A fabricante FLSmidth adota dois conceitos de filtragem – a pressão e a vácuo – que podem ser aplicados no beneficiamento dos diversos tipos de minério (ferro, cobre, ouro, fosfato, nióbio, magnesita, lítio, ilmenita, talco, prata, chumbo e zinco, entre outros), servindo tanto à obtenção de concentrados, quanto ao processamento dos rejeitos gerados ao final do ciclo operacional.

A demanda por projetos de tratamento e disposição de rejeitos, em especial utilizando tecnologias de filtragem, cresceu radicalmente em função das tragédias ocorridas nas barragens de Mariana, da Samarco, e de Brumadinho, da Vale/BHP, em Minas Gerais, lembra Alexandre Arruda, gerente de Vendas de Capital da FLSmidth Brasil.

“O aumento dessa demanda foi resultado da adoção de leis muito mais rigorosas, pelos governos federal e estadual, para a gestão dos sistemas de rejeito das mineradoras, no sentido de garantir a segurança das operações e por conseguinte, a integridade dos colaboradores das corporações que atuam nesse segmento”, explica Arruda. Foi então, conta o gerente, que as grandes mineradoras do Brasil iniciaram processos de mapeamento de suas barragens e, com o suporte de empresas de engenharia, passaram a desenvolver projetos para que todo o rejeito gerado em suas operações fosse transformado em torta seca, permitindo o progressivo descomissionamento de suas barragens.

Cada um desses projetos, diz Arruda, representa um grande desafio sob todos os aspectos, por envolver uma série de pontos de atenção, de forma que os processos sejam bem-sucedidos na sua formatação. Como exemplos, ele cita questões relacionadas à capacidade de investimento da empresa, localização geográfica e disponibilidade de espaço físico para instalação do projeto, seu grau de interferência no fluxograma de processo existente, o licenciamento ambiental obrigatório e os necessários alinhamentos junto a órgãos governamentais e comunidades locais, entre outros. “No entanto, esse é um caminho sem volta e a segurança das barragens de rejeito e, sendo possível, sua eliminação, se tornou prioridade zero em operações e projetos de mineração em todo o território brasileiro”, conclui.

Condicionantes

Entre os parâmetros processuais a serem considerados no dimensionamento de um sistema de filtragem, Arruda destaca: os aspectos geológicos e geográficos da mina; a necessidade de realização de uma campanha de testes de laboratório e piloto, para a seleção da melhor tecnologia de filtragem a ser aplicada no projeto; a análise das operações unitárias que antecedem a filtragem dentro do fluxograma de processo, como as de ciclonagem, espessamento e flotação; a massa de minério a ser processada; e a distribuição granulométrica do minério.

Também devem ser verificadas a densidade e concentração de sólidos do minério na alimentação da filtragem; a umidade presente na torta ao final do ciclo de filtragem; e o modal de transporte do rejeito já desaguado, se através de caminhões ou de um transportador de correia, assim como sua forma de disposição.

A operação de filtragem é uma das etapas finais do fluxograma e tem como principal objetivo proporcionar a recuperação máxima da água de processo gerando, em consequência, um produto final com a menor umidade possível. Para que isso ocorra, o gerente ressalta que é de fundamental importância que as mineradoras analisem, com rigor de detalhes, todos os pontos do fluxograma – desde a cominuição (britagem e moagem), passando pela classificação, espessamento e flotação – que antecedem a operação unitária de filtragem, para que os minérios caracterizados em polpa cheguem aos filtros atendendo aos mesmos requisitos indicados nas premissas de cálculo para cada tecnologia aplicada e inserida na rota de processo.

Configurações

A configuração de um sistema de filtragem tem aspectos diversificados quando da sua definição. A configuração mínima pode ter o objetivo de atender apenas a uma necessidade pontual da planta de beneficiamento, através da inserção de um equipamento que servirá a um complemento de produção ou à estabilização de uma operação.

Já um sistema mais robusto exige a elaboração de uma engenharia mais detalhada, sob o ponto de vista de processo e infraestrutura, com a participação de equipes multidisciplinares da mineradora e de consultorias de engenharia, para que se defina a melhor solução a ser implantada, dependendo do tipo de minério a ser processado. Em ambos os cenários, completa Arruda, o foco deve estar nas particularidades do mineral processado, o que reforça a necessidade de uma base de dados gerada a partir de testes de laboratório exploratórios.

Entre os cases de sucesso realizados pela FLSmidth Brasil, o gerente destaca os sistemas de filtragem a vácuo de rejeitos de minério de ferro implantados nas minas Conceição e Cauê, do Complexo de Itabira, da Vale, e no Complexo de Germano, da Samarco, em Mariana, ambos em Minas Gerais. No primeiro foram instalados 38 filtros de disco, com capacidade de 200 t/h por unidade. No segundo foram 6 filtros de disco, com capacidade de 180 t/h por unidade.

Os filtros de disco, explica Arruda, são equipamentos muito confiáveis ​​do ponto de vista de processo, operação mecânica e manutenção, além de projetados para atender a rigorosos requisitos técnicos, operando dentro dos limites indicados pelos clientes. Dependendo da aplicação, esse tipo de filtro pode ser submetido à alta incidência de abrasão e à ação de agentes químicos. Nesse caso, sua vida útil pode ser prolongada com o emprego de materiais especiais, contendo cerâmica e poliuretano, principalmente nas áreas de contato com o produto ou polpa de minério, e nas áreas mais sujeitas à maior agitação ou turbulência. “É um filtro de baixo grau de investimento, mas com altos índices de produção, mais compacto e com menor consumo de energia, economia que pode ser aplicada em peças de reposição, se for o caso”, completa o gerente.

Portfólio

A FLSmidth Brasil possui uma base instalada de mais de 300 filtros de disco e filtros horizontais de correia em grandes mineradoras, 70% deles utilizados no processamento de minério de ferro para a produção de concentrado e 30% para tratamento de rejeitos de mineração diversos. Essa proporção tende a se equilibrar, avalia Arruda, com o aumento de projetos de disposição a seco de rejeitos no país.

A fabricante oferece projetos customizados, a exemplo do que elaborou para o tratamento de rejeitos em minas da Vale, com engenharia de equipamentos totalmente exclusiva e particularizada. A automação dos sistemas, que ganhou impulso com as restrições de acesso físico aos locais de trabalho impostas pela pandemia de Covid-19, é outro diferencial tecnológico da empresa. As inovações introduzidas nos produtos também estão alinhadas ao programa Mission Zero, de sustentabilidade da FLSmidth, com foco na reutilização da água gerada nos processos de filtragem, eliminando o desperdício do insumo em um cenário de crescente escassez, e na redução das emissões de gás carbônico e do consumo de energia elétrica.

A linha de filtragem a pressão da fabricante conta com filtros prensa automáticos; espessadores; bombas de polpa de alimentação; compressores e reservatórios de ar comprimido; bombas de água de lavagem; e estruturas metálicas. Para a filtragem a vácuo estão disponíveis filtros de disco e horizontais de correia; espessadores; vasos separadores de material filtrado; bombas de água para material filtrado; bombas de vácuo; e compressores de ar. As duas linhas possuem sistemas de automação e de controle avançado do processo.

Foto em destaque no alto da página: Filtro de disco instalado no Complexo de Germano, da Samarco

Fotos: FLSmidth/Divulgação