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Jaguar Mining extrai ouro residual do carvão

Dois projetos desenvolvidos pela Jaguar Mining, em sua unidade de Caeté (MG), trouxe tanto benefícios econômicos quanto ambientais. Um trata-se da recuperação de carvão com menos de 1 mm retirado do beneficiamento e vendido para reprocessamento no exterior. Já o outro se refere à disposição de rejeitos inertes da flotação.

A equipe técnica da planta metalúrgica da Jaguar Mining composta pelo gerente de metalurgia, Edson Cassemiro, o coordenador de produção, Sandro José Diniz, o supervisor de barragens, Huet Nery Valentino, o analista de dados, Alberto Vilela da Costa, e a engenharia química, Istelamares Alvarenga de Barros, fizeram um relato de ambas as iniciativas, que seguem abaixo.

FINOS DE CARVÃO

O carvão ativado é amplamente utilizado no processo de adsorção de metais na mineração devido às suas propriedades texturais e natureza química. Porém, se caracteriza também por gerar finos quando sujeito a esforços resultantes de abrasão, manuseio e transporte.

Considerando essas propriedades, a equipe de metalurgia da Jaguar Mining, logo no início da operação da planta de beneficiamento de ouro, realizou mudanças no projeto inicial do circuito de eluição e otimizou a estrutura já existente, com o objetivo de evitar a perda de finos do rejeito do processo CIP (carbon in pulp) e ultrafinos de carvão durante a eluição, evitando perdas de ouro.

Após estudos de como recuperar o ouro adsorvido nessas partículas, a equipe encontrou uma solução simples e de baixo custo, mas que permitiu a recuperação de 1.535 onças de ouro entre 2010 e meados de 2017.

A rota de processos é a comumente aplicada para a produção de ouro, a qual é composto por duas principais etapas de processamento:

Tratamento mecânico – O minério proveniente das minas subterrâneas, com granulometria acima de 500 mm, passa pelo circuito de britagem composto por três etapas até atingir granulometria menor que 16 mm para, em seguida, ser estocado em uma pilha pulmão. Esta pilha abastece o moinho de bolas com capacidade para até 100 t/h. Após a moagem a polpa é classificada em hidrociclones, sendo que o underflow é encaminhado para a concentração gravítica e o overflow direcionado para a flotação.Hidrometalurgia – Na primeira etapa, a flotação, concentra-se o ouro no mínimo 20 vezes, sendo a concentração em massa de no máximo 7,0%.

O concentrado da flotação é encaminhado para o processo de lixiviação e adsorção em tanques com carvão ativado (processo CIP). Seguem-se a eluição e a eletrodeposição.

O concentrado de ouro, com teor na faixa de 75-85%, é enviado para a refinadora e o ouro comercializado no mercado.

O carvão ativado é comumente utilizado no beneficiamento de ouro para recuperação do metal solubilizado durante a lixiviação. Basicamente, o processo constitui-se em três etapas: Carregamento – adsorção do cianocomplexo Au (CN)-2 nos poros do carvão. Eluição – dessorção do metal precioso, obtendo-se um licor mais concentrado que a solução original proveniente da cianetação. Produção – o metal precioso é extraído do licor rico através da eletrólise.

O processo de adsorção de ouro em carvão ativado utilizado pela Jaguar Mining é realizado em cinco tanques do tipo CIP (carbon in pulp). Em cada tanque contendo carvão ativado há uma peneira, de forma a reter as partículas de carvão (circular de 20 mesh ou 0,8 mm). A transferência de carvão é feita em bateladas (de acordo com o perfil de produção) por meio de um sistema de bombas de rotor recuado, direcionando a polpa para a parte superior das peneiras. Tais peneiras retêm as partículas de carvão e permitem a passagem da polpa mais fina. Essa operação é de grande importância, pois o manuseio e transporte incorreto do carvão entre os estágios, com consequente geração de fi nos, é a causa principal de perda de ouro em circuitos de adsorção.

Após o carregamento do carvão, a cada 72 horas é realizada a eluição do mesmo através da recirculação de um eletrólito com condições físico-químicas e temperatura ideais à dessorção. Ao terminar este processo, é feita uma lavagem ácida do carvão para remoção de matériaorgânica, silicatos ou carbonatos que se acumulam nos poros do carvão e não são removidos durante a eluição, o que diminui sua capacidade de adsorção. A lavagem ácida é realizada após o processo de eluição para garantir que não haja perdas de finos antes do processo de dessorção e que, consequentemente, o ouro contido nessa fração também seja extraído.

