Projeto da unidade de Catalão da Anglo American desenvolve processode aproveitamento econômico da barita, rejeito da produção
Anteriormente a implantação do projeto, a barita já era produzida na planta, porém com o destino de rejeito por ser considerado um contaminante no processo de flotação de P2O5 e também por não atender as especificações de qualidade necessárias para sua venda. Estimou-se através do balanço metalúrgico de 2014 que em média 24 mil t de barita eram direcionados para a barragem de rejeitos e, com as adequações nas usinas de beneficiamento de fosfato, foi possível produzir um concentrado de barita nas especificações de qualidade de mercado, concretizando a produção e a comercialização do produto.
Segundo os autores do projeto premiado, a Anglo American é uma empresa que busca minimizar/eliminar qualquer impacto negativo de suas operações, aproveitando ao máximo os recursos naturais disponíveis. Atualmente um dos maiores desafios das empresas de mineração é a otimização de seus processos, visando garantir principalmente qualidade, produtividade, segurança e baixo custo. Estes são fatores fundamentais para a competitividade e a sobrevivência das organizações.
No Complexo Alcalino Carbonatítico de Catalão I da Anglo American, o bário é encontrado principalmente na barita e no pirocloro. O pirocloro é beneficiado na planta de fosfatos já é concentrado pela operação de nióbio da empresa desde 2008, por meio da Planta Tailings e, a partir do ano de 2014, a barita, por meio deste estudo, passou a ser concentrada e vendida como subproduto.
A barita pertence à classe dos sulfatos, constituintes típicos de rochas sedimentares, ou associados a alguns tipos de rochas ígneas alcalinas mais evoluídas (carbonatitos, nelsonitos, etc) e/ou como produtos hidrotermais. Costuma ocorrer como ganga em veios hidrotermais, associada à mineralizações de Ag, Pb, Cu, Co, Mn e Sb. Também ocorre associada à calcita em veios, rochas calcárias ou em depósitos argilosos residuais sobre calcários. Quando constitui mineral de minério, a barita é a principal fonte de bário.
O estudo desenvolvido para a barita mostrou ser viável economicamente. Planeja-se lavrar aproximadamente 6.000.000 t/ano de rocha fosfática contendo barita, sendo que esta será recuperada na flotação de barita concomitante com a produção principal, que é de fosfato. Esta previsão resultará na produção anual de aproximadamente 1.431.000 t/ano de concentrado de apatita e uma produção aproximada de 24.000 t/ano de concentrado de barita.
Com o objetivo de validar e comprovar a viabilidade econômica do projeto foi realizado uma simulação de cenário para as variáveis consideradas críticas. Vale destacar que o empreendimento mineiro já se encontra em pleno funcionamento e conforme apresentado neste trabalho não necessita de grandes investimentos, o que assegura um baixo custo de capital.
Projeto da Anglo American viabilizou a produção e comercialização de barita, subproduto do fosfato
Até 2014, a malha de sondagem, a metodologia de pesquisa mineral e o beneficiamento do minério realizados na unidade da Anglo American em Catalão (GO) e Ouvidor (GO), tinha como foco o fosfato (principal bem mineral) e o nióbio (aproveitado do rejeito do fosfato). Após a implantação do projeto, a barita também passou a ser analisada nas pesquisas e produzida na planta de concentração de fosfato nas dependências das usinas de beneficiamento.
A avaliação das reservas de barita, com base nos teores de bário, foi baseada nas informações de sondagem rotativa. Este trabalho possibilitou a avaliação das reservas da empresa.
Deste modo, as reservas lavráveis totais de bário (soma da reserva medida com a indicada) calculadas são de 152.448.132,00 t, com teor médio de BaO de 1,59% o que as caracterizam como reservas consideráveis. É interessante salientar que apenas serão lavradas as reservas minerais de barita que estiverem associadas às reservas de fosfato e nióbio, ou seja, torna-se viável a concentração de barita como subproduto da substância principal, devido aos fatores geológico (a barita encontra-se disseminada em todo perfil intempérico) e operacional, pois a barita já é concentrada atualmente nas usinas de beneficiamento de minério de fosfato, porém antes do trabalho a mesma era descartada na barragem de rejeitos.
O atual processo de beneficiamento de concentrado de barita iniciou-se através da necessidade gerar ganhos financeiros e ambientais. Para recuperar o rejeito de barita que era depositado em barragem, foram feito vários testes em escala batch, e posteriormente realizando-se testes em escala piloto.
Com os resultados gerados, comprovou-se que era possível produzir um concentrado de barita dentro das especificações de mercado. Assim, iniciou-se um estudo de viabilidade econômica, e ficou constatado que o projeto era técnico e economicamente viável para a empresa.
O processo de concentração por flotação seletiva entre barita e apatita constitui-se em uma tarefa difícil, pois os dois minerais possuem propriedades de superfície semelhantes, logo se torna necessário realizar a flotação individualmente de bário e apatita. Por isso no circuito de fosfato a priori é realizada a flotação de bário e posteriormente a flotação de apatita, com a finalidade de que seja retirada do processo, as partículas contendo BaO e garantir que as mesmas não atrapalhem a concentração de P2O5 nas especificações técnicas exigidas.
A tecnologia do beneficiamento de barita para o projeto é simples e por já ser concentrada anteriormente como rejeito nas plantas de fosfato sua execução requereu apenas a aquisição de mais uma coluna de flotação para elevar o teor do bem mineral e um filtro para atingir as condiç&otild
e;es ideais de armazenagem e a alguns pequenos ajustes na planta.
