Aplicação de informações geometalúrgicas na previsibilidade na produção de ouro

RESUMO

Durante o processo de beneficiamento do ouro, mudanças na recuperação ocorrem devido as diferentes frentes de lavras alimentadas. A mitigação pode ser realizada com um mapeamento metalúrgico das áreas, ou seja, Geometalurgia. Detectado uma região de baixas recuperações, o planejamento de lavra pode utilizar de ferramentas como diferente blendagem para minimizar o impacto na recuperação. Além disso, com informações geometalúrgicas aderentes, é possível ter uma previsibilidade coerente da produção de ouro. O objetivo deste artigo é apresentar um exemplo prático de aplicação de dados geometalúrgicos a fim de minimizar riscos técnicos ou operacionais na planta de beneficiamento, além da predição em produção de ouro.

 PALAVRAS-CHAVE: Flotação, Lixiviação, Geometalurgia, Ouro, Produção

ABSTRACT

During the treatment of gold ore, some changes in recovery occur due to different mining fronts fed. The mitigation can be carried out with a metallurgical mapping of the areas, that is, Geometallurgy. Detected a region of low recoveries, mining planning can use tools such as different blending to minimize the impact on recovery. Besides, with adhering Geometallurgical information, it is possible to have a consistent predictability of gold production. The objective of this technical paper is to present a pratical example of the application of geometallurgical data in order to minimize technical or operational risks in the Plant and the prediction in the gold production.

KEYWORDS: Flotation, Leaching, Geometallurgy, Gold, Production

1. INTRODUÇÃO

A extração de ouro na Mina Morro do Ouro iniciou-se em 1987 com o minério superficial oxidado. Com o aumento de produção e o aprofundamento da cava, a Usina passou por expansões visto que o Bond Work Index aumentava e os teores no minério oxidado eram baixos. Em 1998 foi construída uma nova usina de beneficiamento para minérios com alto WI, como os sulfetados (Silva et al. 2015).

A rocha predominante no depósito trata-se do filito com foliações característica dessa rocha e presença de boudins de quartzo. Ao longo do deposito, é possível observar também presença de veios com espessuras variáveis de quartzitos. O ouro encontra-se então distribuído em dois tipos de filitos: alterado (oxidado – B1) e não alterado (sulfetado – B2). No primeiro tipo nota-se uma coloração pálida em amarelo, mudando, na medida que se aumenta a profundidade, para uma coloração cinza devido a presença de material carbono. No filito não alterado a coloração é escura permitindo a identificação visual de sulfetos, quartzo e carbonatos (Figura 1).

Figura 1. Mina Morro do Ouro e seus perfis litológicos (Oliver et al, 2015).

O ouro está mineralizado no filito seja livre ou seja associado a sulfetos como pirita (FeS2) e arsenopirita (FeAsS). Em 2016, o teor médio lavrado foi de 0,438 g/t com uma recuperação na flotação de 80%, na lixiviação 89% e totalizando 402.671 onças equivalentes para as duas plantas em operação, Planta 1 e Planta 2.

Geometalurgia é a combinação de informações geológicas e metalúrgicas permitindo uma distribuição espacial ou geologicamente (domínios) e, também, uma determinação prévia de parâmetros metalúrgicos. Usualmente são utilizados dados metalúrgicos como Bond Work Index (BWI), Teste de carga pontual (PLT), Drop-Weight Test (DWT), recuperação flotação, etc.

A aplicação da Geometalurgia na Mina Morro do Ouro está associada a dificuldade principalmente na previsibilidade do comportamento metalúrgico no minério. Ao longo da operação das plantas de beneficiamento, observa-se grande variação na performance em função do minério/região alimentado. No gráfico abaixo é apresentado um exemplo de instabilidade causada no rejeito pelo aumento do blend de um banco/região alimentado na Planta 2 em 2016

Figura 2. Teor de Rejeito x Blend Banco 764

O objetivo desse trabalho é apresentar um exemplo prático de aplicação de dados geometalúrgicos de recuperação na flotação e lixiviação, no planejamento de produtivo de ouro na Mina Morro do Ouro.

