Recuperação Metalúrgica de Ouro em Paracatu: O Case de Sucesso da Kinross
A otimização de processos na mineração de grande escala exige a aplicação de tecnologias que maximizem a eficiência produtiva e reduzam perdas minerais. Na mina de Paracatu (MG), operada pela Kinross Gold Corporation, a implementação de um circuito moderno de concentração gravimétrica gerou um salto expressivo na recuperação metalúrgica de ouro sulfetado.
O projeto técnico foi desenvolvido a partir de estudos laboratoriais detalhados integrados ao know-how de engenharia da FLSmidth. A estratégia consistiu na inserção de concentradores centrífugos e reatores de lixiviação intensiva diretamente no coração do fluxo de beneficiamento mineral da Planta 2, mitigando perdas antes das etapas finais de lixiviação por cianetação convencional (CIL).
O Fluxograma Industrial da Planta 2 na Mina de Paracatu
Para compreender o impacto da nova tecnologia, é fundamental analisar a robusta infraestrutura de processamento mineral da Planta 2 em Paracatu. A engenharia do circuito processa volumes massivos de minério sulfetado seguindo etapas bem definidas:
- Britagem e Cominuição: O minério bruto passa por britadores especializados (MMD Sizer – Modelo 13000) e segue para um moinho de moagem SAG de alta potência (38’ x 24,5’ – 20 MW).
- Moagem Secundária: A descarga alimenta quatro moinhos de bolas operando em circuito fechado com baterias de hidrociclones classificadores.
- Flotação Rougher (Desbaste): O overflow dos ciclones segue para quatro linhas paralelas de flotação, compostas por seis tank cells de 160 m³ cada.
- Flotação Cleaner (Limpeza): O concentrado inicial é purificado em duas linhas com cinco células de 40 m³, gerando o insumo que alimenta o circuito de espessamento, remoagem e lixiviação final.
Metodologia GRG para Definição da Rota Gravimétrica
A equipe de Desenvolvimento Tecnológico da Kinross e da FLSmidth avaliou diferentes fluxos internos da planta para identificar onde a gravimetria traria o maior retorno econômico. Foram testadas amostras representativas do underflow e overflow da classificação, dos rejeitos das flotações rougher e cleaner, e do concentrado da primeira célula de flotação rougher.
Para quantificar o ouro gravimétrico recuperável, foram realizados testes laboratoriais padrão GRG (Gravity Recoverable Gold) de dois passes utilizando o concentrador piloto Knelson KC-MD3. Os resultados laboratoriais apontaram o potencial de cada fração:
| Fluxo Mineral Avaliado na Planta 2 | Ouro Gravimétrico Recuperável – GRG (%) |
| Underflow da Classificação Primária | 70,5% |
| Overflow da Classificação Primária | 64,7% |
| Concentrado da 1ª Célula Rougher | 63,8% |
| Rejeito da Flotação Rougher | 45,6% |
| Rejeito da Flotação Cleaner | 35,2% |
Embora as frações de classificação apresentassem maiores índices nominais de GRG, as elevadas vazões volumétricas inviabilizaram a engenharia dessas rotas devido ao custo de instalação de equipamentos gigantescos.
Por outro lado, o concentrado da primeira célula da flotação rougher exibiu um teor elevado de ouro (17,6 g/t) associado a uma vazão volumétrica reduzida (100 t/h), consolidando-se como a rota de melhor custo-benefício.
Dimensionamento de Processo: Knelson QS48 e Acacia CS8000
Como o novo circuito gravimétrico operaria em circuito aberto, os engenheiros simularam cenários para definir o número ideal de centrífugas. A meta era obter a máxima eficiência unitária de captação de partículas densas retidas nos sulcos dos cones giratórios sob alta força G.
[Concentrado da 1ª Célula da Flotação Rougher]
│
▼
[Divisão de Fluxo: 3 Concentradores Knelson QS48]
│
▼
[Descarga por Bateladas do Concentrado Gravimétrico]
│
▼
[Tratamento Químico Intensivo: Reator Acacia CS8000]
│
▼
[Solução Rica ──► Células Eletrolíticas de Ouro]
As simulações metalúrgicas compararam o desempenho entre o uso de dois ou três equipamentos de grande escala:
- Cenário com 2 Knelsons QS48 (50 t/h cada): Alcançaria uma recuperação projetada de 12,0% do ouro total alimentado na Planta 2.
- Cenário com 3 Knelsons QS48 (33 t/h cada): Elevaria a recuperação para 17,6% do ouro total da planta, em função da menor taxa de alimentação por unidade.
Com base nos ganhos de escala, a Kinross aprovou a instalação de três concentradores Knelson QS48 alimentando, de forma integrada, um reator de lixiviação intensiva Acacia CS8000 (fabricado pela Consep). O Acacia atua recirculando uma solução química concentrada de cianeto, hidróxido de sódio e catalisador (LeachAid) pelo leito sólido, extraindo o ouro de forma acelerada.
Otimização Operacional e Ganhos de USD 9 Milhões
O circuito iniciou as operações na planta de Paracatu no segundo semestre de 2015. Após o comissionamento inicial, os engenheiros identificaram oscilações nas taxas de eficiência do reator químico. Uma força-tarefa de metalurgia ajustou e otimizou os parâmetros de processo do sistema Acacia CS8000, conforme detalhado abaixo:
| Parâmetro Operacional (Acacia CS8000) | Condição de Comissionamento | Condição Otimizada |
| Fluxo de Estratificação | 500 l/min | 775 l/min |
| Fluxo de Deslamagem | 400 l/min | 725 l/min |
| Fluxo de Lixiviação | 300 l/min | 675 l/min |
| Adição de Catalisador LeachAid | 0,7 kg / kg de Au | 1,0 kg / kg de Au |
| Tempo de Ciclo de Lixiviação | 12 horas | 8 horas |
| Volume de Solução Química | 6.100 m³ | 8.100 m³ |
| Rotina de Limpeza do Cartucho | Sem padrão definitivo | A cada 15 dias fixos |
A reengenharia de fluxos internos não apenas elevou a segurança operacional, mas reduziu o tempo de lixiviação em 33%, impulsionando a produtividade industrial do reator.
Como resultado direto da otimização, a recuperação metalúrgica intrínseca do reator Acacia saltou de 87,3% para 96,1%. Esse incremento técnico elevou a produção mensal de ouro gravimétrico da mina, saindo de uma média de 70 kg/mês para marcas estáveis acima de 200 kg/mês.
No balanço consolidado, o ganho de recuperação global da planta expandiu de 0,63% para 1,99%, gerando um retorno financeiro acumulado estimado em USD 9.000.000,00 (nove milhões de dólares). O sucesso deste arranjo de engenharia consolidou a tecnologia e abriu caminho para novos projetos de expansão do circuito gravimétrico da Kinross em Paracatu.
