Mirabela Mineração Trabalho premiado

14 de maio de 2013 – Belo Horizonte (MG)
Empresa: Mirabela Mineração
Trabalho premiado: Aumento da recuperação metalúrgica
de níquel através da implantação de um circuito de
deslamagem na Mirabela Mineração
Categoria: Processo
Autores: Evandro Figueiredo Reis Faria
Luiz Tavares dos Santos Júnior
Revista Minérios & Minerales
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www.revistaminerios.com.br
Tel.: (11) 3788-5500
AUMENTO DA RECUPERAÇÃO METALÚRGICA DE NÍQUEL
ATRAVÉS DA IMPLANTAÇÃO DE UM CIRCUITO DE
DESLAMAGEM NA MIRABELA MINERAÇÃO
Autores:
Luiz Tavares dos Santos Junior – Coordenador de Processos
Evandro Figueiredo Reis Faria – Diretor de Planejamento e P&D
INTRODUÇÃO
A Mirabela Mineração buscando maximizar a recuperação de níquel vem
conduzindo estudos de desenvolvimento de novas rotas de processo para as
diferentes tipologias de minério.
Atualmente processado na usina de beneficiamento da Mirabela, temos a
presença de minerais que são prejudiciais ao processo de flotação
(especialmente crisotila, lizardita e argilo-minerais). A presença destes minerais
provoca a ocorrência do fenômeno denominado “slime coating” (cobertura de
lama em tradução livre), onde estes minerais recobrem a superfície dos grãos
de sulfetos (minerais ao qual o níquel está associado). Estes minerais formam
uma barreira física que impede a interação entre as moléculas de coletor
(reagente responsável pela adesão dos minerais de interesse às bolhas, e
consequentemente pela sua recuperação), impedindo a ocorrência do processo
de flotação e comprometendo significativamente a recuperação metalúrgica do
processo. A figura 1 represente com maiores detalhes deste efeito.
Figura 1 – Representação de um grão de sulfeto coberto por partículas de crisotila que segam o coletor, impedindo o contato com a bolha de ar.
A influência da crisotila e lizardita no processo de flotação é severa e pode ser
quantificada pela informação presente na figura 2.
Figura 2 – Flotabilidade da pentlandita em função da concentração de crisotila e pentlandita (alterações do serpentinito).
A figura mostra claramente que mesmo com pequenas concentrações destes
minerais a flotabilidade da pentlandita (principal mineral de níquel presente na
Mirabela) é reduzida virtualmente para zero.
Estes minerais por serem geralmente encontrados em zonas de falha, e
consequentemente
submetidos
a
processos
de
intemperismo,
são
extremamente friáveis, o que faz com que se concentrem na fração mais fina
do minério após o processo de cominuição. As figuras 3 e 4 apresentam um
exemplo da forma como estes minerais (crisotila e lizardita), comumente
denominados “kriptonita”, ocorrem na reserva da Mirabela.
Figura 3 – Exemplo de falha com zonas de alteração. A “kriptonita” ocorre como a zona de alteração interna.
Figura 4 – Aspecto físico da “kriptonita”.
Portanto, para que se eliminem estes minerais da alimentação da flotação, a
separação dos finos (material abaixo de 10µm) é uma alternativa viável, uma
vez que conforme dito anteriormente é nesta fração que ocorre a concentração
destes minerais. Com isto, a deslamagem torna-se uma alternativa de processo
adequada para a correção deste problema.
TESTES EM ESCALA PILOTO
Para avaliação da viabilidade técnico-econômica do projeto, foi feita uma
campanha de testes em planta piloto. O minério avaliado durante estes testes
continha um elevado percentual de “kriptonita” em sua composição (40%), e os
resultados obtidos podem ser vistos na figura 5.
Figura 5 – Resultados dos Testes Pilotos Realizados
Os resultados obtidos demonstram que a implantação do processo de
deslamagem permite um aumento expressivo na recuperação metalúrgica da
flotação, tendo impacto direto no faturamento da empresa, no aumento de
reservas
minerais
(pela
viabilização
do
processamento
do
minério
contaminado), bem como redução no consumo de dispersantes no circuito. A
expectativa é de que após o startup da deslamagem o consumo de
dispersantes seja reduzido dos atuais 1.500 g/t (poliacrilato+silicato de sódio)
para menos de 500g/t.
Figura 6 – Foto das instalações da Planta Piloto da Mirabela
IMPLANTAÇÃO CIRCUITO INDUSTRIAL
Definida a viabilidade técnica-econômica, deu-se inicio ao projeto de
implantação industrial. O circuito de deslamagem foi constituído em três
etapas, com ciclones de 20”, 10 e 4”, conforme fluxograma abaixo.
