Beneficiamento mineral 35

2.3.4.1 Princípios da cominuição

Os processos de cominuição agrupam um conjunto de operações unitárias que tem por finalidade reduzir, por ação mecânica externa e interna, um sólido de determinado tamanho em fragmentos de tamanho menor. Nesse sentido, a cominuição consiste em estágios de britagem (britadores de mandíbulas, giratórios, cônicos, de impacto e rolos, entre outros), e se aplica desde a mina até a sua adequação ao processo industrial com a moagem (vibratórios, barras, bolas, autógena ou semiautógena, rolos de alta pressão e verticais, entre outros). A depender das características do minério, pode-se utilizar moagem autógena ou semiautógena em combinação com outras operações de cominuição (GALERY, 2011).

Os mecanismos de fragmentação podem ser classificados de acordo com as características do minério e nas etapas na qual o minério se encontra. A britagem é a operação de fragmentação dos blocos maiores obtidos através dos mecanismos de compressão e impacto enquanto que a moagem é um refinamento para a adequação em um produto para o processo industrial (pelotização, lixiviação, combustão, flotação, concentração física, etc). O principal mecanismo atuante na moagem é a abrasão e o produto obtido é da ordem de centenas ou dezenas de micrometros (SILVA, 2012).

Ainda segundo Silva (2012), os principais mecanismos de fragmentação envolvidos na cominuição são:

 Impacto: quando a força é aplicada de forma rápida e com intensidade bem superior à resistência da partícula

 Compressão: a força é aplica de forma lenta, promovendo a propagação de fraturas que aliviam os esforços

 Atrição/abrasão: a concentração localizada de esforços provoca o surgimento de pequenas fraturas superficiais, com pequena diminuição de tamanho da partícula original e geração de partículas finas.

2.3.4.2 Concentração densitária

A concentração densitária é o processo pelo qual partículas de diferentes tamanhos, formas e massa específica são separadas umas das outras pela força da gravidade ou pela força centrífuga (SAMPAIO et al., 2005). No beneficiamento dos minérios auríferos, devido ao contraste de densidade entre os minerais de minério e os minerais de ganga, a concentração por processos densitários tem importante aplicação.

Este processo tem sua importância assegurada devido às altas tonelagens processadas e, em princípio, por serem os mais baratos em termos de investimento na instalação e custo operacional (CHAVES et al., 2013).

Os principais equipamentos utilizados industrialmente na concentração densitária do ouro são os jigues, as aspirais concentradoras, mesas oscilantes e os concentradores centrífugos.

2.3.4.3 Flotação

A flotação por espuma é uma operação de concentração mineral efetuada pela diferença nas propriedades superficiais das partículas. O método trata misturas heterogêneas de partículas suspensas em fase aquosa (polpas).

A seletividade do processo de flotação se baseia nos distintos graus de hidrofobicidade da superfície de diferentes minerais, ou seja, está associado à sua molhabilidade pela água (PERES, 2007). Partículas mais hidrofóbicas são menos ávidas por água

A separação ocorre quando os minerais que se deseja flotar se tornam hidrofóbicos devido a adição de surfactantes (denominados coletores) que formam uma película hidrofóbica na superfície do mineral, impedindo a hidratação de sua superfície em

meio aquoso. Na sequência, bolhas de ar são inseridas ao sistema e possibilitam a adesão destas partículas às bolhas e consequente arraste à superfície, sendo removidos da camada de espuma por transbordo. Por sua vez, as partículas hidrofílicas são recobertas por moléculas de água e permanecem na fase aquosa acompanhando o fluxo de água.

Muitos minérios auríferos com comportamento refratário na cianetação direta, apresentam grãos de ouro altamente disseminados ou encapsulados em minerais sulfetados, como pirita e arsenopirita. Um procedimento para minimizar o efeito refratário é o processamento por flotação dos sulfetos (flotação bulk), na qual se tem melhores resultados do que na flotação seletiva do ouro (MARSDEN et al., 1992; BADRI et al., 2013).

2.3.4.4 Extração hidrometalúrgica

Após a obtenção do pré-concentrado do processamento mineral, a extração do metal de interesse (ouro) de sua ganga ocorre pelas reações de dissolução de ouro em meio aquoso. O cianeto utilizado na lixiviação provém de sais, como cianeto de sódio (NaCN), de potássio (KCN) e cálcio (Ca(CN)2), sendo os dois primeiros mais utilizados

devido à maior solubilidade em água (CIMINELLI, 2002).

2.3.4.5 Circuito de cianetação

O perfeito entendimento das variáveis de processo do circuito de cianetação de determinado minério ou concentrado e de seu inter-relacionamento com as demais componentes, são requisitos básicos para uma operação adequada de cianetação (CIMINELLI, 2002).

A velocidade de reação de dissolução do ouro é dependente das concentrações de cianeto e oxigênio. Além destas concentrações, outras variáveis são: pH, granulometria das partículas, tempo de lixiviação, densidade e concentração de sólidos da polpa, temperatura, pré-aeração e agitação (GOMES, 1999).

2.3.4.6 Adsorção em carvão ativado

Carvão ativado é uma denominação genérica dada a uma grande quantidade de materiais carbonosos amorfos com elevada área de superfície específica (até 1.200 m2_{/g) devido à grande quantidade de poros em sua estrutura (GOMES, 1999). O}

carvão é utilizado para adsorção do ouro em soluções cianetadas e deve ter as seguintes características (FREITAS et al., 2002):

 elevada cinética de adsorção de espécie em fase líquida e capacidade de carregamento;

 resistência a abrasão para garantir um consumo aceitável de carvão e reduzir perda de ouro carregado nos finos de carvão;

 distribuição granulométrica relativamente grossa a fim de facilitar sua separação da polpa por peneiramento.

Os processos a base de carvão ativado, usualmente empregados na indústria para a recuperação do ouro a partir de soluções ou polpa cianetadas, passam por três etapas distintas:

 carregamento: adsorção do cianocomplexo Au(CN)2 nos poros do carvão;

 eluição: dessorção do cianocomplexo, obtendo uma solução mais concentrada;  produção: extração do metal contido no licor através de eletrólise com zinco. Os seguintes processos de adsorção em carvão ativado são utilizados industrialmente para a recuperação do ouro a partir de soluções cianetadas (GOMES, 1999; FREITAS et al., 2002):

 CIP (carbon in pulp) – carvão em polpa: carvão ativado entra em contato com

a polpa já cianetada, em fluxo contra-corrente;

 CIL (carbon in leaching) – carvão em lixiviação: a adsorção se realiza juntamente com a cianetação e é indicada para minérios que contém material carbonoso;

 CIC (carbon in column) – carvão em coluna: solução cianetada clarificada, proveniente de lixiviação em pilha ou tanques, alimenta uma série de colunas contendo carvão ativado.

 Lixiviação em pilha (heap leaching) – sistema de extração de ouro por lixiviação em pilha de minério britado na qual é composto por uma base impermeabilizante, tubulações centrais e periféricas e trincheiras também impermeabilizante.