Melhorias no peneiramento reduz sílica reativa na bauxita

Melhorias no peneiramento reduz sílica reativa na bauxita

Escrito em 12/05/2020
Revista Minérios


A Mina de Bauxita de Juruti, localizada na cidade de Juruti no oeste do Pará, é uma mina jovem, a qual está em operação pela mineradora Alcoa desde setembro de 2009, com uma produção anual de mais de 7 milhões de toneladas de minério. O processo de produção da bauxita compreende as operações de lavra, beneficiamento e carregamento ferroviário.

O beneficiamento da bauxita ocorre na usina de classificação que atualmente possui duas linhas de produção idênticas e compreende as etapas de classificação e lavagem em peneiras rotativas e vibratórias, ciclonagem e filtragem onde o objetivo principal é a remoção da fração mais fina do minério menor que 400#, considerada contaminante por conter baixo teor de alumina aproveitável e alto teor de sílica reativa.

Cerca de 70% do minério alimentado à planta possui granulometria >1,2mm, sendo classificado em um conjunto de 5 peneiras vibratórias por linha de produção. Estas peneiras estão dotadas de um conjunto de tubulações de spray que promovem a lavagem do material. Nesta etapa, para que a remoção de contaminantes seja eficiente é necessário que se tenha pressão de água mínima de 5kgf/cm² por peneira, e que o material tenha o maior contato possível com a água dos sprays, que devem estar posicionados em um ângulo e altura pré-definidos. Assim, este trabalho buscou alternativas de baixo custo para otimização do circuito de lavagem do peneiramento, visando a maior eficiência na lavabilidade do minério.

Foram instalados dispositivos nas peneiras que promoveram a redução da velocidade e maior uniformidade do material alimentado e uma bomba booster para garantir a pressurização mínima requerida. Como resultado, obteve-se redução de 0,2% de contaminantes e consequentemente aumento nos teores do produto final, resultando em receita adicional de R$ 2,7 milhões/ano.

Beneficiamento

A classificação e lavagem do minério tem os seguintes cinco estágios: desagregação e classificação em scrubers e trommels onde o material é classificado em 3’’; posteriormente, é direcionado para a etapa de peneiramento que atualmente é dividido em peneiramento primário, composto por duas peneiras vibratórias de dois decks e peneiramento secundário, composto por três peneiras vibratórias de dois decks.

Após esta etapa, o material maior que 1,2 mm é considerado produto final e segue para os pátios de estocagem, enquanto o material menor que 1,2 mm segue para o circuito da ciclonagem que possui quatro estágios, sendo dois estágios de produto fino (>150#) e dois estágios de produto superfino (<150# e >400#).

Após a classificação nos ciclones, o produto fino é filtrado em filtros de esteira e então é estocado juntamente com o produto granulado.

Dentre as operações citadas acima, a etapa de peneiramento apresenta suma importância na redução de contaminantes do produto final, uma vez que é responsável pelo beneficiamento de aproximadamente 70% do produto da planta de lavagem. As peneiras instaladas em Juruti estão dotadas de um sistema de flautas de spray pressurizados que tem por objetivo realizar a lavagem do minério, buscando retirar o máximo possível de argila e material menor que 400#, uma vez que esta fração é rica em sílica reativa.

Neste contexto, a instalação de dispositivos para reduzir a velocidade de escoamento do material e aumentar a pressão de água, surgiu como uma alternativa para melhorar a qualidade do produto da usina, abrindo portas para que outros estudos e melhorias de maior porte fossem considerados.

O presente trabalho tem como objetivo reduzir o percentual de sílica reativa no produto da planta de lavagem de Juruti, a partir da implementação de melhorias na etapa do peneiramento, visando a redução da velocidade de escoamento e maior uniformidade do material e aumento da pressão da água de lavagem nas peneiras.

Para aumentar a eficiência de lavagem do produto proveniente do peneiramento de grossos, fez-se a implementação de dispositivos de baixo custo nas peneiras que promovam uniformidade na alimentação e redução da velocidade de escoamento do material, além da instalação de uma bomba booster na linha de alimentação de água das peneiras para aumento da pressão de água de lavagem.

Vantagens

Para que fosse possível mensurar os resultados, as melhorias foram instaladas inicialmente em uma linha de produção. Dessa forma foi possível comparar o percentual de contaminantes através de amostragens do produto das duas linhas de produção (linha 1 sem as melhorias, linha 2 com as melhorias), que como já mencionado, são idênticas no que diz respeito aos equipamentos e regime de operação.

Assim, observou-se que houve um aumento de em média 3,31kgf/cm² no peneiramento primário, atingindo o valor mínimo de projeto, e de 2,2kgf/cm² no peneiramento secundário.

Observou-se ainda uma redução média de 0,2% absoluto de -400# no produto, comparando-se o antes e depois do projeto.

Comparando-se os teores do produto final antes e após o projeto, considerando os teores de alumina aproveitável e sílica reativa das frações >400# (produto) e <400# (contaminantes), com a redução do percentual de contaminantes atingida, obteve-se um aumento de 0,053% de alumina aproveitável e redução de 0,02% de sílica reativa no produto final.

Ainda, considerando a política atual de bônus e pênaltis firmada entre a Companhia e seus clientes, onde se paga pênalti por material embarcado abaixo da especificação e se ganha bônus por material embarcado acima da especificação, este aumento no teor do produto final representa um aumento de receita de aproximadamente R$ 220 mil/mês, o que representa  ganho de R$ 2,7 milhões/ano.

Para alcançar a máxima eficiência do sistema de lavagem nas peneiras, o próximo passo é a otimização do sistema de sprays. Em parceria com a empresa Spraying Systems, em janeiro de 2020, todas as 80 flautas que compõe o sistema de lavagem nas peneiras foram substituídas por flautas “auto-limpantes”, que contém em seu interior uma escova de aço para promover a limpeza dos tubos e chuveiros, sem que sejam necessárias paradas de produção para desobstrução dos bicos.

Além disso, todo o sistema será redimensionado buscando altura e ângulo ótimos de operação. Esta melhoria trará maior disponibilidade física, aumento de produtividade dos operadores, aumento na qualidade do minério, além da possível redução no consumo de água, com expectativa de retorno financeiro na casa de R$ 1 milhão/ano.



Thiago Bentes Celso



Mônica Paiva



Rafaela de Oliveira