Por Alexis Yovanovic*

A empresa Modelo Operacional (Mope) há alguns anos vem propondo uma mudança de foco perante as naturais perdas de competitividade na mineração, quais são, dentre outras: diminuição de teores e de reservas; disseminação de pequenos depósitos; elevado custo da energia; falta de água; problemas logísticos; restrições socioambientais e menores preços das commodities. A opção seguida nestes últimos 40 anos tem sido pelo gigantismo, ampliando usinas para produzir o mesmo e agredindo o meio ambiente com excesso de rejeitos.

O caminho aqui proposto, de Concentração Seletiva, aponta para a mínima Usina com a mínima geração de resíduos finos, focando agora na cominuição seletiva e pré-concentração do minério, priorizando a melhor fragmentação e liberação de ganga, poupando muito dinheiro nas Plantas Concentradoras e reduzindo os problemas ambientais. Projetar e operar uma planta com este conceito reduziria significativamente o emprego de capital e os custos de operação, assim como o período de ramp-up.

Se uma usina for implantada para produzir 25 milhões de toneladas por ano de concentrado e, ao longo do tempo (como é de regra geral) o teor do ROM começar a cair, parece evidente que, se a rota de beneficiamento não for alterada, a usina deverá ser ampliada e a quantidade de rejeitos gerados aumentará assustadoramente, como ilustrado a seguir em minério de ferro (estimativa MOPE). Se gasta mais, apenas em processar e depositar mais rejeitos.

A cominuição seletiva e a pré-concentração enriquecem o teor de alimentação nas usinas e reduzem a massa alimentada, na medida em que se avança para as operações mais caras de concentração, todavia, reduzindo os problemas ambientais. Muitos se surpreenderiam se conhecessem a potencialidade que o minério oferece quando este é bem fragmentado e, ainda, os fáceis e rápidos que são os testes que o comprovam.

A fragmentação seletiva

Há diversas formas de aplicar energia para fragmentar um minério. Quando este é relativamente heterogêneo, como acontece na maior parte dos minérios, a melhor força a ser aplicada é o impacto. Em laboratório é utilizado moinho de martelos e, em projetos industriais, é recomendado o VSI, Barmac (Metso) ou similar. A etapa de moagem que se segue recebe um minério mais macio, adequado para forças menos intensivas de cominuição, gastando menos energia. Trata-se de liberar adequadamente a ganga e o mineral minério de interesse, com o máximo P80 (tamanho médio do fluxo) quanto possível.

Para testar bastam ao redor de 20 Kg de material grosseiro (do tipo descarregado por um britador primário), abaixo de 100 mm. Serve também testemunha de sondagem, para estudos de Concentração Seletiva em novos projetos.

Após a fragmentação seletiva é possível que haja oportunidade de pré-concentrar o minério, antes de alimentar a usina. Esta pré-concentração poderia ocorrer por causa da distribuição granuloquímica do minério de interesse, que permitiria descartar alguma parcela do fluxo (pó, grossos, etc.) e, ainda, por causa de outra propriedade como a susceptibilidade magnética.

A moagem seletiva

O próprio minério ajuda a comandar a sua cominuição exteriorizando peculiaridades junto com a liberação dos minerais inseridos na rocha, e essas peculiaridades devem ser aproveitadas em beneficio da seletividade e dos menores custos. Dentro do moinho, sedimentam as partículas maiores e/ou mais pesadas, sendo moídas preferencialmente, ou seja, em forma “seletiva”.

Os testes são acompanhados por profissionais da Mope desde o seu planejamento, execução, amostragem e avaliação de resultados. Com base em parâmetros do teste: F80, P80, velocidade de rotação do moinho, carga de bolas e etc., é calculado o Wio (work índex operacional) do minério nas condições testadas (Programa Promill da Mope).

O minério, ao ser moído seletivamente apresenta maior liberação, com o mesmo ou até maior P80 que o obtido numa moagem convencional (circuito fechado com hidrociclones). Em determinados casos, o uso de peneiras de alta frequência permitiria dividir o fluxo para outras operações ou para o descarte eventual de alguma fração grosseira. A moagem seletiva apresenta uma distribuição preferencial (seletiva) para cada um dos diversos componentes, dentro das faixas granulométricas.

A queda vertiginosa dos teores de Cobre no Chile

Numa apresentação especial, direcionada à mineração chilena, MopeE discute e questiona a estratégia de concentração de Cobre que se tem seguido durante estes últimos 40 anos, particularmente no caso chileno. São expostos os problemas de hoje e Mope propôs uma solução técnica, já apresentada a diversas mineradoras chilenas, incluído Codelco. O diagnostico e a eventual solução que surge é aplicável a outros minérios, não apenas Cobre.

A estratégia “de moer tudo e flotar tudo” (e ainda com tecnologia SAG – o cavalo de Troia dos fabricantes dentro da mineração) está chegando ao seu limite, pois este caminho não consegue contrapor-se à redução implacável dos teores de Cobre nos diversos depósitos, através do tempo, e ao aumento do preço da energia. Isso vale para toda a mineração.

