O aumento acelerado da demanda global por cobre, zinco e chumbo representa um desafio para as operações de mineração: aumentar sua eficiência e produtividade para atender à demanda e, ao mesmo tempo, garantir sua lucratividade e sustentabilidade. A classificação de minério baseada em sensores pode ser um recurso inestimável para otimizar o processo e atingir esse objetivo, como explica Rasoul Rezai, Global Segment Manager Metals da TOMRA Mining.
Os minerais de sulfeto são a fonte de metais como cobre, zinco e chumbo, que têm um papel fundamental em nosso estilo de vida moderno – com usos que vão desde o fornecimento de energia, eletrônicos e transporte até a construção e a infraestrutura. Espera-se que o aumento da demanda por esses três metais se acelere, impulsionado por uma série de fatores, como o desenvolvimento de infraestrutura, a crescente demanda por produtos eletrônicos e, o que é muito importante, a transição para uma economia de baixo carbono.
Na verdade, eles estão entre as matérias-primas essenciais necessárias para a eletrificação da economia, passando dos combustíveis fósseis para a geração de energia eólica e solar e para os veículos elétricos à bateria ou à célula de combustível (EVs). O cobre é um impulsionador essencial da transição energética por seus usos na eletrificação, incluindo a infraestrutura de carregamento para VEs e, de acordo com um relatório da Agência Internacional de Energia, o mundo precisará de 1,7 a 2,7 vezes mais cobre em 2040 do que produz atualmente. Prevê-se que a demanda global de zinco para tecnologias de energia renovável aumente de forma consistente para atingir 364.000 toneladas métricas em 2030, em comparação com 109.300 em 2020, conforme declarado em um relatório da Statista. Espera-se que o valor do mercado global de cobre e zinco atinja US$ 394 bilhões e US$ 49,6 bilhões, respectivamente, entre 2027 e 2030. O mercado de chumbo também deve prosperar, impulsionado pela crescente demanda por armazenamento de energia, pela aceleração da adoção de veículos elétricos e pela integração de tecnologias de rede inteligente.
Os próximos dez anos serão decisivos para a descarbonização da economia mundial, e as empresas de mineração enfrentam o desafio de fornecer matérias-primas como cobre, zinco e chumbo, que são essenciais para o processo. Isso significa encontrar maneiras de extrair esses minerais da forma mais eficiente possível para atender à demanda crescente, mantendo sua operação financeiramente lucrativa e minimizando seu impacto sobre o meio ambiente.
O principal desafio de classificação dos sulfetos de cobre, zinco e chumbo: remoção de resíduos
Ao processar minérios de sulfeto para extrair cobre, zinco ou chumbo, o foco é garantir que o moinho esteja sempre operando com capacidade total. O desafio é otimizar o processo, eliminando os resíduos nos estágios iniciais e mantendo uma alta taxa de recuperação. Isso significa que menos rocha estéril ou de baixo teor será processada, aumentando, consequentemente, o teor de metal na entrada do moinho. O resultado: economia significativa de custos e redução do impacto ambiental por tonelada de metal produzida.
No caso do cobre, a mineralogia e a litologia do minério influenciarão na eficácia da classificação e remoção de resíduos. Na classificação de sulfetos de cobre com textura não disseminada, o foco é a remoção de resíduos para maximizar a recuperação. No entanto, três quartos da produção global de cobre vêm de depósitos de pórfiro, onde grãos muito pequenos do metal estão disseminados, o que torna a detecção particularmente desafiadora. Os sulfetos de zinco e chumbo apresentam desafios de classificação semelhantes aos do cobre não disseminado, embora o teor de metal no mineral seja normalmente mais alto, de modo que o foco será a remoção de resíduos, mantendo os níveis de recuperação.
