Reaproveitamento do caulim da bacia para o processo

Reaproveitamento do caulim da bacia para o processo

Escrito em 12/05/2020
Revista Minérios



Jorge Reis de Almeida, técnico ambiental; e José Messias da Silva Oliveira, gerente de engenharia de projetos – ambos da Imerys Rio Capim Caulim – apresentam o trabalho “Reaproveitamento do caulim da bacia 03 para o processo”.

No Pará, o grupo Imerys, que opera a Rio Capim Caulim, tem unidades situadas no município de Barcarena (com planta e portos) e em Ipixuna do Pará (minas de extração de minério). Este projeto tem como objetivo mostrar o reaproveitamento dos rejeitos de caulim da bacia 03 para o processo, aumentando a vida útil da bacia 03 e da bacia 6A, e também maximizar o volume de sólidos recuperado para o processo com alvura de qualidade.

A empresa, devido suas elevadas produções, gera uma quantidade significativa de rejeito que é depositado em bacias de sedimentação. O beneficiamento de caulim tem dois tipos de rejeitos que são gerados no processo: o primeiro é um rejeito neutro grosseiro (cerca de 6,0% sólidos), constituído basicamente de caulim não disperso, ferro e titânio proveniente das etapas de separação magnética, premoagem, delaminação e centrifugação; já o segundo é um rejeito ácido, proveniente das etapas de branqueamento e filtragem com quantidade de finos resultante, em torno de 3,0% de sólidos. Sendo que esse tipo é armazenado na bacia 03 de clarificação.

Estes rejeitos são constituídos basicamente por caulinita e sais lixiviados na etapa de branqueamento e perdas do processo, que são depositados ao longo da área da bacia criando uma segregação por zonas de alvura alta e baixa.

O minério lavrado em Ipixuna do Pará sofre pré-beneficiamento para retirada da areia e alguns contaminantes. Após esta etapa, o minério é transportado em um mineroduto de 160 km de extensão até a planta em Barcarena, onde é feito o beneficiamento, passando por vários processos com objetivo de elevar o grau de pureza e alvura.

Vale ressaltar que na mina também há possibilidade de se beneficiar o minério e transportá-lo, via mineroduto, apenas para passar pelo processo de secagem e expedição. Todavia, esta segunda alternativa esta sendo pouco utilizada pela companhia.

Processo

 

As etapas do beneficiamento do caulim em Barcarena são feitas em via úmida, e requer uma alta demanda de água adicionada inicialmente para dispersão e diluição da caulinita, para viabilizar a separação do bem mineral (caulim) dos demais componentes, considerados como rejeito. A Imerys é uma empresa dedicada ao processo de beneficiamento de caulim, que no desenvolvimento de seus objetivos, a empresa usa matéria-prima e substâncias gerando efluentes líquidos que são previamente armazenados em bacias de rejeitos.

A Bacia 3 é um reservatório destinado aos efluentes ácidos gerados na área de filtragem do processo industrial de beneficiamento de caulim, onde são submetidos ao processo de clarificação e controle de pH. Desta forma, a Bacia 3 possui constantemente uma lâmina d’água.

A bacia 6A é um reservatório para disposição e sedimentação dos rejeitos neutros gerados na planta de beneficiamento provenientes das etapas de separação magnética, delaminação e centrifugação, além de rejeitos de clarificação e drenagem geral que é incluído na classe II-B (ABNT 14001), que corresponde ao tipo não perigoso e não inerte. Para caracterizar um circuito fechado, a Bacia 6A é dotada de um sistema de captação de superfície e bombeamento para retorno do volume de água armazenado para o processo.

A Bacia 3 apresenta a crista na elevação 22,00 m e fundo na cota 6,00 m. Os taludes de jusante (externos) possuem inclinação de 1,8H:1V e altura vertical de 10 m, enquanto os taludes de montante (internos) possuem inclinação 1,8H:1V e altura máxima de 16 m. O extravasamento da Bacia 3 é feito por meio de sistema de bombeamento.

Dos 100% dos rejeitos que chegam na bacia, 97% é água e 3% são sólidos. A água é tratada e descartada para meio ambiente dentro dos padrões legais. Os sólidos vão sedimentando no fundo, diminuindo o espaço do reservatório, criando um volume morto até chegar no final de sua vida da bacia conforme projeto.

Histórico

No ano de 2014 foi necessário bombear esses sólidos para outra bacia de sedimentação, diminuindo a vida útil de outro reservatório. Em 2015 até 2017 foi transferido um volume muito grande de sólidos com alvura baixa para outras bacias de sedimentação, que são bacia 5 e bacia 6 A.

Em 2018, realizou-se coleta dos rejeitos para análise com objetivo de identificar a qualidade dos sólidos depositado na bacia; foi dividida a área da bacia em zonas - zona A, zona B, zona C e zona D; e subdividido por malhas, para, em seguida, realizar a coleta.

Conforme o resultado da amostra, feito a análise dos rejeitos, identificou-se que na zona A e zona C os sólidos coletados estava com alvura entre 82 e 85, e na zona b e zona c alvura entre 76 e 79.

Então, foi feito uma avaliação do cenário da Bacia 3, a contribuição do material transferido para processo. Os estudos preliminares demostraram que mantendo um controle na amplitude de captação, é possível maximizar o reuso do material sem grandes alterações no processo, com sistema de blendagem dos sólidos das zonas com alvura alta com as zonas com alvura baixa, chegando a uma alvura, que atende ao  processo, de 80.

Após a execução, conseguiu-se ter um ganho significativo na recuperação dos sólidos para processo e uma redução na quantidade dos rejeitos que seriam transferidos da bacia 3 para bacia 5/6, aumentando a vida útil das mesmas.

O ensaio de blendagem apresentou uma recuperação de sólidos significativa de 90%. Os testes mostraram também que o material recuperado é caulim de boa qualidade.