FLUXOGRAMA - DESLAMAGEM
REJEITO FINAL
PN-4202-003
HC-4202-006
HC-4202-007
HC-4202-004
HC-4202-005
BP-4202-084
BP-4202-085
BP-4202-086
ÁGUA DE PROCESSO*
CX-4202-028
FLOTAÇÃO
BY-PASS BATERIA DE 10" (INTERMEDIÁRIA)
HC-4202-002
HC-4202-003
BY-PASS DESLAMAGEM
BP-4202-080
BP-4202-081
BP-4202-082
BP-4202-076
BP-4202-077
BP-4202-078
CX-4202-027
CX-4202-026
HC-4201-001
ÁGUA DE PROCESSO
MO-4201-002
ALIMENTAÇÃO
NOVA
MO-4201-003
MO-4201-001
BR-4252-002
BR-4252-003
CX-4201-001
BP-4201-002
BP-4201-003
Figura 7 – Fluxograma de Processo Moagem e Deslamagem
Figura 8 – Planta de Beneficiamento da Mirabela
RESULTADOS INDUSTRIAIS
Com a implementação do circuito de deslamagem os principais ganhos
esperados eram:
1. Uma significativa redução no uso de reagentes;
2. Aumento da qualidade do produto devido à proporção de MgO nas
frações finas;
3. De 5 a 10% de aumento de recuperação com a alimentação de minério
com grande quantidade de finos naturais;
4. Potencial para melhorar em 5% a recuperação de minérios comumente
alimentados (com pouco finos naturais).
Após o start-up e ramp-up do circuito de deslamagem, ocorrido no 2º trimestre
de 2012, foram mensurados os ganhos obtidos com sua implantação. O custo
com reagentes reduziu 65%, devido principalmente ao uso de dispersantes,
que foi reduzido para patamares de 300 g/t, contra 1500 g/t antes da
deslamagem.
Com relação à qualidade, medida pela relação Fe/MgO no concentrado, houve
um pequeno ganho de 3%, passando de 3,3 para 3,4.
A recuperação da flotação apresentou ganhos expressivos. Durante os
primeiros meses de operação da deslamagem, a planta foi alimentada com
minério fino e alterado, previamente considerado não econômico (recuperações
entre 40 e 50%). A deslamagem, com sucesso, removeu este material fino e
atingiu desempenho na flotação entre 55 e 60%.
Vários testes “On/Off” foram conduzidos na planta de deslamagem. Os dados
claramente mostram a melhora da recuperação global de níquel com a
deslamagem operacional. O ganho médio obtido foi de aproximadamente 9%,
conforme figura abaixo.
GLOBAL RECOVERY "ON OFF" DESLIMING
70.00
59.37
60.00
59.56
58.32
58.02
53.59
49.67
50.00
56.33
57.43
54.46
48.38
42.82
36.95
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
1/08 a 4/08
5/08 a 11/08
12/08 a 18/08
Ni GLOBAL RECOVERY WITH DESLIMING
19/08 a 25/08
26/08 a 31/08
Média
Ni GLOBAL RECOVERY WITHOUT DESLIMING
Figura 9 – Resultados de recuperação com a deslamagem
CONCLUSÕES
A planta de deslamagem está agora totalmente operacional e funcionando 24
horas por dia. Os custos com reagentes tiveram uma redução significativa e
fortes evidencias mostraram os ganhos obtidos na recuperação global de
níquel, ajudando a estabilizar as condições operacionais da planta e também
melhorando a qualidade do produto final e reduzindo sua variabilidade.
Novos estudos ainda serão realizados com o objetivo de recuperar o níquel
perdido na lama e, consequentemente, aumentar a recuperação metalúrgica da
planta.
Conheça os autores do projeto
Luiz Tavares dos Santos Júnior - Engenheiro de Minas graduado
pela Universidade Federal de Ouro Preto, atua a 8 anos na área de
beneficiamento mineral, tendo passado pelas empresas Cemi, Kinross e
Mirabela, onde se encontra atualmente. .
Evandro Figueiredo Reis Faria - Tem 10 anos de experiência em
minerações de zinco, ouro e níquel. Inicialmente trabalhou para Votorantim
Metais e Kinross. Esteve envolvido no comissionamento de 4 plantas de
beneficiamento. É Engenheiro de Minas formado pela Universidade
Federal de Minas Gerais.