2. METODOLOGIA

Na campanha de sondagem atual são obtidas amostras de testemunhos em que são preparados e analisados: teores de ouro, enxofre e arsênio além de índices como BWI, densidade, recuperação e capacidade de neutralização ácida. Atualmente, há duas sondas utilizadas na Campanha de Sondagem de furos HQ (63,5 mm). O intuito da campanha é ter uma melhor antecipação em relação aos parâmetros citados anteriormente.

Figura 3. Sonda adquirida em 2013 para Campanha de Sondagem

A malha de sondagem atual é feita um furo a cada 200 m. As amostras são preparadas a cada três metros e analisado os teores de ouro, enxofre e arsênio. Para realização dos testes metalúrgicos, as amostras são compostas em doze metros a fim de representar os bancos da mina (Figura 4).

Figura 4. Malha de sondagem

As amostras são encaminhadas para o laboratório de processo e preparadas conforme abaixo:

  • Fragmentação das amostras em britador de mandíbulas em 2,36mm;
  • Quarteamento das amostras em alíquotas de 1,5kg;
  • Envio das amostras para o laboratório de análises químicas para determinação dos teores de ouro, enxofre e arsênio;
  • Determinação do tempo de moagem para o P80 de 120µm;

Os testes metalúrgicos consistem em dois tipos: flotação e lixiviação. Esta configuração deve-se ao atual fluxograma de processo de produção em que, após etapa de britagem, moagem e classificação, o minério é concentrado em uma etapa de flotação e posteriormente na etapa de lixiviação no circuito CIL. Os testes de flotação são realizados conforme condição abaixo:

  • Porcentagem de sólidos: 35%;
  • Tempo de condicionamento dos reagentes: 2 min;
  • Sequência de reagentes adicionados no condicionamento: coletores (PAX e AP404) e espumante (DF250);
  • Tempo total de flotação rougher: 9 minutos;
  • Tempo total de flotação cleaner: 3 minutos;
  • Tempo de coleta da espuma: a cada 5 segundos;

Os testes de lixiviação seguem os seguintes parâmetros:

  • Massa de amostra: 200 g;
  • Porcentagem de Sólidos: 45%;
  • Peso Específico: 3,16 g/cm³;
  • Dosagem cianeto: 2,0 Kg/t
  • Carvão: 30 g/L
  • pH: 10,5 a 11 (Corrigido com Cal)
  • Tempo de teste: 24 horas

Após a realização dos testes, amostras são enviadas ao Laboratório Químico para determinação dos teores de ouro, enxofre e arsênio. Realizado o balanço metalúrgico e o cálculo das recuperações, as informações são então enviadas e utilizadas para modelamento pela Geologia. Abaixo é apresentado um exemplo de região da mina com informações dispostas no modelo geológico, como teor de ouro (g/t), recuperação na flotação (%) e BWI (kWh/t).

Figura 5. Blocos na frente de lavra com informações de recuperação na flotação

Durante a realização do planejamento de lavra, além de informações inerentes a operação de lavra, são considerados dados como teor de ouro, BWI e recuperação. São através dessas informações que se estima o valor de onças recuperadas por bloco e assim a produção estimada global das áreas programadas na semana, no mês, ou no ano.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Ao final de cada mês é possível realizar a reconciliação dos teores de ouro e recuperação. Essa prática é comumente realizada para validação dos teores de ouro do modelo geológico. Aplicação da determinação da aderência ou reconciliação da recuperação é uma importante avaliação pois através dela é possível uma validação dos procedimentos de testes. Os testes de lixiviação começaram a ser realizados em 2016 e, portanto, ainda há poucas áreas cobertas de informações. A utilização dos testes de lixiviação como comparação iniciaram a partir do mês de setembro

