últimos anos, a Deswik, conhecida principalmente por suas ferramentas de planejamento e plano de lavra, expandiu sua área de atuação para o setor de geologia, oferecendo soluções para controle de teores.
“Nossas ferramentas de planejamento e plano de lavra são populares em todo o setor, e vários clientes expressaram interesse em ter ferramentas para suas equipes de geologia que sejam totalmente compatíveis com outros produtos da Deswik”, explicou Nick Anderson, gerente de linha de produtos da Deswik.CAD e GeoTools. Ele acrescentou: “Em vez de inserir os dados geológicos em um software de outro fornecedor para criar planos de fogo ou delimitações de blocos (o que pode ser um processo complicado) e depois trazê-los de volta para o Deswik para, por exemplo, realizar um planejamento de curto prazo, faz mais sentido realizar todas essas tarefas em um ambiente comum.”
A ideia por trás desse desenvolvimento foi ajudar as equipes a colaborar melhor por meio de fluxos de trabalho mais integrados e eficientes, baseados em uma única fonte de dados. O resultado foi o Deswik. O OreControl, um módulo voltado especificamente para geólogos, fica dentro do Deswik. O ambiente de plano de lavra CAD fornece às equipes de geólogos as ferramentas para projetar e criar modelos de controle de teores em alta definição, bem como blocos de escavação ou delimitação de blocos para cavas a céu aberto.
Ao fazer isso, o Deswik.OreControl supera as lacunas entre as equipes de engenharia, geologia e produção, permitindo que o controle de teores do minério seja integrado a um sistema em tempo real no local, no qual várias equipes e usuários possam contribuir.
Anderson declarou à E&MJ: “Conversamos com quase 40 locais diferentes quando estávamos desenvolvendo essa ferramenta e descobrimos que há uma grande variação de complexidade nos recursos que as pessoas esperam que o software tenha. Elas esperam desde simulações condicionais altamente complexas para usuários experientes até uma abordagem muito simples, quase como uma caixa preta, onde geólogos menos experientes podem adicionar dados e obter um plano.
“Muitas minas estão enfrentando escassez de mão de obra qualificada e querem simplificar seus processos e fluxos de trabalho para ajudar no treinamento e para manter a produção nos trilhos. O Deswik.OreControl foi projetado para atender a esse espectro completo de necessidades. Ele é muito rápido de aprender e fácil de usar. Fizemos uma parceria com um desenvolvedor de software geoestatístico bem conhecido para criar os algoritmos de krigagem que alimentam o Deswik.OreControl, para que as minas possam ter confiança na qualidade dos modelos que estão gerando.”
Para operações subterrâneas, o Deswik.Mapping contém ferramentas que ajudam os geólogos a construir uma imagem precisa e de alta definição da geologia nas frentes de lavra. Esse conhecimento do corpo de minério pode ser exportado para outros pacotes, como o Leapfrog da Seequent, para atualizar os limites geológicos nos modelos e melhorar o conhecimento do corpo de minério, o que contribui para um melhor controle de teores.
“O Deswik.Mapping está disponível desde 2018”, comentou Anderson. “Ele já está bem estabelecido no mercado e implantado em muitos locais ao redor do mundo. O Deswik.OreControl tem menos de dois anos. Ele ganhou popularidade entre as minas que já estão utilizando o ecossistema Deswik, mas nós também conseguimos dar suporte às minas em novas áreas que estão buscando uma nova implantação, assim como em minas em áreas previamente exploradas que desejam transferir seus sistemas e processos existentes para um ambiente comum. Temos orgulho em fazer parceria com nossos clientes para apoiá-los a longo prazo e ajudá-los a encontrar soluções, quaisquer que sejam suas necessidades.”
A Deswik expandiu seu portfólio de ferramentas geológicas com o lançamento do Deswik.OreControl, destinado a operações de cavas a céu aberto. (Imagem: Deswik)
Dados para uma boa tomada de decisão
É evidente que, para tomar melhores decisões, é necessário baseá-las nos dados corretos. Os dados geocientíficos, fundamentais para o controle de teores, tiveram um aumento exponencial em volume nos últimos dez anos, e é essencial que sejam gerenciados de forma eficaz.
Pieter Neethling, diretor do segmento de operações de mineração da Seequent, explica: “Os métodos tradicionais de coleta manual de dados estão sendo rapidamente substituídos por fluxos de trabalho digitais inovadores que utilizam computação na nuvem e tecnologias relacionadas para oferecer novas e valiosas perspectivas para equipes multidisciplinares.
Isso envolve tornar os dados geocientíficos acessíveis para quem precisa no momento certo, criando caminhos para que os usuários utilizem e ampliem o valor dos dados dentro de um ecossistema protegido de intercâmbio de informações, agilizando os processos e melhorando a colaboração. A adoção do gerenciamento de dados baseado na nuvem está aprimorando a governança dos recursos minerais e fornece um sistema de registro essencial e confiável.”
As empresas de mineração hoje não veem mais software e dados de forma isolada, mas como partes de um quadro muito maior. Isso torna os fluxos de trabalho conectados essenciais para integrar dados, auxiliar na modelagem quase em tempo real e fornecer insights atualizados que são fundamentais para uma tomada de decisão com base em informações mais detalhadas.
Neethling esclareceu: “A modelagem contínua nos fluxos de trabalho geológicos é uma abordagem dinâmica que atualiza os modelos geológicos à medida que novos dados se tornam disponíveis. Esse método se contrasta com modelos estáticos que permanecem inalterados após sua criação inicial. A modelagem contínua permite uma representação mais precisa da subsuperfície ao incorporar as observações e medições mais recentes.”
