Projeto premiado com o 16 Prêmio de
Excelência da Indústria
Minero-metalúrgica Brasileira
13 de maio de 2014 - Hotel Ouro Minas -
Belo Horizonte (MG)
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O USO DE FLOTAÇÃO EM CASCATA PARA A RECUPERAÇÃO DE REJEITOS AURIFEROS NA KINROSS BRASIL MINERAÇÃO
Getúlio Gomes de Oliveira Júnior Gerente de Desenvolvimento Tecnológico – getulio.junior@kinross.com
Alair Agripino de Jesus Especialista de Processos – alair.jesus@kinross.com
Rodrigo Barsante Gomides Gerente Sênior de Processos e Manutenção Industrial – rodrigo.gomides@kinross.com
Antonio Jara. Gerente Geral AJG Engenharia ajara@ajgingenieria.cl Luis Grünewald Gerente Técnico AJG Engenharia ajara@ajgingenieria.cl
RESUMO
Objetivando elevar os atuais níveis de recuperação de ouro, a Kinross Brasil Mineração (KBM) vem estudando ao longo dos anos diferentes tecnologias que permitam aumentar a eficiência do seu processo produtivo. Paracatu possui duas plantas, sendo uma com capacidade de 20 MTPA (denominada Planta 1) e outra com capacidade de 41 MTPA (Planta 2). Em 2013 foram produzidas por volta de 500.000oz de ouro através do beneficiamento de 56 Mton. O processo consiste basicamente de um circuito de Britagem Moagem Ciclonagem Flotação Convencional Lixiviação.
Entre as propostas de aumentos de eficiência foi avaliado o uso de flotação em cascata para processamento do rejeito final.
A flotação em cascata consiste no uso do gradiente natural entre a descarga do rejeito proveniente da flotação convencional até a sua disposição final em barragem; promove-se a aeração através de caixas de passagem da polpa de um ponto a outro da descarga de rejeito. Ela consiste numa maneira barata de se promover a recuperação de um rejeito já flotado. Utiliza-se a oportunidade que uma polpa tem de ser transportada de um ponto para outro por gravidade, promovendo-se a aeração da polpa e a retirada de uma espuma carregada.
Pode-se dividir a circuito em três trechos, sendo que o primeiro transporta a polpa, o segundo gera a espumação num rebaixamento de nível através de furos afunilados e o terceiro permite, durante o transporte, que a espuma se forme. Nesse terceiro trecho colocam-se desviadores de espuma que no final a descarrega em uma calha que a desvia até uma calha lateral de concentrado, que acompanha a calha maior de rejeito.
INTRODUÇÃO
A KINROSS BRASIL MINERAÇÃO (KBM) está localizada no município de Paracatu (figura I), região Noroeste do estado de Minas Gerais, distante cerca de 500 km de Belo Horizonte e 230 km de Brasília. O controle acionário da KBM pertence ao grupo canadense Kinross Gold Corporation. O grupo Kinross é atualmente o 7º produtor de ouro no mundo com minas nos Estados Unidos, África, Canadá, Rússia, Chile e Brasil.
Figura I:Kinross Brasil Mineração – Localização
O processo de flotação da KBM (fluxograma I) consiste de tratar o overflow do ciclone que classifica o produto da moagem e o underflow retornar para os moinhos como carga circulante. O overflow (80% - 106 µm) alimenta as células de desbastadoras (rougher). O produto flotado obtido são reprocessados no circuito cleaner. O não flotado desta unidade constitui o rejeito final. Cerca de 100% do rejeito da flotação segue diretamente para a barragem de rejeitos.
O teor médio do minério lavrado a cada ano vem caindo ao longo do tempo, tendendo a estabilizar-se em torno de 0,400 g/t nos próximos anos. Isto faz com que a empresa trabalhe com o menor teor do mundo por tonelada lavrada.
Fluxograma I: Processo de flotação
Distribuidor
Flotação Rougher (4 x 6 células) 27CF501-506A/D
ESPESSADOR OF
CLASSIFICAÇÃO
Flotação Cleaner S (2 x 5 células) 27CF507-511A/B
Flotação Cleaner Au (1 x 3 Células) 27CF512-514
Flotação Re-Cleaner S (1 x 6 Células) 27CF515-520 27CX503 27BO503A/B Barragem Efluentes 27CX520 27BO530A/B 27CX501 27BO501A/B ROUGHER FEED 27BO532A/B27CX522 27BO537 27BO538 27CX502 27BO502A/B METODOLOGIA
O uso de flotação em cascata já se faz comum e algumas minas no Chile, de modo que foram feitos contatos com uma empresa chilena (AJG) que projetou um circuito piloto (em três módulos de cascatas) para tratamento de 1.000 m³/h de polpa proveniente do rejeito de flotação. O sistema foi operado no período de 22/08/2013 a 04/10/2013, sendo supervisionados pela equipe de desenvolvimento tecnológico da KBM e AJG.
Foto II: Calha da Flotação da Cascata Piloto.
Foto III: Passagens circulares em forma afunilada que promovem a sucção de ar.
Foto IV: Desviadores de espuma para descarrega na calha de concentrado.
Tabela I: Procedimento de operação da flotação em cascata piloto
Nome Unidade Pontos Método Procedimento Materiais
Vazão m³/h Alimentação Medição da altura da polpa e velocidade.