A tecnologia para classificar sulfetos de cobre, zinco e chumbo de forma eficaz para otimizar o processo está disponível na TOMRA Mining. Sua tecnologia de classificação baseada em sensores de Transmissão de Raios-X (XRT), líder do setor, pode detectar com eficácia os sulfetos no material mineralizado da mina, pois eles contêm elementos com densidades atômicas mais altas do que as rochas residuais não mineralizadas. Após a trituração, o minério em uma faixa de tamanho de +8 mm a 80 mm é alimentado nos classificadores, e as rochas estéreis e de baixo teor são eliminadas, resultando em maior grau de alimentação do moinho. Além disso, os resíduos eliminados podem ser substituídos no moinho por sulfetos mais aprimorados, aumentando a eficiência do processo mineral. Entretanto, para manter a capacidade do moinho, é necessário aumentar a quantidade alimentada ao britador. Isso terá um impacto sobre o planejamento da mina e da extração. Devido aos menores custos de processamento da classificação baseada em sensores, também é possível incluir isso no cálculo da avaliação de recursos e no projeto final da cava.
A solução: classificação de minério XRT potente, de alta resolução e alta capacidade
Os separadores XRT da TOMRA escaneiam as rochas individuais alimentadas na máquina em uma esteira transportadora com fontes de Raios-X suspensas. Ao mesmo tempo, detectores localizados dentro da correia coletam dados do minério. A posição dos sensores, próxima às rochas, combinada com as fortes fontes de energia de Raios-X, resultam em imagens de alta resolução. Isso permite que os separadores XRT da TOMRA processem com eficiência até mesmo a maioria dos desafiadores depósitos disseminados de cobre pórfiro. As rochas residuais são ejetadas por um módulo pneumático rápido e de alta precisão, o que aumenta a eficiência do classificador.
Em sulfetos de cobre com textura disseminada, um classificador TOMRA XRT pode atingir uma taxa de incremento de teor de cobre na alimentação do moinho que varia de 20 a 100%, enquanto separa de 20% a 45% da massa como material residual. Com o cobre de pórfiro, o grau de corte é normalmente de 0,5%, mas, em vista do aumento da demanda, ele agora é frequentemente tão baixo quanto 0,2-0,3%. Com a tecnologia XRT da TOMRA, é possível obter altas taxas de recuperação, mesmo com o grau mais baixo, conforme demonstrado pelos testes realizados em amostras de mineração da mina Pedra Branca da OZ Minerals. O classificador demonstrou sua capacidade de atingir taxas de recuperação de pelo menos 90% e reduzir o grau do rejeito para 0,3% de cobre.
Heitor Mesquita Carmelo, Gerente de Planta da OZ Minerals Brasil, explica: “Foi realizado um teste bulk para avaliar a tecnologia XRT da TOMRA e, posteriormente, a empresa decidiu testá-la continuamente em uma instalação piloto na unidade de Antas Norte. Os resultados foram consistentes em ambos os testes, demonstrando que a tecnologia é eficaz para aplicação industrial. A tecnologia da TOMRA tem um potencial significativo para o plano estratégico da OZ Minerals Brasil, com a possibilidade de viabilizar depósitos com teores de minério mais baixos, reduzir custos operacionais, aumentar a segurança do transporte de minério pré-concentrado, bem como diminuir a emissão de CO2 resultante dessa atividade.”
Nos sulfetos de chumbo e zinco, os testes realizados pela TOMRA mostraram que é possível atingir uma taxa de atualização de 2 a 3 vezes de chumbo ou zinco na saída do classificador. Aqui, a mineralização desempenha um papel importante e pode afetar drasticamente a taxa de atualização.
O classificador XRT da TOMRA oferece vários benefícios para as operações de mineração de cobre, zinco e chumbo, a começar por sua capacidade excepcionalmente alta, que pode chegar a 150-200 t/h por metro de largura de classificação – um ponto de venda exclusivo da TOMRA que também atende aos requisitos de operações de médio e grande porte. A eficiência operacional do classificador pode ser aprimorada ainda mais com o TOMRA Insight, um serviço de assinatura baseado em nuvem que transforma o classificador em um dispositivo conectado que gera dados de processo. Ele permite que as operações de mineração monitorem e meçam o desempenho em tempo real e otimizem o processo, além de rastrear falhas para melhorar a manutenção e manter a planta sempre operando da melhor forma possível.
