Implantação de Sistema de Dragagem/Ciclonagem Gera Redução de
Custos Superior a R$ 3 Milhões na Mina São Francisco
Autores:
Thiago Vitali Pignaton - Coordenador de Beneficiamento
Samuel Trindade Viana - Engenheiro de Processo
José Carlos Ferreira - Supervisor da planta
Gesio Tomaz - Supervisor da Planta
1. Introdução
Localizada no município de Vila Bela da Santíssima Trindade - MT, a aproximadamente 500 Km da capital Cuiabá, a Mina São Francisco foi adquirida pela canadense Aura Minerals Inc. em maio de 2010, junto a Yamana Gold.
A partir daí, a Mina São Francisco vem passando por processos de transformações, tais como: abertura de cava, reforma da planta e melhorias de processo que tornaram a mina altamente produtiva e sustentável diante do atual cenário do mercado de ouro.
Com o aumento da produção, elevou-se também a geração de finos que são carreados junto com água de processo para o dique. Os finos representam uma perda da ordem de 15% ou 50.000 t/mês, pois a planta não possui um espessado no circuito gravimétrico. Parte destes finos, cerca de 20.000 t/mês são recuperados com operação de equipamentos moveis alugados (retroescavadeiras/caminhões) e posteriormente são transportados para a pilha de lixiviação, ocorre que mensalmente são depositados no dique cerca de 30.000 t/mês de finos, fato que, além de representar uma grande perda de produção, estava causando assoreamento do dique, elevando o risco de falta de água para a planta gravimétrica.
Com o objetivo de dobrar a recuperação dos finos, reduzindo o ritmo de assoreamento e aumentando a produção, foi realizado um estudo de viabilidade de implantação de um sistema de dragagem/ciclonagem em comparação com o aumento nos números de equipamentos alugados. O resultado do estudo foi uma economia prevista superior a R$ 3.000.000 no período de janeiro/14 até junho/16.
2. Apresentação do Processo de Beneficiamento
A Mina São Francisco possui, em seus processos produtivos de ouro, as etapas de mina (pesquisa, perfuração, desmonte, carregamento, transporte e estocagem) e beneficiamento (britagem, gravimetria, lixiviação em pilhas, adsorção/dessorção ‘ADR’ e fundição), além dos laboratórios.
O presente trabalho dará foco na comparação financeira entre os métodos re retirada de finos do dique através de draga/ciclonagem X aluguel de máquinas
As Figuras 1 e 2 ilustram o fluxograma do processo de beneficiamento da Mina São Francisco, sendo os circuitos de britagem e gravimetria representados pela Figura 1 e os circuitos de lixiviação, ADR e fundição representados pela Figura 2.
A planta de britagem é composta por três etapas, sendo a primária um britador de mandíbulas C125, a secundária um britador cônico HP500 e a terciária dois britadores cônicos HP500 operando em paralelo. Todo o circuito de britagem é aberto, ou seja, não existe recirculação de minério. A planta de gravimetria, por sua vez, é composta por duas etapas de ciclonagem, três etapas de jigagem, um concentrador centrifugo e mesas vibratórias, além de sistemas de
peneiramento e classificadores espirais (local onde ocorre o carreamento e perda de finos para o dique).
Figura 1: Plantas de britagem e gravimetria - Mina São Francisco.
O circuito de lixiviação é feito através de pilhas estáticas de minério, depositadas umas sobre as outras, por onde percola solução de cianeto em pH controlado (alcalino) para extração do ouro que não foi recuperado nos processos gravíticos anteriores. A solução lixiviada é coletada em ponds classificados separadamente para altos teores (pregnant) e teores intermediários de ouro. Na sequência, têm-se as colunas de adsorção em carvão ativado, a eluição (dessorção), eletrolise e fundição. Para períodos chuvosos tem-se um pond anexado ao circuito que coleta o excesso de solução para tratamento (neutralização) e posterior descarte, evitando assim, perdas de ouro e danos ambientais.
