Mineração: Reprocessar rejeitos abate passivo ambiental

Abate passivo ambiental e também o risco das barragens

A ameaça de novos rompimentos de barragens vem forçando grandes mineradoras do Brasil a redobrar o esforço para integrar cada vez mais o conteúdo desses passivos ambientais na cadeia de valor.

Dados da Agência Nacional de Mineração apontam que o volume de rejeitos depositados nessas estruturas, atualmente, chega a 3 bilhões de m3, volume que, de certa forma, inspirou o Instituto Brasileiro de Mineração (Ibram) a protagonizar a criação do Hub da Mineração, focado em inovação aberta.

O aprendizado obtido por algumas empresas, nos últimos anos, visando tornar a mineração mais sustentável, vem contribuindo para um grande processo de mudança no setor, segundo a entidade.

“Estima-se que cerca de 49 milhões de m3 serão tratados, gerando 26 milhões de t de produto, apenas em Minas Gerais. Esses dados dizem respeito ao processo de descaracterização, cujos projetos foram entregues à Feam [Fundação Estadual do Meio Ambiente]”, informa Aline Nunes, coordenadora de assuntos minerários do Ibram.

Pela aplicação de processos físico-químicos às diversas categorias de materiais descartados, a estratégia pode facilitar a transformação desse passivo ambiental da mineração em uma gama de insumos e matérias-primas úteis a vários setores produtivos, além da metalurgia.

Entre eles, destacam-se a construção civil, produção de fertilizantes, papel e celulose, tintas e corantes, baterias e até medicamentos.

De acordo com alguns avanços de P&D e experiências em curso (veja box), cada um dos subprodutos minerários destinado a essas aplicações depende de um amplo percurso de análise e reprocessamento.

Química e Derivados - Mineração: Reprocessar rejeitos abate passivo ambiental ©QD Foto: Divulgação/Samarco
Weldie Jorge, sócia-diretora da Prronto

Busca-se com isso desenvolver e disponibilizar soluções inéditas via cadeia primária (ferro, sílica, dentre outros minerais), secundária (utilização desses materiais como subprodutos) e terciária (produtos diferenciados e com maior valor agregado) em conformidade com a caracterização/potencial dos diversos tipos de resíduo, como relatou Weldie Jorge, sócia-diretora da Prronto, startup com expertise no reúso de rejeitos minerários.

Fundada, em 2017, voltada à capacitação de mulheres em situação de vulnerabilidade social, a Prronto evoluiu, em competências e habilidades técnicas, tornando-se parceira da CBA, via Hub da Mineração, com a missão de transformar o rejeito da extração da bauxita, de sua planta localizada em Miraí-MG, na Zona da Mata, em um produto sustentável, para a construção civil.

Para enfrentar esse desafio, a empresa inspirou-se em processos químicos, visando desenvolver um aglomerado com características e aplicação específicas, em parceria com a Clariant, que supriu a fase laboratorial e forneceu aditivos.

Química e Derivados - Mineração: Reprocessar rejeitos abate passivo ambiental ©QD Foto: Divulgação/Samarco
Aline Nunes, coordenadora de assuntos minerários do Ibram

Outra startup intermediada pelo Hub se destacou pelo desenvolvimento de uma fórmula capaz de reciclar 100% dos rejeitos da mineração de ouro da AngloGold Ashanti, em Minas Gerais e Goiás, com foco na pesquisa e desenvolvimento de coprodutos.

Trata-se da i9 Mining, que utilizou uma rota tecnológica igualmente diferenciada dos processos convencionais de beneficiamento minerário, visando uma oportunidade para obter ganho de competitividade, além de contribuir com o fornecimento de insumos para outras cadeias produtivas, incluindo a agricultura.

O engenheiro Alexandre Orlandi Passos, diretor da i9 Mining, explica que a intervenção técnico-científica proposta gerou três camadas de material, com caracterizações minerárias diferentes.

Com base em seu conhecimento como engenheiro de minas, Passos, que também é pesquisador do NAP Mineração/USP (Núcleo de Pesquisa para a Mineração Responsável), acrescenta que uma delas é rica em potássio, cuja aplicação será detalhada na sequência.

Mas os estudos continuam em andamento, segundo ele, face ao potencial da camada mais fina, rica também em carbonatos de cálcio e magnésio.

“A mineração gera grandes volumes de materiais e as primeiras soluções testadas são sempre aquelas capazes de lidar com essas massas”, afirma Caio Van Deursen, gerente de inovação da Nexa Resources, com áreas de negócios em zinco, cobre, prata e chumbo.

