No Brasil, o Greenstone Belt Rio das Velhas, em grande parte localizado na região do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais, é o mais importante distrito aurífero do país, com produção estimada de 30 milhões de onças. Os depósitos de Cuiabá e Lamego, alvo deste trabalho, são jazidas de ouro operada em mina subterrânea pela AngloGold Ashanti do Brasil. Localizam se na porção norte do Quadrilátero Ferrífero, no município de Sabará.
Nos últimos anos, os projetos e/ou empreendimentos minerais vêm mudando radicalmente seus paradigmas buscando a integração entre mina e planta de beneficiamento para aumento da produtividade. Segundo Dunham & Vann (2007), essa abordagem multidisciplinar engloba o conceito da geometalurgia, cuja incorporação na mineração tem como objetivo minimizar as incertezas associadas na determinação econômica do recurso; consequentemente, classificando-o como econômico ou não para seu aproveitamento. Ao integrar informações de geologia, planejamento de mina, desenho operacional e de recuperação metalúrgica, é possível melhorar a compreensão e o conhecimento do depósito mineral obtendo-se assim, um melhor aproveitamento dos recursos e das reservas minerais (Turner-Saad 2010).
Nas minas de Cuiabá e Lamego, a mineralização é hospedada em várias tipologias, como formação ferrífera, sulfetos maciços e veios de quartzo. A principal associação do ouro e electrum (AuAg2) é a pirita, com sulfetos como a pirrotita e arsenopirita subordinados. Além disso, em Lamego, também é comum a associação de ouro nativo e quartzo. Os dois tipos são extraídos e tratados juntos em plantas de concentração por meio de processo de britagem, moagem, gravimetria, flotação e lixiviação, resultando em um produto de alta pureza.
No passado, a usina processava predominantemente minério dos corpos Serrotinho e Fon-te Grande Sul. Ao longo dos últimos anos vem ocorrendo um aumento substancial de minério dos corpos Galinheiro e Balancão, denominados Narrow Veins. A alta variabilidade com baixa previsibilidade acarretava em variações nos processos de tratamento, ocasionando queda de recuperação e dificuldade de atingimento da especificação do teor de enxofre do concentrado da flotação.
Para avaliação das influências e variabilidade dos tipos de minérios foi implantada uma etapa no processo, no qual diferentes tipos de minérios são tratados individualmente em escala de bancada e os produtos caracterizados química e mineralogicamente. As informações geradas são utilizadas para melhorias no processo, entendimento da economicidade de diferentes regiões das minas e previsibilidade nas etapas da metalurgia.
GEOMETALURGIA
Em um depósito mineral, além da variação de teor, existem inúmeros outros parâmetros que impactam diretamente no rendimento final de um empreendimento. Exemplos destes parâmetros é a variação de dureza, mineralogia, grau de liberação do mineral minério, porosidade, entre outros.
A geometalurgia envolvem estudos de desenvolvimento tecnológico, nas áreas de caracterização mineralógica, britagem, moagem, flotação, entre outros. O detalhamento da natureza e complexidade das tipologias minerais presentes em uma jazida visa definir a melhor oportunidade para a extração do elemento de interesse.
O uso destes parâmetros geometalúrgicos quebram barreiras entre as áreas operacionais identificando previamente a variabilidade do comportamento metalúrgico de diferentes tipos de minérios e, além disso, apoiam a estabilidade dos processos.
A implantação do processo geometalúrgico iniciou-se no ano de 2015. Neste ano foram definidas as equipes e responsáveis pela condução do projeto. Os contratos externos foram formalizados para confecção das lâminas e seções polidas, caracterização mineralógica, britagem de amostras, análise de área superficial e ensaios de moagem.
Neste período também foram definidas as regiões das minas de Cuiabá e Lamego que seriam estudadas. Para a criação do banco de dados mineralógico usado no software MLA foi realizada uma etapa completa de caracterização através de microscopia ótica, análises de fluorescência e difração de raio-x de todos os litotipos.
Em paralelo foi criado o Comitê Ore Control, que é uma reunião semanal sistemática através da qual o plano de lavra da semana das minas de Cuiabá e Lamego são apresentados em função dos teores e regiões das minas e estes são confrontados com as expectativas de performance metalúrgica.
