MINERAÇÃO CARAÍBA

INTRODUÇÃO

A mina de cobre está localizada na Fazenda Caraíba, Município de Jaguarari, distante 450 km de Salvador, na região nordeste do Estado da Bahia (Figura 1). O corpo mineralizado de cobre da mina Caraíba pertence ao distrito cuprífero do Vale do Curaçá, cuja seqüência litoestratigráfica compreende rochas que foram submetidas a alto grau de metaforfismo. As mineralizações de cobre estão associadas aos corpos máficos, classificados como noríticos-piroxeníticos e anfibólicos, sob a forma lenticular alongada, onde se encontram os sulfetos de cobre. No capeamento dos depósitos sulfetados, normalmente, encontram-se minerais oxidados de cobre que nem sempre apresentam valor comercial, devido ao pequeno volume.

LAVRA DA MINA CARAIBA

No período de 1978 a 1996, a lavra da jazida foi feita, unicamente, pelo método de lavra a céu aberto (Figura 1), utilizando bancadas de 15 m de altura até a profundidade de 300 m. Caminhões fora-de-estrada transportavam o minério desmontado com explosivos até a britagem primária. Paralelamente à lavra a céu aberto, iniciou-se a subterrânea em outubro 1996, utilizando o método realce aberto (sublevel stopping), a partir da profundidade de 350 m. Na etapa seguinte, iniciada em setembro de 1998, passou-se a utilizar o método modificado VCR (vertical crater retreated), que utiliza o processo de avanços invertidos comparado ao método anterior. O método VCR permite lavrar o minério com maior recuperação, segurança e menor custo, tendo em vista o seu desenvolvimento em apenas dois níveis, um para perfuração e outro para produção. Adicionalmente, é possível obter um produto lavrado mais homogêneo, facilitando a operação da usina de concentração, sem a necessidade de pilha de homogeneização.

Ao longo do desmonte, o minério lavrado é parcialmente utilizado como enchimento na mina para contenção de parede. Esse material permanece estocado, sendo removido no final da lavra. Carregadeiras LHD (low hall dump) transportam o minério lavrado até o britador primário de mandíbulas, instalado a 570 m de profundidade. O produto da britagem (abaixo de 15 cm) segue por correia transportadora até o skip , numa extensão de 800 m.

O minério é conduzido à superfície sendo descarregado em uma pilha intermediária que alimenta a rebritagem. No poço principal, além do skip e da gaiola para transporte do pessoal, há também dois outros poços, destinados à ventilação das galerias. Para o transporte de equipamentos pesados e saída de emergência existe uma rampa de 3 km, com 20% de inclinação.

Figura 1 – Em (A), mapa de localização da mina Caraíba no município de Jaguarari

e, em (B), a Cava da mina.

Ao método VCR foi introduzida a tecnologia de preenchimento com um produto pastoso (paste fill), composto de cimento (3%), água (17%) e rejeito da concentração (80%). Tal procedimento permite uma redução de massa de 80% na deposição do rejeito

da usina na barragem de sedimentação, atenuando substancialmente o impacto ambiental.

Estima-se até uma produção diária de minério de 4.000 t, com teor médio de 2,55% de cobre, até o ano de 2009, quando serão conhecidos os resultados dos novos estudos de sondagem e prospecção da jazida, o que poderá permitir a continuidade da lavra em níveis inferiores.

Rebritagem

O minério proveniente da pilha intermediária é classificado em duas peneiras vibratórias, com abertura de 3,18 cm, operando em paralelo. A fração retida alimenta dois britadores cônicos. O produto da britagem junto ao passante (abaixo de 3,18 cm) nas peneiras é conduzido aos silos de estocagem e desses, por meio de alimentadores vibratórios, ao estágio de peneiramento secundário. Esse é constituído por sete peneiras

vibratórias, com aberturas de 1,59 cm, que operam em paralelo. O material retido é britado em circuito fechado com peneiras secundárias, em quatro britadores cônicos operando em paralelo. O passante em 1,59 cm (95% < 1,2 cm) é estocado em um silo com capacidade de 4.500 t, que alimenta o circuito de moagem.

Moagem

A alimentação do moinho é levada a efeito por correias transportadoras, a partir dos silos de estocagem. A operação de moagem é feita em moinho de bolas (Figura 2), operando com 71% da sua velocidade crítica e volume de carga interna de 38%. A alimentação da moagem com 82% de sólidos, o que permite obter um produto final com um P80 de 420 􀁐m. O moinho trabalha em circuito fechado com dois hidrociclones Krebs, cuja fração fina com 70% abaixo de 106 􀁐m constitui a alimentação do circuito de flotação. A fração grossa forma a carga circulante (300%) de moagem.

