Substituição estratégica de insumos na aluminotermia do ferronióbio reduz custos
A etapa de metalurgia é uma das fases mais críticas e intensivas em custos na cadeia produtiva do ferronióbio. Na CMOC Brasil, a produção da liga é realizada por meio do processo de aluminotermia, no qual o alumínio metálico atua como agente redutor dos óxidos presentes no concentrado e, simultaneamente, como principal fonte de energia térmica do sistema.
Como não há utilização de forno elétrico, torna-se necessário o aporte adicional de energia por meio de um oxidante, tradicionalmente o nitrato de sódio, que reage com o alumínio e contribui para a fusão completa da carga.
Nesse contexto, o pó de alumínio e os nitratos utilizados no processo configuram-se como alguns dos custos variáveis mais relevantes de toda a cadeia produtiva de nióbio.
O processo aluminotérmico é realizado em bateladas, formadas por uma mistura de concentrado de pirocloro, óxido de ferro, cal virgem, nitratos e pó de alumínio. As reações de redução dos óxidos metálicos pelo alumínio são altamente exotérmicas, sendo responsáveis tanto pela formação da liga metálica quanto pela geração da energia necessária para a fusão completa da carga.
Diante desse cenário, foi estruturada uma iniciativa de inovação tecnológica com foco na substituição estratégica e integrada desses insumos na aluminotermia, avaliando alternativas de menor custo e menor impacto ambiental, sem comprometer a estabilidade operacional, a recuperação metalúrgica de nióbio e a qualidade da liga ferronióbio produzida.
Dessa forma, as frentes de atuação contemplaram substituição parcial do nitrato de sódio por nitrato de cálcio, insumo significativamente mais econômico e sem registros prévios de aplicação em processos aluminotérmicos para produção de ferronióbio; substituição parcial do alumínio secundário convencional por alternativas de menor custo, como alumínio tipo 3 (aproximadamente 96,5% de pureza) e alumínio granulado; e ampliação progressiva do consumo de pó de alumínio de origem secundária (reciclado), aumentando de forma relevante sua participação no processo a partir de 2025.
A substituição estratégica e integrada de insumos na etapa de aluminotermia do ferronióbio mostrou-se uma solução tecnicamente viável, economicamente atrativa e ambientalmente sustentável.
Em 2025, a iniciativa proporcionou redução aproximada de 3,45% no custo anual da metalurgia, consolidando-se como uma das principais ações de otimização de custos do período. O resultado decorreu principalmente da diferença de preço entre insumos substituídos, da redução do consumo específico de alumínio e da ampliação do uso de materiais reciclados.
Adicionalmente, a substituição estratégica de insumos contribuiu para o fortalecimento da cadeia de suprimentos, com o desenvolvimento de novos fornecedores, maior flexibilidade operacional e aumento do poder de negociação da área de suprimentos, reduzindo riscos associados à volatilidade de preços e à disponibilidade de materiais críticos.
Além dos ganhos econômicos, observou-se uma redução percentual relevante da pegada de carbono do processo, da ordem de 23%, resultado da redução da dependência de insumos primários.
SOBRE A MINA
A CMOC Brasil é segunda maior produtora mundial de liga de ferronióbio e a segunda maior produtora nacional de fertilizantes fosfatados. A mineradora mantém no País operações de nióbio (mina e planta industrial) em Catalão (GO) e fosfatados (mina e planta industrial) em Ouvidor (GO). A empresa possui ainda uma planta química em Cubatão (SP). Em 2024, a CMOC alcançou produção de 1.180.537 toneladas de fertilizantes e 10.024 toneladas de nióbio.
