AGREGANDO VALOR: O BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS

A mineração, ato de extrair minerais da terra, tem seus primeiros registros a partir de 400 a.C., onde os egípcios utilizavam processos gravimétricos para a recuperação do ouro. Entretanto, apenas em 1556 foi feita a primeira publicação, por Georgius Agrícola, a qual conta com relatos do uso de novas técnicas e equipamentos (como moinho tipo pilão movido à água, concentração gravimétrica através de calha e concentração em leito pulsante). As inovações das atividades mineradoras deram um grande passo durante a Revolução Industrial, entre os séculos XVIII e XIX, pelo desenvolvimento da máquina a vapor. No entanto, a variedade de minerais explorados ainda era pequena e restringia-se, basicamente, ao ouro, cobre nativo e chumbo.  Apenas entre os séculos XIX e XX, na Austrália, é que foram incorporados os métodos de flotação à mineração, sendo este mais um grande passo para a inovação em técnicas e equipamentos mineralógicos.

No Brasil, a mineração como atividade econômica, teve início no século XVII, os metais buscados eram o ouro, a prata e o cobre além de pedras preciosas, como diamantes e esmeraldas. Tal atividade foi marcada pelo desenvolvimento econômico, e por diversas modificações na legislação e regulamentação na exploração de terras.

As limitadas técnicas de extração e a política colonial contribuíram para a crise da mineração

Para se compreender melhor o tratamento de minérios, alguns conceitos devem ser destacados:

Mineral: corpo natural, inorgânico e de estrutura cristalina. Possui características físicas e químicas bem definidas.

Rocha: agregado de minerais.

Minério: aglomerado de minerais ou elementos químicos de valor econômico e tecnológico.

Ganga: minerais sem valor econômico.

Com o avanço da tecnologia e inovação, o processo de mineração se tornou muito mais complexo. Diversas etapas foram implementadas, com isso a gama de minerais explorados também se tornou maior. Contudo, é válido ressaltar que cada mineral e mina têm suas particularidades e requerem tratamentos diferentes.

O beneficiamento ou tratamento de minérios, modifica a granulometria, a concentração relativa e/ou a forma dos minerais. O processo ocorre através de operações unitárias, sem que haja alterações na identidade física e/ou química do mineral. Ele objetiva separar a ganga do material de interesse. Entretanto, antes de se iniciar o tratamento, é necessário planejamento, elaborando o Plano de Aproveitamento Econômico, contendo basicamente, a caracterização do minério; fluxograma de processos de equipamentos; balanços de massa e metalúrgico, caracterização dos produtos, subprodutos e rejeitos; planta de situação e arranjo geral da usina.

As principais operações unitárias utilizadas no beneficiamento de minérios podem ser visualizadas no fluxograma a seguir.

Figura 1 – Diagrama típico de tratamento de minério

As etapas de britagem (Figura 2), moagem, peneiramento e classificação (por ciclone por exemplo) tem o intuito de reduzir e padronizar a granulometria do mineral de acordo com a liberação recomendada pela caracterização mineralógica.

Figura 2 – Britador de mandíbulas

A concentração irá separar a ganga do metal-minério. Essa separação seletiva ocorre com base em propriedades como peso específico, susceptibilidade magnética, condutividade elétrica, química de superfície entre outras.

Parte das operações unitárias até aqui ocorrem a úmido, fazendo dessa maneira, com que, tanto o concentrado quanto o rejeito, sejam submetidos a um processo de desaguamento até que atinjam a umidade adequada para as etapas subsequentes.

Após o desaguamento, o concentrado é seco em secador rotativo, spray dryer ou secador de leito fluidizado. O rejeito, por sua vez, passa por caracterizações mineralógicas e químicas para que seja disposto de forma correta no ponto de vista ambiental de forma que não ocorram contaminações de solos e águas. Estes resíduos podem ser alocados em cavas de mina a céu aberto, galeria subterrânea ou barragem de rejeito (Figura 3).

Figura 3 – Aterro e barragem de rejeitos

Por ser uma atividade de exploração de recursos naturais não renováveis e por vir acontecendo durante séculos, os depósitos minerais ricos e fáceis de trabalhar já foram esgotados. Desta maneira, o futuro da mineração traz consigo o desafio da otimização de processos e inovação de equipamentos para que esta atividade continue gerando empregos.

Uma das aptidões do engenheiro químico está na otimização de processos e, por possuir conhecimentos tanto em operações unitárias, balanços de massa e propriedades dos materiais, este profissional possui capacitação para a inovação no beneficiamento de minérios. Assim, a mineração é uma atividade na qual o profissional de engenharia química pode aplicar seus conhecimentos em benefício da manutenção da qualidade e inovação da prática mineradora.

Este texto contém informações e citações empresariais. A BetaEQ informa que não possui parcerias com a empresa em questão e sendo assim garante que o texto é estritamente informativo.

Autoria de: Camila Teles de Rietra Garcia

Estudante de Engenharia Química da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) – Diamantina, MG

Fonte: A crise da mineração,  Curso de mineração – Básico, Etapas da mineração: Veja os passos para se iniciar trabalhos nessa área, Introdução ao tratamento de minérios, Tratamento e beneficiamento.