Alunos da Inteli desenvolvem projeto, com colaboração do IPT, para ferramenta capaz de fazer separação de misturas em processos metalúrgicos
O desenvolvimento de uma ferramenta capaz de fazer a separação de misturas por meio de campos eletromagnéticos, e de modo automatizado, foi o primeiro projeto de uma turma de alunos da Engenharia de Computação do Inteli – Instituto de Tecnologia e Liderança, um dos integrantes do ecossistema de inovação do IPT Open Experience, que contou com a colaboração de pesquisadores e técnicos do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).
A ideia de criar a ferramenta foi do IPT, explica Francisco Pedrosa, pesquisador do Laboratório de Processos Metalúrgicos do Instituto, e surgiu a partir das demandas de ensaios de separação magnética de bancada que são feitos no laboratório frequentemente para o desenvolvimento de rotas de processo de beneficiamento de minérios ou escórias.
“Tínhamos várias ideias de projetos, mas o que mais se alinhou foi a construção de um processo automatizado de separação magnética em escala de laboratório reduzida, quando a disponibilidade de amostras é reduzida e ou deseja-se explorar várias condições operacionais”, afirma Pedrosa, ressaltando que o desenvolvimento do sistema foi executado pelo grupo de alunos do Inteli com contribuições dos pesquisadores do IPT.
Os principais gargalos do processo estão no fato de que hoje estes ensaios de separação magnética são realizados manualmente usando ímãs de mão de campo permanente: “A precisão é crítica, pois a influência humana é alta. Além disso é necessária a utilização de diferentes ímãs para avaliar diferentes intensidades de campo”, afirma o pesquisador do IPT. Como cada mineral/material magnético possui uma suscetibilidade magnética característica, essa variação de campo é fundamental para encontrar o melhor desempenho do processo.
O sistema proposto utiliza um eletroímã que permite a variação da intensidade de campo, o que dá uma maior flexibilidade; além disso, a trajetória realizada pelo eletroímã sobre a amostra é padronizada, o que permite maior precisão. O sistema de separação também é autônomo, o que reduz o custo de mão de obra, já que no processo convencional havia a necessidade de um técnico dedicado ao ensaio por horas.
Os desafios enfrentados pelos alunos durante a concepção do projeto tiveram diversas faces, segundo Caio Abreu, estudante do Inteli que fez parte da equipe (atualmente no terceiro semestre do curso de quatro anos): um deles foi a compreensão do próprio hardware utilizado, incluindo fazer uma ‘rotina’ de movimentos para um braço robótico e indicando cada ponto específico para o qual o sistema deveria se deslocar, bem como a velocidade de execução dos movimentos.
“Outro fator crucial foi a manufatura do esquema eletrônico de ativação dos componentes pensados para a solução – ou seja, como poderíamos fazer um campo magnético modular com o eletroímã a nossa disposição e como definiríamos o tempo em que as bombas d’água ficariam ligadas para que estas pudessem fazer a dispersão da mistura com compostos metálicos, para evitar a deposição desta em partes disformes do recipiente”, afirma Abreu. Igualmente, também havia o desafio mineralógico de compreender o composto que seria separado da mistura, o comportamento deste em diferentes campos magnéticos e o melhor método de lavagem, entre outras particularidades.
RESULTADOS – Segundo Pedrosa, o resultado final do projeto atingiu os objetivos do ponto de vista de design e automação; os próximos passos seriam corrigir os pontos identificados que podem ser melhorados, como o controle da intensidade do campo magnético e realizar testes comparativos com o método atual, avaliando a precisão e a acurácia. “A solução tem chances de ser implantada em laboratórios de desenvolvimento de processos de indústrias mineradoras e metalúrgicas, centro de pesquisas e universidades”, acredita o pesquisador.
“O desafio de construção deste protótipo foi multifacetado: de um lado, havia o aspecto mineralógico de compreender qual seria o melhor método para realizar a separação dos compostos da mistura; de outro, havia a complexidade em combinar todo o hardware disponível para tornar essa ferramenta de simples uso e manutenção”, explica Abreu.
Parte dos desafios, continua o aluno, foi solucionada com o corpo docente da instituição, principalmente aqueles que exigiam destreza técnica no que tange à computação, e também com os pesquisadores e técnicos do laboratório: “O IPT teve um papel crucial em nos fazer compreender o quesito principal para a concepção de qualquer solução, o que nós estaríamos mudando no dia a dia dos empregados do Instituto e como era a operação de pesquisa. Além disto, foi mostrado pelo parceiro como a função que seria automatizada era realizada atualmente e, aqueles com quem tivemos contato, estiveram sempre dispostos a nos aconselhar sobre as necessidades enfrentadas”.