Por exemplo, dados obtidos durante o processo de sondagem permitem que os modelos sejam atualizados quase em tempo real, melhorando a integração de tecnologias habilitadas para Internet das Coisas, como gêmeos digitais. Integrar aplicativos de mapeamento de subsuperfície e de frentes de cavas a céu aberto aos fluxos de trabalho de modelagem contínua também permite atualizações rápidas de modelos, além de uma modelagem geológica implícita (uma ferramenta que pode aprimorar a eficiência do fluxo de trabalho e a experiência do usuário), para integrar novos dados aos modelos geológicos e de recursos de forma dinâmica.
A Seequent oferece fluxos de trabalho abrangentes de controle de teores tanto para cava a céu aberto quanto para lavra subterrânea. Existem duas soluções principais integradas à solução de modelagem em 3D do Leapfrog. A primeira é o Leapfrog Edge, uma ferramenta de estimativa que garante fluxos de trabalho integrados e produtivos, com atualizações dinâmicas dos modelos de controle de teores baseadas em alterações no modelo geológico.
Segundo a Seequent, essa solução permite que os usuários trabalhem com dados utilizando ferramentas altamente visuais, como estimativas por domínio com análise de limites, orientação variável, relatórios de recursos, variografia e interrogação de blocos. Os fluxos de trabalho flexíveis e intuitivos e os espaços de trabalho organizados agilizam a curva de aprendizagem da modelagem de recursos. Os usuários podem transferir modelos de blocos facilmente para outras equipes em formatos de arquivo comuns no setor.
A segunda solução, o Central, reúne todos os dados em um ambiente rastreável, gerenciado, auditável e centralizado. Os usuários podem abrir e visualizar modelos em 3D diretamente de um navegador da Web, e os cenários públicos permitem que informações em 3D importantes sejam compartilhadas com o público ou os stakeholders das minas. Alertas e notificações, facilmente definidos, mantêm todos os envolvidos atualizados em relação aos dados mais recentes.
Neethling afirma que as soluções da Seequent são amplamente utilizadas no controle de teores e que a empresa está empenhada em realizar parcerias com outras empresas de software para melhorar os fluxos de trabalho de controle de teores, como no deslocamento de desmonte e no mapeamento de frentes de lavra de subsuperfície.
A OceanaGold, empresa de exploração de ouro, percebe os benefícios de fluxos de trabalho dinâmicos e atualizações flexíveis de dados em seu local de mineração Waihi, na Nova Zelândia, que utiliza uma combinação do Leapfrog Geo, Edge e Central. A equipe geológica de Waihi integra dados de imagens fotogramétricas em 3D com técnicas de modelagem implícita para monitorar o desempenho diário da produção, comunicar-se com mineradores, engenheiros e geólogos envolvidos no planejamento operacional e gerar relatórios com os resultados para as empresas.
Abe Whaanga, geólogo de minas sênior da OceanaGold, declarou: “Reduzimos o tempo de resposta do modelo de controle de teores de uma semana para um dia. Isso reduz o tempo do desenvolvimento do minério até a escavação em degraus e traz benefícios de até US$ 100.000 por painel de escavação em degraus.”
Para lidar com os desafios de interoperabilidade dos dados geocientíficos, incluindo dados isolados em aplicativos e projetos específicos, lacunas nas trilhas de auditoria de dados e a falta de esquemas consistentes para análise de dados, a Seequent está desenvolvendo uma plataforma unificada de gerenciamento, análise, processamento e visualização de dados geocientíficos. Isso permitirá que os clientes e o setor em geral colaborem e gerenciem os dados geocientíficos em um único espaço. Também fornecerá a base para fluxos de trabalho integrados entre as soluções da Seequent e aplicativos de terceiros.
A empresa afirmou que, no controle de teores, isso proporcionará maior produtividade e eficiência por meio de fontes de dados centralizadas e aplicativos integrados, que simplificam a análise de dados e viabilizam a modelagem geológica dinâmica, a estimativa de recursos e as simulações condicionais.
Haverá mais qualidade nos insights ao reunir todo o conhecimento especializado e os dados para uma solução de problemas melhorada e colaboração oportuna, aproveitando os recursos baseados na nuvem já existentes para a solução de gerenciamento de modelos de projetos no Central. Também será possível garantir mais flexibilidade, por meio de um ecossistema aberto e seguro que oferece interoperabilidade de fluxos de trabalho perfeitamente integrados ou interação programática por meio de APIs.
Controle diante de incertezas
Em resumo, escolher o teor de corte correto é fundamental para a rentabilidade e vida útil de uma mina, e isso influencia a disponibilidade de minerais para o mercado, sendo que a demanda por minerais essenciais é um fator importante.
À medida que as práticas e tecnologias avançadas de controle de teores, incluindo as discutidas neste artigo, passarem a ser adotadas mais amplamente, ajudarão a reduzir os riscos no plano de lavra de longo prazo. Além disso, as práticas de modelagem contínua de curto prazo ajudarão a reduzir a incerteza, separando decisões qualitativamente relacionadas daquelas afetadas por preços voláteis e surpresas geológicas.
“Um controle de teores eficaz será cada vez mais essencial para operações de mineração eficientes e lucrativas, impactando significativamente o retorno sobre o investimento”, concluiu Neethling.