Fluxograma Britagem e Gravimetria
ADR e Fundição
Figura 2: Pilhas de lixiviação, ADR, eletrólise e fundição.
3. Situação Problema
Conforme arquivo histórico, dois outros diques foram exauridos no passado (foram completamente assoreados pelos finos), representando um custo extra para a empresa para construção de novas estruturas para armazenamento de água e finos. Sabe-se que a construção destes diques representa investimentos da ordem de milhões de dólares, a depender o seu tamanho.
Com o objetivo de eliminar a construção de novos diques a unidade de SF iniciou a retirada de finos através de máquinas em 2011 e com um sistema rudimentar de dragagem em 2012. A figura 3 ilustra o dique principal e suas subdivisões para retirada de finos através de máquinas.
Fluxograma Lixiviação, ADR e Fundição
Baren Pregnant Intermediate Excess
Neutralização 1
Neutralização 2 Pilhas Novas Pilhas Velhas
Dessorção Eletrólise
Figura 3: Dique de finos de SF.
Conforme figura 3 o dique principal, ao centro da figura, foi dividido em 3 diques menores, sendo: um para descarga da polpa (finos + água); um para material drenado e ligeiramente seco para posterior operação com máquinas; e o terceiro para acumulo de água para utilização na planta. O primeiro e o segundo dique citado se alternam, de tal forma que enquanto um está enchendo o outro está sendo limpo, mantendo o terceiro preservado.
Este processo fez com que o acúmulo de finos e, consequentemente, o assoreamento do dique fosse estancado até meados de 2012. Apesar disto, devido a melhoria dos processos e aumento de produtividade da planta, que teve sua produção elevada de 2,8 milhões de toneladas em 2012 para 4 milhões de toneladas em 2013, os métodos atuais passaram a ser insuficientes para suportar toda geração de finos.
A produção através do sistema de máquinas e draga rudimentar estava em aproximadamente 260.000 t/ano, enquanto a nova geração de finos, descontadas as perdas, estava em aproximadamente 500.000 t/ano. Desta forma o novo sistema de dragagem deveria acrescentar ao sistema de retirada de finos cerca de 240.000 t/ano ou 20.000 t/mês.
As figuras 4 e 5 ilustram respectivamente o método de Batimetria, que é utilizado para acompanhar o nível de água e finos dentro do dique e monitoramento do nível de finos próximo à sucção do bombeamento de água da planta.
área seca operação
com máquinas área atual da descarga
de finos com água
área reservatório de água
Figura 4: Medição dos níveis de água (azul) e finos (cinza).
Figura 5: Monitoramento do nível de água e relação a sucção da bomba.
Conforme monitoramento mostrado na figura 4, o dique de armazenamento de água já estava assoreado em mais de 60%, ou seja, da sua capacidade total (680.000 m3), 470.000 m3 estavam tomados por finos. Assim, o novo sistema a ser implantado deveria suportar a geração maior de finos e ser flexível para a realização de limpezas na área de sucção da bomba quando necessário.
4. Avaliação Econômica dos Projetos
Conforme relatado, existem três possíveis formas de garantir o fornecimento de água para a planta. O primeiro, construção de um novo dique, foi descartado por ter elevado tempo de implantação e altos custos, restando duas possibilidades: sistema de dragagem/ciclonagem ou retirada dos finos com equipamentos (retroescavadeira + caminhões). Para definir qual a melhor opção, foram realizadas análises financeiras comparando os dois métodos.
A tabela 1 e as figuras 6, 7 e 8 ilustram o comparativo econômico entre os dois métodos, sendo Proj A o método de Dragagem/Ciclonagem e Proj B o método com equipamentos.
Tabela 1: Dados de investimento e custo operacional dos projetos.
Conforme demonstrado na tabela 1 o proj A apresenta investimento de 765 mil reais e custo operacional idêntico ao projeto B nos seis primeiros meses (período de implantação do projeto), o objetivo é manter a produção igual para as duas análises, porém tem o custo reduzido para 360 mil reais/mês após implantação, ao passo que o proj B não possui custo de investimento, uma vez que todo maquinário necessário será alugado, por outro lado, o custo operacional será de 545 mil/mês.
