Na etapa de classificação, onde se realiza a separação do minério já britado confome o tamanho das partículas, a aplicação do peneiramento a seco ou à umidade natural é discutida há vários anos e ganhou grande visibilidade com sua adoção no Projeto S11D, da Vale, em Carajás (PA), que já se tornou um caso de estudo clássico sobre o tema. Posteriormente, com o rompimento de barragens de rejeitos, a solução foi novamente evidenciada, em contraposição ao peneiramento a úmido, que requer a utilização de água em maior ou menor quantidade.

Com ganhos ambientais e de eficiência inegáveis – aumento da recuperação metalúrgica, eliminação de barragens de rejeitos, simplificação do processo e redução do consumo de água e energia, com menores custos de operação e manutenção -, o peneiramento a seco não é indicado para qualquer substância mineral. Além do ferro com alto teor, seu uso se aplica ao manganês, rochas e minerais industriais, agregados para construção civil, rochas ornamentais e agrominerais, gemas e carvão mineral.

Ou seja, o método atende a minérios que tem seu beneficiamento por britagem, com classificação por peneiras e, em alguns casos, moagem a seco. Nos processos que incluem a etapa de concentração – por flotação, separação magnética ou  gravimetria, por exemplo -, o peneiramento é necessariamente a úmido. Nesse caso, a solução para a eliminação do uso de água é o empilhamento a seco, após o espessamento e filtragem do material através de filtros prensa.

No S11D, as características do minério de ferro – grande quantidade de finos (até 30% menor que 150 microns) combinada com a umidade natural de até 12% na época de chuvas – não eram as mais adequadas para a adoção do peneiramento a seco. O dimensionamento das instalações de classificação e de seus equipamentos sob essas condições envolveu, à época, três fabricantes com know how na fabricação de peneiras – a Haver & Boecker, a Metso e a Schenck -, além de empresas de engenharia e equipes multidisciplinares da Vale.

Desafios

A variação da umidade natural do minério facilita a aderência ou coesividade das partículas finas, que ficam retidas no oversize da peneira, comprometendo o fluxo de material e prejudicando a eficiência da classificação. O processo de peneiramento a seco também amplia a geração de pó e material particulado, antes restrito à etapa de britagem. No caso específico do S11D, havia ainda outros complicadores como a elevada escala de processamento (16.667 tph) e as condições climáticas (regime de chuvas), que exigiam o desenvolvimento de equipamentos diferenciados para operar nesse ambiente

A escolha recaiu sobre o uso de peneiras vibratórias. Especialistas da Haver & Boecker explicam que esse tipo de peneira possui maior aceleração dinâmica específica no material, mantendo essa condição dinâmica durante todo o processo de classificação, independentemente das variações da carga. Esse sistema de acionamento circular de amplitude constante é diferente do existente em peneiras como as circulares, por exemplo, onde a amplitude varia de acordo com a carga de material.

Hoje, a Haver & Boecker conta com um produto de linha com essas características. A peneira vibratória excêntrica é indicada para aplicações críticas e inicialmente projetada para minérios de alta densidade, já está expandindo seu uso para materiais com menor grau de pureza (< 62%). O equipamento possui acionamento excêntrico (amplitude e aceleração constantes) e conta com telas especiais Ty-Wire, de composição híbrida, combinando metal e poliuterano. Segundo a fabricante, esse material reduz significantivamente as ocorrências de entupimento das telas.

Na época do S11D, a Metso, por sua vez, desenvolveu o protótipo de uma peneira vibratória no laboratório que possui em Sorocaba (SP), com acionamento elípitico, de 8×20′ e com duplo deck, seguindo as especificações da planta de classificação da futura mina, onde seria testada.. A proporção 1:3 da elipse é gerada por duas linhas de mecanismos que ficam distante do centro de gravidade da peneira. Os eixos contam com autossincronização eletrônica, o que possibilita ajustes do ângulo e da velocidade de vibração com a máquina em operação. Atualmente, a fabricante disponibiliza seis modelos dessas