Outro benefício importante do classificador é a capacidade de reduzir os custos operacionais por meio de seus recursos de eficiência e economia de energia, como o módulo de ejeção de última geração que usa ar comprimido para ejetar as partículas – até 80% menos em comparação com outros sistemas de ejeção – reduzindo drasticamente o consumo de energia em comparação com as máquinas de classificação convencionais.
A otimização do processo também reduz seu impacto no meio ambiente. Além disso, a tecnologia XRT da TOMRA é um processo seco, de modo que o uso geral de água e produtos químicos também é reduzido.
Testes e uma abordagem personalizada são fundamentais para uma classificação bem-sucedida
“Na classificação de minério, não existe uma solução única para todos”, explica Rasoul Rezai, Gerente de Segmento Global de Metais da TOMRA Mining. Não é possível comprar e instalar um classificador “de prateleira”. A seleção de equipamentos de processamento de minerais, como um triturador ou uma peneira, em que os parâmetros mecânicos, as interações relacionadas ao processo e a avaliação de dados são mais simples, não pode ser comparada à escolha e à operação de um classificador. É por isso que precisamos analisar cada projeto individualmente.”
Os testes desempenham um papel fundamental na identificação do sistema de classificação mais adequado: “Na maioria dos casos, testamos amostras de minério da mina de nossos clientes porque precisamos entender o comportamento do material sob os sensores para desenvolver uma solução personalizada para cada projeto”, acrescenta Rasoul Rezai.
Após concluir os testes em um de seus Centros de Testes na Alemanha, África do Sul ou Austrália, a TOMRA fornece ao cliente um relatório técnico detalhado, discute o fluxograma e como integrar a classificação em sua planta existente e analisa seu efeito no processo posterior. Os clientes podem optar por se juntar à equipe técnica da TOMRA no Centro de Testes mais próximo, participar do teste virtualmente ou assistir a um vídeo. Ao tomar a decisão, eles também podem ver um dos muitos classificadores da TOMRA atualmente em operação em minas de todo o mundo.
“Em alguns casos, após a conclusão dos testes, podemos descobrir que a classificação não é uma solução adequada”, acrescenta Rasoul Rezai. “Por exemplo, há alguns depósitos de pórfiro em que o cobre está em grãos muito pequenos e muito disseminado, com toda a rocha contendo pequenas quantidades do metal, mas acima do grau de corte. Sem nenhuma rocha estéril para eliminar, o minério não pode ser classificado. Casos como esse destacam a importância dos testes.”
Sobre a TOMRA Mining
A TOMRA Mining projeta e fabrica tecnologias de classificação para as indústrias globais de mineração e processamento de minerais. As soluções da empresa visam transformar a forma como os recursos naturais são processados para maximizar a recuperação e minimizar nossa pegada ecológica.
Como líder global de mercado em classificação de minério baseada em sensores, a TOMRA Mining é responsável pelo desenvolvimento e engenharia de tecnologia inteligente para oferecer eficiência de recursos e remodelar o setor para melhor.
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A TOMRA Mining faz parte do Grupo TOMRA. A TOMRA foi fundada em uma inovação em 1972 que começou com o projeto, fabricação e venda de máquinas de venda automática (RVMs) para coleta automatizada de embalagens de bebidas usadas.
Hoje, a TOMRA está liderando a revolução dos recursos para transformar a forma como os recursos do planeta são obtidos, usados e reutilizados para possibilitar um mundo sem desperdício. As divisões de negócios da empresa são TOMRA Food, TOMRA Recycling e TOMRA Collection.
A TOMRA possui aproximadamente 105.000 instalações em mais de 100 mercados em todo o mundo e teve uma receita total de cerca de 12 bilhões de NOK em 2022. O Grupo emprega 5.000 pessoas globalmente e está listado na Bolsa de Valores de Oslo. A sede da empresa fica em Asker, na Noruega.
Para mais informações sobre a TOMRA, visite www.tomra.com
(Envolverde)