Figura 5. Aderência da geometalúrgica da flotação no ano de 2016

Figura 6. Aderência da geometalúrgica da lixiviação no ano de 2016

Avaliando separadamente os meses, é possível verificar diferenças entre a recuperação real e a reconciliada da Geometalurgia. No mês de maio uma área de recuperações baixas foi alimentada provocando uma queda brusca na recuperação da flotação na Planta 2. É importante ressaltar que a área possuía deficiência em informações metalúrgicas. Em inspeção realizada na frente de lavra detectou-se uma grande quantidade de argilominerais. Com amostras coletadas na frente de lavra, testes padrão geometalúrgicos de flotação foram realizados comprovando a baixa recuperação do minério e a necessidade de cobertura de toda mina com informações.

Além da falta de informações no modelo de recuperação, as variações de inventário de ouro no processo e as oscilações operacionais na Planta industrial podem impactar na aderência da informação de Geometalurgia. Assim, a validação anual se torna importante já que as diferenças mensais são absorvidas e apresentam maior representatividade.

Considerando os dados de fechamento do ano de 2016, é possível calcular a produção estimada através das recuperações pela Geometalurgia. A produção realizada no ano de 2016 na Planta 2 foi de 311.552 onças. Para cálculo da produção estimada, considerou-se a recuperação da Hidro como igual a realizada do mês de janeiro a agosto. A Produção Estimada pela Geometalurgia foi de 328.810 onças representando uma diferença com a produção realizada de aproximadamente 5% (Tabela 1).

Tabela 1. Produção de Ouro Realizado 2016 x Estimado Geometalurgia

  1. Conclusões

Aplicação do estudo de Geometalurgia possibilita uma previsibilidade de comportamento metalúrgicos de minérios em escala industrial. Regiões de baixa recuperação podem ser detectadas durante o planejamento de lavra e mitigado o impacto como, por exemplo, através ações como a blendagem com regiões com boa recuperação.

Observa-se uma boa aderência entre os testes realizados no Laboratório e os resultados da Planta de beneficiamento. É relevante avaliar que os testes são realizados em condições ideais, ou seja, condições controladas de dosagem de reagentes, massa recuperada, porcentagem de sólidos e malha. Contudo, a rotina de operacional da Planta industrial é diferente e apresenta interferências que podem impactar no resultado final de recuperação.

Assim, com a aplicação de Geometalurgia, pode-se atenuar possíveis problemas operacionais durante o beneficiamento do minério e antever produções coesas a realidade durante o planejamento de lavra. Atualmente, as informações geometalúrgicas mostram-se uma importante ferramenta no planejamento de lavra semanal, mensal, anual e LOM (Life of Mine).

5. REFERÊNCIAS

Chaves, Arthur Pinto Flotação: o estado da arte no Brasil. 1a. ed. São Paulo: Signus Editora; 2006.

Junior, G. G. de O. – Desenvolvimento de uma rota de processo de dessulfurização de rejeitos de um minério aurífero sulfetado. [Tese de Mestrado]. Escola de Engenharia da UFMG, Belo Horizonte; 2010.

Silva, W. T.; Sousa, A. A.; Junior, G. G. e Baeta, H. B. – Utilização de sulfeto de sódio para aumento da recuperação de enxofre na etapa de flotação na Mina Morro do Ouro. [Artigo]. XXVI Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, Poços de Caldas; 2015

Moller, J. C.; Batelochi, M.; Akiti, Y.; Sharratt, M. e Borges, A. L. – The Geology and Characterisation of Mineral Resources of Morro do Ouro [Relatório Interno]. Paracatu, p. 57. 2011.

Oliver, N. H. S. et al – Local and Regional Mass Transfer During Thrusting, Veining and Boundinage in the Genesis of the Giant Shale-Hosted Paracatu Gold Deposit, Minas Gerais, Brazil [Artigo] – Society of Economic GeologistsInc., Economic Geology, v. 110, p. 1803 – 1834. 2015.

 

 

 

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