Medir a altura da polpa utilizando a trena métrica; Medir a velocidade da polpa através do tempo percorrido por uma boia flutuante numa distancia conhecida.
Trena métrica , cronometro e boia flutuante.
Vazão m³/h ConcentradoMedição do volume da polpa em um intervalo de tempo.
Dirigir o fluxo do concentrado no balde com o volume conhecido e medir o tempo.
Baldes de 20 litros e cronômetro.
% Sólidos % Todos fluxos Utulização da balança marcy.
Coletar a amostra do fluxo desejado utilizando um amostrador e colocar a amostra no copo da balança marcy.
Balança Marcy e amostrador.
Teor de Au e S g/t e % Todos fluxos Laboratório Químico.
Coletar a amostra do fluxo desejado utilizando um amostrador e processar as amostras no Lab. de Processo e enviar para Lab. Químico.
Amostrador e baldes de 20 litros.
AVALIAÇÃO RESULTADOS
Com a campanha dos testes foram obtidos resultados metalúrgicos encorajadores que permitiram
alcançar o fluxo de projeto de aproximadamente 1.000 m3/h e a recuperação de 6,8% de Au presente no rejeito e 0,54% de recuperação de mássica (considerando apenas 03 cascatas).
Tabela II: Balanço de massa Vazão da Polpa %Sólidos Vazão da Polpa Minério Vazão de Água Dendidade da Polpa Densidade minério Teor de Au Au m³/h % t/h t/h m³/h t/m³ t/m³ g/t g/h Alimentação 800 30 991,6 297,5 694,13 1,24 2,81 0,04 11,9 Concentrado 1 1,8 25 2,1 0,5 1,61 1,19 2,81 0,667 0,4 Rejeito 1 798,2 30 989,5 297 692,53 1,24 2,81 0,039 11,5 Concentrado 2 1,79 25 2,1 0,5 1,6 1,19 2,81 0,432 0,2 Rejeito 2 796,41 30 987,3 296,4 690,92 1,24 2,81 0,038 11,3 Concentrado 3 1,79 25 2,1 0,5 1,6 1,19 2,81 0,424 0,2 Rejeito Final 794,62 30 985,2 295,9 689,32 1,24 2,81 0,037 11,1 Concentrado total 5,38 25 6,41 1,6 4,81 1,19 2,81 0,51 0,8
Com os resultados obtidos na planta piloto foi possível fazer uma projeção para um circuito industrial de flotação em cascata consistindo de quatro linhas paralelas com dez módulos cada linha e capacidade de 3.000m³/h cada. A recuperação metalurgica projetada sera maior que 15%.
Gráfico I: Projeção para 10 flotações em cascatas (4 linhas)
Importante ressaltar que os testes indicaram que grande parte do ouro recuperado pelas cascatas se encontrava na fração fina abaixo de 38 microns, fração esta que normalmente não é recuperada via processos convencionais de flotação (flotação em tanques).
Gráfico II: Projeção para 10 flotações em cascatas (4 linhas)
25,00 4,00 19,00 20,00 33,00 2,00 0,00 2,00 4,00 92,00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 106 75 38 -38 (% ) Malha (µm)
Distribuição do Au
Abaixo o modelo esquemático do circuito industrial.
Fluxograma II: Disposição da flotação em cascata e a planta de limpeza
AVALIAÇÃO ECONÔMICA
Os parâmetros utilizados para avaliação da implantação industrial do projeto de flotação em cascata foram a recuperação de massa e recuperação metalurgica; tomando-se como base os dados gerados na atual planta industrial de concentração. A seguir tem-se a avaliação econômica para a implantação do projeto.
Tabela III: Dados da planta industrial
Alimentação (t/dia) 120.000 Rejeito (t/dia) 117.600 Teor Au Alimentado (g/t) 0,40 Teor Au no Rejeito (g/t) 0,065 Recuperação de Massa (%) 2,00 Concentrado (t/dia) 2.400 Recuperação Metalurgica (%) 84,00 Concentrado (gAu/dia) 40.320
Tabela IV: Dados da planta industrial de flotação em cascata Alimentação (t/dia) 117.600 Teor Au Alimentado (g/t) 0,065 Recuperação de Massa (%) 2,00 Recuperação Metalurgica (%) 16,00 Teor Au no Concentrado (g/t) 0,52 Concentrado (gAu/dia) 1.223
Planta de Flotação em Cascata
Considerando uma recuperação final de 80% já que o concentrado gerado pela cascata deverá passar por um processo de enriquecimento para posterior processamento na etapa de lixiviação, ter-se-á uma produção anual de estimada de 270 kg de Au. Há de ressaltar que esta margem de ganho pode ser aumentada conforme otimização do circuito de flotação em cascata e a planta de limpeza.
CONCLUSÃO
O uso de flotação em cascata tem se mostrado uma alternativa viável para tratamento de rejeitos em algumas minas já em operação no Chile.
Os testes realizados com amostras do rejeito de flotação da planta de benefiamento de Paracatu mostraram que é possivel aumentar a recuperação de ouro utilizando-se cascatas.
No presente momento está em andamento a validação de um projeto básico para levamento de custos assim como novos testes para aumentar o volume de conhecimento deste tipo de operação.