Figura 6: Comparativo de Capex + Opex - Proj A e Proj B.
KPI Projeto A Projeto B
Investimentos (R$) 765.000
-Tempo de Avaliação (meses) 30 30
Custo Operacional Durante Implantação do Projeto (R$/Mês) 554.480 554.480 Custo Operacional Após Implantação do Projeto (R$/Mês) 360.360 554.480 Custo Total Capex + Opex (R$) 12.740.520 16.634.400
Da mesma forma, a figura 6 mostra que nos seis primeiros meses, correspondentes ao periodo de investimento mais o custo operacional, o Proj A apresenta maior custo que o Proj B, porém, no restante dos meses, o Proj A apresenta menor custo operacional.
Figura 7: Comparativo acumulado de Capex + Opex - Proj A e Proj B.
Analisando o figura 7, nota-se que, gradativamente, o custo do Proj B alcança e ultrapassa o valor do Proj A, que inicialmente apresentava maior valor. O custo final de cada projeto ( somando Capex + Opex para os 30 meses analisados) fica em R$12.740.520 para o Proj A e R$16.634.400 para o Proj B.
Figura 8: Comparativo Acumulado de Capex + Opex - Proj A subtraido do Proj B.
A figura 8 mostra claramente o momento em que os custos acumulados do Proj B superam os custos acumulados do Proj A. Neste caso, o tempo necessário foi de 10 meses, ou seja, o Payback do Proj A, se comparado com o Proj B, será de 10 meses a partir da implantação ou 4 meses após o start up do projeto. Levando-se em consideração que a duração total do projeto será de 30 meses, o projeto se pagará em apenas 1/3 do seu período total de duração.
A tabela 2 aprofunda a avaliação econômica, trazendo valores totais de custos e receita, bem como o EBITDA e VPL do Projeto.
Tabela 2: Análise Econômica do Investimento.
A tabela 2 apresenta diversos indicadores econômicos. Nota-se que o custo de beneficiamento e receita total é idêntico para ambos os projetos, decorrente da premissa de que a produção de ouro gerada é a mesma, porém, o EBITDA do Proj A é superior ao do Proj B, devido ao menor custo de Capex + Opex. Levando em consideração a taxa de juros aplicada de 1% a.m. tem-se o VPL do Proj A e B respectivamente de R$ 47.416.716 e R$ 44.273.273, representando um ganho financeiro para o Proj A de R$ 3.143.443, logo o projeto escolhido foi o Proj A.
5. Conclusão
Conforme a análise financeira através de VPL, a utilização de sistema de dragagem e ciclonagem apresentou retorno financeiro significativo, superior a R$ 3.000.000, além do prazo de Payback ser de 10 meses, atendendo ao requisito de tempo para validação deste projeto.
Os principais ganhos intangíveis estão relacionados à segurança do trabalho e meio ambiente, devido a redução do número de equipamentos e máquinas utilizados no processo, significando menor risco de colisão e tombamento, além do menor consumo de combustíveis fósseis.
KPI Projeto (Dragra+Ciclonagem) Máquinas (Operação Atual)
Investimentos (R$) 765.000 0
Tempo de Avaliação (meses) 30 30
Capex + Opex (R$) 12.740.520 16.634.400 Custo de Beneficiamento (R$) 22.320.000 22.320.000 Custo Operacional Total (R$) 35.060.520 38.954.400 Receita Total (R$) 90.419.574 90.419.574 EBITDA (R$) 55.359.054 51.465.174
Taxa de Juros Aplicada (a.m) 1% 1%
VPL (R$) 47.416.716 44.273.273 Ganho Total com a Implantação do Projeto (R$) 3.143.443
6. Anexos
Figura 9: Draga em operação.
Figura 11: Produto da ciclonagem.