A primeira etapa do trabalho definiu-se através da separação e composição das amostras que representam as diferentes tipologias. Todas essas amostras representam os blocos de lavra que eram previstos para alimentação da usina em 2015 a 2017, e foi base dos testes de bancada geometalúrgicos.
Os principais parâmetros obtidos nos testes geometalúrgicos são recuperação de ouro e enxofre em todas as etapas do beneficiamento, teor de concentrado, work index, granuloquímica, teor de contaminantes, grau de enriquecimento, especificações de moagem, BET, entre outros.
Para a execução dos testes foi desenvolvido e comissionado na planta metalúrgica de Queiroz, laboratório especifico para a etapa do processo.
As alíquotas dos testes são encaminhadas para análise em microscópio eletrônico acoplado a softwares de análise de imagem (Mineral Liberation Analyzer-MLA), das quais consegue-se relacionar a mineralogia com desempenho dos testes.
Os dados alcançados alimentam o banco de dados do Ore Control,que relaciona as informações geometalúrgicas com os dados da alimentação da usina, que são inseridas pela equipe de geologia e metalurgia.
Além desta rotina, os resultados obtidos são discutidos mensalmente e com base nestes, poder-se-á fazer a previsão para os próximos meses. Os problemas que são indicados como retroativos, alimentam o banco da unidade e passam a ter dedicação exclusiva com pesquisas individuais para identificação de oportunidades e melhor entendimento.
RESULTADOS DOS TESTES METALÚRGICOS DOS LITOTIPOS
As áreas estudadas foram avaliadas e classificadas em termos de performance metalúrgica de acordo com os resultados obtidos nos testes pilotos.
Áreas com grande quantidade de minerais de dureza elevada como quartzo e pirita apresentam alto índice de abrasividade. Estas regiões por sua vez são compostas por minerais de tenacidade friável, o principal fator responsável pelos baixos valores de work index. As regiões com maior quantidade de minerais de tenacidade elástica e/ou maleável, como os filossilicatos, muscovita e clinocloro e carbonatos possuem a capacidade de absorver impacto e por isso apresentam work index mais elevados.
Na etapa de concentração gravimétrica o melhor resultado de recuperação alcançado foi na área Fonte Grande Sul 01. Nesta área os grãos de ouro possuem maior tamanho e estão mais liberados. Para flotação os maiores impactos em termos de recuperação de ouro e enxofre estavam relacionados às regiões Balancão 01 e Galinheiro 02. A alta presença de matéria carbonosa diminui a seletividade do circuito e prejudica a recuperação dos minerais de interesse. Nestas áreas há grande presença de filossilicatos e são observados grãos de ouro não liberados, associados a estes minerais de ganga que não flotam.
Outro problema comprovado foi a baixa recuperação de sulfetos de cinética de flotação mais lenta e alta tendência para oxidação.
Estes dois pontos foram tratados de forma independente através de pesquisas e testes exploratórios e foram identificadas alternativas quepossibilitaram o aumento de recuperação, como o uso de espumante mais fraco e seletivo, adição de coletor mais “forte” específico para os sulfetos de cinética lenta e adiantamento da dosagem de coletores e ativador para diminuir a oxidação da superfície das partículas.
A lixiviação é mais impactada na região Serrotinho 01. A caracterização demonstra que nesta área, os grãos de ouro são finos, pouco liberados e bastante disseminados nas partículas dos óxidos após a calcinação. O aumento da área superficial favorece a recuperação de ouro na lixiviação e esta área superficial é influenciada pela temperatura de calcinação e proporção de arsenopirita.
RESULTADOS
Os trabalhos de geometalurgia já proporcionaram ganhos ex-pressivos no que se refere ao aumento da recuperação de ouro e enxofre, principalmente em função da queda do teor do rejeito da
flotação.
No segundo semestre de 2015 foi incluído a dosagem de um reagente coletor no circuito industrial com foco nos sulfetos de cinética mais lenta. Ao final do ano de 2015 também foi alterado o espumante utilizado na flotação por um mais seletivo para aumento da recuperação das partículas finas de ouro. No segundo semestre de 2016 foi alterado a distribuição das dosagens dos coletores e ativador para aumento do tempo de condicionamento.
AUTORES: Tiago Silva e Mariana Lemos.
Fonte: Revista Minérios & Minerales