Os menores teores têm obrigado às companhias que operam no Chile a destinar uma maior quantidade de recursos para manter os níveis de produtividade dos depósitos, com um teor muito mais baixo. Desde 1992 os teores de Cobre diminuíram em 46%, passando de 1,61% para 0,87% Cu. Esta cifra se compara desfavoravelmente com a redução de 23% que anotou este indicador no restante do mundo, após cair de 1,45% para 1,12%. A “Comisión Chilena del Cobre” confirma esta tendência em dezembro de 2012, como ilustrado abaixo para o período 2000/2011. (Cochilco, “Minería y Productividad”, Dezembro 2012)

Levando em conta tudo o anterior (menores teores, maior consumo e preço da energia - em parte por conta da maior dureza derivada dos menores teores) os custos operacionais de base (chamados C1), aumentaram três vezes em apenas 10 anos, para o caso Chileno.

A concentração seletiva para minérios de ouro

A queda no teor de Ouro tem sido muito mais grave que no caso do Cobre, em diversas operações conhecidas. Apenas o melhor preço do Ouro no mercado é que tem permitido enfrentar este desafio, aumentando a taxa de tratamento e os custos, mas, chega um momento que isso não mais adianta.

Algumas minas estão sacrificando o seu teor de corte, para manter elevados teores de cabeça, prejudicando com isso as suas reservas. Alguns grandes projetos têm sido paralisados por restrições ambientais, por causa do excesso de rejeitos. Para lidar com a queda de teor, a política seguida durante estes últimos anos tem sido a ampliação das unidades concentradoras, para tratar mais minério, apenas para manter a produção de ouro metálico no final de cada ano.

Na figura, a partir de dados obtidos nos balanços anuais, onde se resume o desempenho histórico numa usina chilena (usina 01), se observa que a ampliação de 2012 permitiu uma leve redução do custo de produção, mas apenas até um momento em que o teor de ouro cai ainda mais, voltando a subir o custo e, ainda, reduzindo levemente a produção de ouro metálico.

Concentração seletiva e alguns casos de sucesso

Considerando os aspectos citados Mope desenvolveu uma nova estratégia para o beneficiamento de minérios, a qual, junto com reduzir drasticamente a geração de rejeitos, traz uma maior recuperação metálica e redução radical de custos operacionais.

Esta nova rota já tem sido testada com sucesso para diversos tipos de minério. Embora sendo uma ideia original há já comprovações parciais, de empresas alterando arranjos, de novos projetos em implantação, de propostas em andamento para grandes mineradoras (Chile e Brasil), instituições, universidades e mineradoras torcendo e participando.

Como ilustrado na figura, a estratégia envolve duas partes: a seco (fragmentação seletiva e eventual pré-concentração a seco); e a úmido, com a escrubagem (moagem seletiva) seguida – eventualmente - de peneiramento fino.

Fragmentação Seletiva (a seco): Já foi testada para minérios de Ouro; testamos também a fragmentação e cobber magnético para vários minérios de ferro em novos projetos; testamos fragmentação a seco em Willemita e comprovou diversos benefícios; foram executados testes para grafita, cuja rota final foi definida apenas com fragmentação seletiva seguida de concentração (sem moagem sequer).

Moagem Seletiva (a úmido): Temos testes bem sucedidos para projeto de Terras Raras; Cassiterita; Tantalita; Cobre e outros diversos, como o Ferro, no projeto Pedra de Ferro, da Bamin, que ganhou prêmio Excelência da Revista Minérios & Minerales em 2010.

Concentração Seletiva (geral): Alteração da rota de processos da usina de Brumado, Magnesita, para esta nova rota de Concentração Seletiva. Trabalho publicado no IMPC (International Mineral Processing Congress) 2016 em Canadá.

Nova estratégia de beneficiamento para Samarco

A empresa Mope, querendo colaborar tecnicamente, neste assunto que passou a ser público, preparou recentemente uma solução radical e específica para voltar a operar Samarco, com apenas parte das atuais instalações de beneficiamento, gerando menos de 1/3 dos rejeitos finos gerados até hoje, com 7% de maior recuperação do concentrado e, ainda, com redução significativa do OPEX. A solução desenvolvida é ainda conservadora (pois há mais ganhos para serem testados). Um tempo atrás já tínhamos preparado e divulgado soluções específicas para mineradoras de Ouro e de Cobre.

Queremos acreditar que a equipe da Samarco surpreenda ao Brasil com uma nova estratégia operacional, atendendo necessidades do acionista, das comunidades e do meio ambiente. O que surgir dessa eventual mudança técnica da Samarco é tão importante que poderá nortear toda a mineração brasileira rumo a uma nova estratégia, em favor do meio ambiente ou, pelo contrário, se mantiver invariável a operação atual, poderá consagrar os mesmos paradigmas operacionais dos últimos 40 anos.

A mineração deve mudar. Não é mais possível achar que qualquer rocha que a pá carregadora pega na mina deva chegar até a usina e logo até a barragem, na forma de rejeito. O minério de verdade está dentro de um minério aparente, chamado de ROM, asfixiado em pó e ganga inútil.

(*) Alexis Yovanovic é diretor da Mope Processos Minerais