O projeto consiste basicamente de adequações para concentração de barita, visando alcançar os teores especificados pelos clientes. Instalou-se então, mais uma etapa do processo de flotação em coluna, para que esta permitisse a retirada de impurezas que inviabilizavam a comercialização deste subproduto.
Os testes realizados em escala piloto apresentaram resultados satisfatórios aos estabelecidos para sua comercialização. Após o comissionamento do projeto os resultados alcançados foram acima do esperado no que diz respeito a teores e recuperação metalúrgica.
A ideia de adicionar uma etapa de filtragem do processo é que esta forneça uma torta de concentrado de barita abaixo de 12% de umidade.
A oferta mundial de barita é fortemente dominada pela China e pela Índia que, juntas, responderam em 2010 por 63% da produção mundial, além de serem as detentoras de quase 50% das reservas conhecidas. A produção mundial que em 2009, abalada pela crise financeira internacional, sofreu redução em valores corregidos de 17%, voltou em 2010 ao patamar pré-crise e continuou em expansão em 2011, com crescimento de 10% com relação à produção do ano anterior. O Brasil participou em 2011 com aproximadamente 2,7% da produção mundial e detém 1,0% das reservas mundiais. A partir disso, a companhia enxergou uma oportunidade na produção deste subproduto.
Além das aplicações petrolíferas e químicas, existem aplicações para barita nas indústrias de autopeças onde as propriedades de baixa abrasão e perda ao fogo, viabilizam sua aplicação como carga de baixo custo para adição às resinas. Há que se destacar também sua aplicação na construção civil, sendo utilizada como agregado denso para preparação de concretos e argamassas de elevada densidade para diversos fins, e ainda, pode ser comercializada para confecção de refratários com a função de aditivo regulador de temperatura de fusão e auxiliador de fluxo no processo.
O grande desafio de se produzir mais de um produto em uma planta de mineração é manter o processo em equilíbrio para todos eles, buscando sempre a otimização da eficiência operacional do processo em geral. Porém, conforme mostrado através das análises, o teor de BaO alcançado no projeto se encontra na faixa de 61% e as especificações de venda são acima de 55%, o que fornece uma boa margem de trabalho evidenciando que na prática, no que tange a processos, os resultados têm sido melhores do que os esperados pelos testes em escala laboratorial.
É importante ressaltar que os outros produtos não foram afetados pelas novas operações, mantendo seus resultados dentro das especificações. Há que se destacar que ajudou bastante o fato do bário já ser concentrado nas operações fato que resultou em diversas vantagens para sua viabilidade.
Conheça os autores do projeto
Ângelo Pereira da Silva Junior – Coordenador de Beneficiamento de Fosfatos Ouvidor. Graduado em Engenharia de Produção, com especialização em Tratamento de Minérios pela Universidade Federal de Goiás e em Engenharia de Segurança do Trabalho pela União Educacional Minas Gerais. Está na Anglo American desde 2003, onde começou como estagiário na área de filtragem/secagem no site de Fosfatos Catalão, passou pelos cargos de Engenheiro de Planejamento e Controle de Produção e Engenheiro de Produção Pleno. Atualmente desempenha a função de coordenador de Beneficiamento de Fosfatos Ouvidor.
Ecio Ferreira da Paixão – Técnico de Produção Sênior de Fosfatos Ouvidor. Formação Técnica em Química pela Instituição SESI/Senai de Catalão Goiás. Participou de vários programas e treinamentos de aperfeiçoamento. Tem grande experiência na área técnica de produção, com ênfase em beneficiamento de minérios fosfatados. Está na Anglo American desde 1987, onde começou como auxiliar de produção. Atualmente desempenha a função de técnico de Produção Sênior de Fosfatos Ouvidor.
Ricardo Antonio de Rezende – Engenheiro de Produção Júnior. Graduado em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Goiás sendo monitor das disciplinas de Tratamento de Minérios. Atualmente, está cursando o 2º ano de especialização em Tratamento de Minérios pela Universidade Federal de Goiás. Possui experiência em projeto junto a consultoria da Anglo American Fosfatos como Engenheiro de Processos Jr. Está na empresa desde 2014, onde começou como Engenheiro de Produção Junior, sua atual função.
Hugo Cliger Santos Nadler – Gerente de Produção e Manutenção de Fosfatos Ouvidor. Graduado em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Campina Grande, com pós-graduação e Mestrado em Economia Mineral pela Universidad de Chile/ Curtin University. Possui também MBA em Negócios pela Fundação Getúlio Vargas. Sua experiência profissional inclui passagens pela Vale, nos negócios de Minério de Ferro e Manganês, e pela NRN Detonações e Terraplanagem. Entrou na companhia como Engenheiro de Minas Trainee, assumiu funções de Coordenação e atualmente é Gerente de Produção e Manutenção de Fosfatos Ouvidor.
Aldo José Duarte Ferrari – Gerente de Operações de Ouvidor Fosfatos da Anglo American. É graduado em Geologia pela Universidade Estadual Paulista e possui MBA em Economia Mineral pela Universidade do Chile e pela Courtin University Australia. Também cursou o Programa de Excelência em Gestão da Universidade de Pretória, na África do Sul. Está na Anglo American desde 1996, tendo desempenhado funções como geólogo sênior e coordenador de produção de minério, tanto em Fosfatos como em Nióbio. Desde 2011 desempenha a função de Gerente de Operações de Ouvidor Fosfatos.
Anastácio Honório Filho – Formação em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Pernambuco – Consultor.
Thiago Caixeta de Araújo – Formação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia – Coordenador de Engenharia.
Leia a íntegra do trabalho “Produção de barita como subproduto do fosfato”.
Fonte: Revista Minérios & Minerales