Em seguida, o carvão é classificado em uma peneira com abertura de 1,00 mm (18 mesh):

• O oversize (partículas com granulometria acima de 1,00 mm) é encaminhado para a regeneração térmica em um forno rotativo a 650-750°C, resfriado bruscamente em água e bombeado para o circuito de adsorção, para ser novamente utilizado no processo.

• O undersize (partículas com granulometria abaixo de 1,00 mm) constituído por finos de carvão é acondicionado com água em um tanque de decantação onde após a sedimentação recupera-se a água e o carvão é recolhido e estocado em bags.

O processo de separação de finos de carvão, além de ser aplicado no processo de eluição, é realizado também através de um peneiramento do rejeito proveniente da lixiviação. Antes de ocorrer a detoxificação, o rejeito final do circuito de adsorção passa por uma peneira vibratória de segurança e os finos de carvão ativados são recolhidos, evitando a sua perda como rejeito para a barragem. Realiza-se a reclassificação deste carvão retido, sendo que as partículas com granulometria acima de 1,00 mm retornam ao processo CIP e o undersize é considerado fino de carvão.

No início da operação da planta metalúrgica, otimizou-se as estruturas já existentes para o desenvolvimento desse circuito de recuperação de finos de carvão. Assim, desde 2010, todo o carvão abaixo da granulometria de 1,00 mm vinha sendo estocado para um futuro tratamento. Os finos de carvão recuperados correspondem a 25-35% do carvão novo adicionado ao processo de adsorção (CIP).

Através de uma análise granuloquímica realizada no material, verificou-se bom teor médio de ouro, sendo que 81,2% do carvão fino encontrava-se com granulometria entre 1000 µm e 500 µm contendo 44% de todo ouro contido. A fração mais fina do carvão (menor que 45 µm) correspondia a 8,1% da massa total, mas apresentava 41,7% do ouro total. Assim, a maior disponibilidade de ouro a ser recuperado em finos de carvão, cerca de 86%, estava presente na granulometria acima de 32 mesh e abaixo de 325 mesh.

ROTAS DE RECUPERAÇÃO

Existem alguns processos de recuperação do ouro adsorvido em finos de carvão que consistem basicamente em:

• Incineração do carvão em temperaturas entre 600°C e 900°C até a formação de cinzas, com controle da emissão de cinzas para não haver perdas para o ambiente. Posteriormente, é realizada a lixiviação com cianeto das cinzas geradas, e adsorção do ouro em carvão ativado.

• Lixiviação do carvão fino com cianeto em contato com carvão virgem com granulometria grosseira. O ouro solubilizado do carvão fino é adsorvido pelo carvão grosso.  Após este processo, faz-se a eluição do carvão e recupera-se o ouro.

Assim, foram realizados ensaios de laboratório para traçar qual seria a opção mais viável para a recuperação do ouro. E diante das pesquisas realizadas, a opção inicialmente encontra-
da foi adquirir um sistema que utiliza um leito semi-fluidizado desenhado para queimar o carvão em uma câmara primária.

Isto liberaria o ouro nas cinzas que seriam capturadas na planta de filtração cerâmica e encaminhadas para o procedimento de fundição, com 93-95% do conteúdo de ouro recuperado.

Porém, a aquisição deste sistema resultaria em um investimento elevado para o processamento dos fi nos de carvão, cuja massa seria elevada somente nos primeiros processos devido ao acúmulo de resíduos por seis anos. Ao longo do tempo, a demanda seria menor em função das melhorias já efetuadas que resultaram em redução da geração dos fi nos de carvão bem como do teor de ouro residual no mesmo.

A solução encontrada foi comercializar os finos de carvão com uma empresa de exportação de resíduos nobres, que remunera a Jaguar Mining através da análise de quantificação de ouro.

Dessa forma, uma parceria com a Lorene Importação e Exportação se firmou. O resultado extremamente viável para ambas as partes, possibilitou no ano 2016 a recuperação de 1.442 onças de ouro relativo a resíduos gerados em seis anos de operação da planta metalúrgica.

O desenvolvimento desta rota com baixo investimento e a obtenção de receitas provenientes da comercialização deste resíduo contendo ouro é atrativa, e tornou-se modelo para as outras unidades da Jaguar que não desenvolviam este trabalho.

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