Melhorar as condições de estocagem de rejeitos finos de plantas de processamento mineral é um dos maiores desafios enfrentados pela indústria de mineração. A prática atual de armazenagem úmida em barragens de rejeitos constitui uma preocupação ambiental, consome grandes volumes de água, causa impactos nas comunidades e é cara em função dos custos de gerenciamento e passivos ambientais a longo prazo. E, em caso de rompimento de barragens de rejeitos, grandes desastres sociais e ambientais podem ocorrer, causando perda de reputação e multas vultosas pelas autoridades regulatórias.
Na verdade, o problema se concentra no teor de umidade do material. Rejeitos finos tendem a reter água, sendo difíceis de desaguar abaixo do nível de saturação. Finos saturados são geotecnicamente instáveis. Remova-se a água dos rejeitos e eles se tornam muito mais estáveis de um ponto de vista estrutural, mas os sulfetos e espécies reativas estão sujeitos à oxidação.
O desafio está relacionado ao fato de que o deságue e empilhamento de rejeitos não são uma alternativa barata. Abordagens tradicionais para a filtragem do rejeito requerem mais investimentos para serem desenvolvidas e operadas. Somente projetos envolvendo corpos minerais de ótima qualidade (e, portanto, que proporcionam maiores margens por tonelada de minério) podem justificar esta rota de processo, o que limita sua aceitação pelo setor.
Entretanto, desenvolvimentos recentes em métodos de deságue e pré-concentração podem viabilizar abordagens alternativas que, considerando-se toda a cadeia de valor, têm potencial de efetivamente gerar renda, ao mesmo tempo em que viabilizam economicamente o empilhamento a seco de rejeitos de modo a competir com a tradicional armazenagem de rejeitos úmidos. Isto permite que as grandes mineradoras aumentem sua produção, reduzam seus custos de investimento e operacionais e, simultaneamente, minimizem o consumo de energia e água, bem como o impacto ambiental dos rejeitos por elas gerados.
Por que isto é tão difícil?
Como indústria, podemos, às vezes, ser míopes. A compreensão e o conceito “da mina ao moinho” nos são ensinados na universidade, mas uma abordagem “da mina ao depósito de rejeitos” não existe como uma filosofia do setor. Frequentemente, o setor está tão focado nos detalhes que deixamos de ver o quadro geral. E, à medida que nos desenvolvemos tecnicamente como especialistas, esquecemos da importância de ser um generalista e trabalhar em diversas áreas de especialização. O resultado? Especialistas e técnicos podem ser culpados por trabalhar de modo compartimentalizado e sem uma compreensão suficiente dos aspectos gerais, negligenciando assim oportunidades e benefícios inerentes a uma abordagem holística. Hierarquias podem se formar à medida que as organizações crescem e o potencial de impacto aumenta, o que prejudica a comunicação e a troca de ideias e inibe o progresso.
E, não obstante, as respostas estão bem à nossa frente. Só precisamos dar um passo atrás para percebê-las.
As soluções
A pré-concentração é uma parte essencial da solução, podendo ser utilizadas diferentes tecnologias no processo. Os exemplos incluem sensores na pá escavadeira, análise de minérios de baixo teor e sensores de rastreamento de minério – todos ajudam a garantir que os materiais sem aproveitamento econômico sejam removidos entre a mina e o moinho e, portanto, não sejam moídos, reduzindo efetivamente as necessidades de gerenciamento de rejeitos.
Na planta de processo, o peneiramento, a triagem e a remoção de pebbles no moinho semi-autógeno (SAG) levam à eliminação dos resíduos mais grossos já no início do processo. Essas tecnologias não são novas e, em alguns casos, são utilizadas há décadas. Por exemplo, na Bougainville Copper, resíduos grossos e de baixo teor eram segregados em grandes quantidades nos anos 80. A Ravenswood Gold, que ainda opera hoje em dia, modernizou recentemente seu circuito de britagem e adota uma abordagem semelhante. A My Isa utilizou separação de meio denso por mais de 40 anos para rejeitar materiais contendo chumbo e zinco de baixo teor. As minas de El Soldado e Mogalakwena da Anglo American utilizam a triagem do ROM, enquanto pedregulhos são removidos no moinho SAG em inúmeras minas. Na planta da Telfer, pertencente à Newcrest, os pedregulhos são separados por granulometria e rejeitados.
Na planta de processo, um avanço importante é o uso de tecnologias de Flotação de Partículas Grossas (CPF). Enquanto os processos típicos de moagem tendem a moer o material até uma granulometria entre 75 µm e 250 µm, a tecnologia CPF, já testada e demonstrada, pode permitir que a granulometria de moagem seja ampliada para cerca de 300 µm a 400 µm, sem comprometer a taxa de recuperação. Na verdade, já em 2018, projetamos o primeiro circuito CPF para uma aplicação em rocha dura (hard rock) na mina de Cadia da Newcrest Gold. Desde então, foram instalados circuitos CPF nas minas de Kennecott, El Soldado, Mogalakwena e mais dois sistemas em Cadia, estando outro na fase de construção em Quellaveco.
Como isto resulta em armazenagem mais segura de rejeitos?
A quantidade de rejeitos finos pode ser reduzida em 65% ou mais combinando-se todas estas tecnologias e abordagens. A produção, deságue e mistura de resíduos mais grossos, bem como a mistura de material grosso seco com material fino mais úmido nas proporções corretas, podem aumentar significativamente a estabilidade geotécnica dos rejeitos. Isso permite maiores alturas de empilhamento e uma operação mais robusta do sistema de empilhamento, além de tornar mais flexível o controle de umidade de rejeitos finos o que, por sua vez, torna as tradicionais abordagens de deságue (tais como centrifugação, TerraflowingTM ou filtragem) mais eficazes.
Mas isto é econômico?
O objetivo da cadeia de valor da mina até os rejeitos é melhorar a condição geral de negócios, rejeitando resíduos ou fluxos de menor valor no momento certo, na medida certa e com esforço mínimo. Podemos melhorar a economia da operação eliminando gargalos e restrições no moinho e viabilizando a gestão de rejeitos secos com ótimo custo-benefício e baixos riscos financeiros, de reputação e ambientais (e baixos custos de mitigação).
É possível obter economia de energia de até 30% para cada tonelada moída. E o consumo de água por tonelada moída pode ser significativamente reduzido, proporcionando mais economia no caso de projetos em regiões áridas. No caso de projetos sujeitos a restrições em termos de rejeitos, a capacidade de empilhar e armazenar rejeitos secos pode prolongar substancialmente a vida útil da mina.
O que está retardando a adoção?
A abordagem "padrão" tem sido privilegiar o custo mais baixo. As estruturas de custo (energia, água, emissões de GEE, fechamento) estão mudando e essas mudanças levarão a uma revisão do "padrão" focado no resultado de custo mais baixo.
Uma vez que as estruturas de custo mudem ou melhorem em função da tecnologia e da capacidade, fatores humanos como conscientização, compreensão e gerenciamento de risco passam a ser os fatores limitantes.
Nós podemos ajudar
Sabemos que há oportunidades significativas para melhorar a forma como os rejeitos são planejados, gerenciados e mantidos. E acredito que isso possa ser feito de modo a aumentar as taxas de produção e reduzir os custos de capital e operacionais, ao mesmo tempo em que minimiza o consumo de energia e água e reduz o impacto ambiental da atividade de rejeitos.
Quer saber mais? Entre em contato com Matt Pyle.