Em sua opinião, agricultura, agregados para construção civil e cimento são demandantes naturais de produtos desenvolvidos nessa primeira fase de reciclagem de rejeitos.

Com a evolução do conhecimento, segundo ele, outras oportunidades, até mais complexas, podem ser exploradas buscando contemplar aplicações de menor volume de rejeito, mas com maior valor agregado.

Nesses casos, os tratamentos térmicos ou químicos se destacam como os mais relevantes, tornando a pesquisa com foco em processos químicos, especificamente, em um dos pilares tecnológicos para superar os desafios do reúso, diz o executivo.

Gerente comercial da Nexa, Diogo Henrique de Carvalho complementa que a calcinação usada na empresa é um dos exemplos práticos desses processos.

A técnica se aplica a dois tipos de materiais, permitindo produzir insumos, em rotas distintas para o suprimento da agricultura e cadeia do cimento, principalmente por intermédio da unidade Morro Agudo-SP, onde outras inovações estão em curso, baseadas na economia circular.

A Samarco trilha caminho semelhante, desde que voltou a funcionar, em dezembro de 2020, após o rompimento trágico da Barragem de Fundão, em Mariana-MG, em novembro de 2015.

O rearranjo da operação elevou de 40% para 85% o percentual de sólidos na polpa de rejeito arenoso, passivo ambiental resultante da concentração de minério fino usado na produção de aglomerados de alta qualidade.

Com isso, reduziu o volume de efluente líquido e elevou para 85% o índice de reutilização de água na unidade de Germano-MG, onde o minério é processado.

Química e Derivados - Mineração: Reprocessar rejeitos abate passivo ambiental ©QD Foto: Divulgação/Samarco
Complexo de Germano-MG opera com 85% de sólidos na polpa

Na unidade de pelotização, em Ubu-ES, que recebe o concentrado via mineroduto, visando produzir pelotas de minério de ferro para exportação, a recirculação de água chegou a quase 100%, informa Alessandra Prata, engenheira especialista da mineradora.

Adicionalmente, o uso de espessadores de alto desempenho elevou o percentual de sólidos da polpa de concentrado de minério de 37% para 72%.

Por sua vez, o circuito de captação de água desse processo tornou mais densa a polpa de lama, cujo percentual de sólidos passou de 5% para 70%, complementou José Pedro da Silva, também engenheiro especialista da Samarco.

Contudo, a granulometria superfina da lama somada à elevada concentração de minerais da família dos alumino-silicatos em sua composição representam um grande desafio para a maior reutilização desse material.

Os processos tecnológicos disponíveis na companhia ainda não dão conta totalmente de sua transformação em agregados de maior valor, para suprir outras cadeias produtivas, esclarece o especialista.

Na Vale, responsável pelo acidente de Brumadinho-MG, em janeiro de 2019, parte do material arenoso, anteriormente descartado em pilhas e barragens, passou a ser processada e transformada em produto (areia).

A realocação do resíduo começou em 2021, na Mina de Brucutu, em São Gonçalo do Rio Abaixo-MG, após sete anos de pesquisas e investimento de R$ 50 milhões, e deve se estender a outras unidades, também em Minas Gerais, depois da regularização ambiental e minerária, para a produção do insumo, informa André Vilhena, gerente de novos negócios.

A mineradora conta também com o processamento a seco para minérios de maior teor de ferro (acima de 65%), que correspondem a cerca de 70% da sua produção ante 40% em 2015.

Essa rota tecnológica dispensa barragens de rejeitos e após, a britagem e o peneiramento, o minério já está pronto para ser comercializado com 100% de aproveitamento, segundo a empresa.

O beneficiamento a úmido ainda praticado em 30% do volume de produção da companhia consome água para a classificação e purificação do minério a fim de retirar impurezas (como a sílica) que prejudicam a qualidade do produto.

Na sequência, o material é submetido a processos de redução da umidade para ser empilhado e transportado até os clientes.

Química e Derivados - Mineração: Reprocessar rejeitos abate passivo ambiental ©QD Foto: Divulgação/Samarco
Pátio de areia sustentável obtida na mina de Brucutu, da Vale

A técnica de processamento a seco reduz o consumo geral de água em 93%, em média.

Proporciona também ganhos na produtividade, maior economia de recursos e eficiência energética, menos etapas de produção e mobilização de ativos.

Mas, fora essa iniciativa, por hora o esforço da Vale para realocar os rejeitos da mineração resultou em um único coproduto, com foco na sílica.

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