Figura 2 – Moinho de bolas utilizado na moagem do minério de cobre da Mineração

Caraiba.

Flotação

A fração fina da ciclonagem alimenta o circuito de flotação, que é constituído das seguintes etapas: rougher, scavenger do rougher, cleaner, recleaner e scavenger do cleaner. O circuito é constituído de quarenta e dois células WENCO, assim distribuídas:

rougher, doze células de 14,15 m3; scavenger do rougher; doze células de 14,15 m3; cleaner, seis células de 8,5 m3; recleaner, duas células de 8,5 m3; scavenger do cleaner, dez células de 8,5 m3.

O concentrado rougher da flotação vai para a etapa cleaner, enquanto o rejeito segue à etapa scavenger do rougher. O concentrado scavenger retorna à alimentação do rougher, enquanto o rejeito scavenger é descartado como rejeito final do processo. O concentrado da etapa cleaner alimenta as duas células recleaner, enquanto o rejeito é conduzido à etapa scavenger do cleaner, onde o concentrado retorna à alimentação da etapa cleaner e o rejeito à alimentação do primeiro estágio da etapa rougher (Figura 3). O concentrado final de cobre é obtido na etapa recleaner, enquanto o rejeito dessa retorna à etapa cleaner.

Figura 3 – Fluxograma do circuito de beneficiamento do minério de cobre da mina

Caraíba.

Espessamento e Filtragem

No espessamento do concentrado final da flotação utiliza-se um equipamento com sistema automático de levantamento do rake. O concentrado com 15% de sólidos e vazão de 9,5 t/h, segue para o espessador. O overflow desse retorna à usina como água de recirculação, enquanto o underflow, contendo 65% de sólidos segue para um filtro de disco, gerando uma torta com 10% de umidade. A água removida durante a filtragem, também é reutilizada pela usina.

O rejeito final do circuito de flotação, contendo 25% de sólidos em peso, é bombeado para dois espessadores, sem sistema de levantamento automático de rake. A vazão de alimentação dos mesmos é de 190 t/h. Para acelerar a sedimentação dos sólidos, adiciona-se o floculante NALCO 7174 (15 g/t). O oveflow constitui a água de recirculação e o underflow, com 65% de sólidos e 0,1-0,2% de Cu é bombeado para a barragem de rejeitos, distante cerca de 5,0 km da usina (Figura 4).

DADOS OPERACIONAIS

A capacidade nominal de processamento atual da usina da mina Caraíba é de 4.800 tpd de minério. Até 1997 essa capacidade era de 9.800 tpd, no entanto, devido ao término da lavra da mina a céu aberto, a capacidade foi reduzida à metade.

A usina apresenta uma recuperação de cobre da ordem de 92%, com concentrado de 34-37% de cobre e MgO mais SiO2 (refratários ao processo metalúrgico) inferiores a 17,5%. A Tabela 3 apresenta a composição química do concentrado e o balanço metalúrgico da usina.

A usina de beneficiamento utiliza 1.000 m3/dia de água, correspondendo 40% desse total à água de recirculação da usina, e o restante – 600 m3/dia – de água nova, captada no rio São Francisco, a uma distância de 86 km da usina. O consumo de água nova na mina é de 3,0 m3/t de minério tratado.

A moagem é responsável por cerca de 30% do consumo mensal de energia da usina, que, no entanto, tem seu maior consumo (33%) associado às operações da mina subterrânea.

O controle da flotação é feito através de uma amostragem automática em seis pontos do circuito: alimentação da flotação, concentrado cleaner, concentrado rougher, rejeito scavenger, concentrado recleaner e rejeito final. As amostras coletadas automaticamente no circuito são analisadas em forma de polpa em um analisador contínuo por fluorescência de raios X, (Modelo XRA 1600 da DENVER AUTOMETRICS). Esse analisador permite conhecer de imediato os resultados das análises. Para tal, o sistema antigo demandava pelo menos 90 min, o que prejudicava o controle do processo.

Figura 4 – Barragem de rejeitos, da usina de concentração da mina Caraíba.

O transporte do concentrado até a Caraíba Metais no Distrito Industrial de Aratu, distante 500 km, é feito por transporte rodo-ferroviário, reduzindo os custos da ordem de 25%, comparado ao sistema antigo. A tendência é que, nos próximos anos, o escoamento de toda a produção seja feito por via férrea, a partir do Município de Serradinho, distrito de Barrinha, distante 49 km da usina.

Fonte