A planta de beneficiamento do Minas-Rio, da Anglo American, foi concebida para tratar itabirito de baixo teor. A etapa de flotação em células tanque foi projetada para receber o underflow dos ciclones de 15 polegadas, produto do primeiro estágio da deslamagem, e o underflow dos ciclones de 4 polegadas, produto do segundo estágio da deslamagem. As partições dos ciclones de 15 e 4 polegadas são iguais a 85% e 60%, respectivamente.
Esses dois fluxos, underflow dos ciclones de 15 polegadas e underflow dos ciclones de 4 polegadas, possuem granulometrias completamente distintas. Essa diferença de granulometria entre os dois fluxos que compõem a alimentação da flotação potencializa o aumento da perda dos minerais portadores de ferro por arraste hidráulico.
Dados industriais da flotação do Minas-Rio confirmam que o arraste hidráulico é extremamente deletério à recuperação metálica. No total, 86% da perda metálica da flotação estão nas frações abaixo de 53μm, mesmo representando apenas 25% da massa do rejeito da flotação.
Buscando reduzir a perda metálica da flotação, avaliou-se neste trabalho a alteração da rota de processo existente. A proposta avaliada consiste em viabilizar a flotação de grossos, proveniente do underflow dos ciclones de 15 polegadas e a concentração magnética dos finos e ultrafinos, provenientes do overflow dos ciclones de 15 polegadas, eliminando o segundo estágio da deslamagem (ciclones de 4 polegadas).
Com a implementação dessa proposta, espera-se um aumento significante do índice de seletividade de Gaudin da flotação e uma maior recuperação das frações finas e ultrafinas, devido ao separador magnético selecionado para essa aplicação alcançar rendimento metálico superior à flotação para essas frações granulométricas.
Além disso, a retirada do segundo estágio da alimentação da flotação reduzirá em 9% a massa alimentada, permitindo aumentar a taxa de alimentação da planta.
Essa proposta de circuito é uma mudança de conceito, pois até o momento não é utilizada na concentração de itabirito de baixo teor.
A concentração dos finos, que até então era realizada em colunas de flotação, necessitando de uma deslamagem prévia para alcançar resultados satisfatórios, passa a ser realizada em separadores magnéticos, que não necessitam dessa etapa de classificação prévia.
Consequentemente, as frações finas e ultrafinas que eram descartadas na deslamagem e não alimentavam a flotação, passam a ser concentradas, conferindo a essa proposta de circuito uma maior recuperação mássica e metálica.
Para mostrar os ganhos com a implementação do circuito proposto, estudou-se em laboratório a flotação atual, alimentada pelo composto formado pelos underflows dos ciclones de 15 e 4 polegadas e a rota de processo proposta, que é composta por flotação e concentração magnética do underflow e do overflow dos ciclones de 15 polegadas,
respectivamente. Para os testes de concentração magnética, utilizou-se o separador magnético de alta intensidade SLON750.
O ganho anual de produção, com a implantação do circuito proposto, é superior a 1.300.000 toneladas de pellet feed, sendo os incrementos de recuperação mássica e metálica global da usina de 2,7% e 4,2%, respectivamente.
A análise financeira, seguindo todas as premissas da Anglo American, indica um payback de 11 meses e um NPV de US$ 320 milhões.
