As operações de mineração estão sob pressão para demonstrar uma gestão mais sustentável dos recursos hídricos e dos subprodutos do processamento mineral, conhecidos como rejeitos de mineração. Os rejeitos secos (rejeitos filtrados) podem trazer benefícios econômicos e ambientais significativos, principalmente se o transporte e a colocação final do material forem feitos continuamente com equipamentos altamente mecanizados e automatizados.
Aviso: Este texto foi originalmente escrito em inglês e traduzido com recurso a inteligência artificial.
Por Gabriel Moniz
O processamento de matérias-primas como cobre, ferro e ouro geralmente produz rejeitos úmidos como subproduto. Essa lama consiste em rocha triturada, água, quantidades residuais de metal e, em alguns casos, aditivos químicos usados durante o processamento do minério. Transportar e armazenar rejeitos úmidos com segurança apresenta desafios significativos para as operações de mineração, principalmente devido ao potencial de instabilidade geoquímica e geotécnica.
Os rejeitos úmidos são convencionalmente armazenados em barragens especialmente projetadas, para que a água armazenada (sobrenadante) possa ser recuperada para reutilização posterior. No entanto, os rejeitos úmidos são mais propensos à drainage ácida, o que pode poluir as águas superficiais e subterrâneas, ameaçando a vida aquática e os ecossistemas. O peso dos rejeitos úmidos também pode exercer imensa pressão sobre as estruturas de contenção. Existem vários casos bem documentados de falhas em instalações de armazenamento de rejeitos úmidos, com consequências catastróficas para as comunidades vizinhas, a vida selvagem e o meio ambiente local.
Muitas mineradoras estão considerando os rejeitos secos como uma alternativa mais econômica e sustentável ao armazenamento e tratamento de rejeitos úmidos.
Nos rejeitos secos, grande parte da água contida é removida antes de serem colocados na instalação de armazenamento de rejeitos (TSF). O consumo direto de água doce no processamento de minério pode ser drasticamente reduzido em até 85%, dependendo do sistema de filtragem e do processo real de manuseio de rejeitos secos.
Algum teor de água normalmente é retido durante o processo, portanto, ‘rejeitos secos’ não é uma descrição totalmente precisa. Rejeitos filtrados é mais tecnicamente correto. Qualquer que seja a descrição que você prefira, os rejeitos são desaguados até um teor de água alvo que depende dos parâmetros de transporte e dos requisitos geotécnicos da instalação de armazenamento.
Em vez de usar barragens e lagoas de contenção, uma operação de rejeitos secos é essencialmente um projeto de terraplenagem. Os rejeitos são transportados usando equipamentos de mineração a céu aberto familiares, como transportadores fixos e móveis, vagões basculantes e espalhadores, para depositar os rejeitos de acordo com um plano predeterminado. O terreno é remodelado pela colocação de grandes volumes de rejeitos secos para criar uma forma de relevo geotécnica e geoquimicamente estável que atenda aos requisitos de fechamento e minimize os custos de capital e operacionais associados.
Rio Tinto e BHP são duas das maiores empresas de mineração do mundo que estão avaliando ativamente os rejeitos secos como uma alternativa de gerenciamento de rejeitos. Em 2022, a Rio Tinto e a BHP estabeleceram uma parceria para aprimorar a tecnologia de recuperação de água de rejeitos de mineração. A iniciativa visava mitigar os riscos de segurança e os impactos ambientais associados a uma TSF, incluindo o transporte e o empilhamento de rejeitos, que são fatores críticos que afetam o custo e a viabilidade do projeto.
O projeto envolveu o desenvolvimento de uma solução de manuseio de materiais para empilhar rejeitos secos de forma eficiente, adaptada aos parâmetros operacionais da mina, à topografia exclusiva e aos requisitos geotécnicos da TSF. Ele apresenta um overland conveyor de voo único que liga a planta de filtragem à TSF e dois pares de transportadores deslocáveis e vagões distribuidores na TSF. Uma ponte de empilhamento móvel realiza a deposição final do material.
Este projeto garante alta disponibilidade do sistema com redundância integrada que minimiza a necessidade de realocação frequente de equipamentos. Ele também manuseia material com diferentes teores de umidade, permitindo a construção de zonas estruturais e não estruturais da TSF usando o mesmo conjunto de equipamentos. A segurança operacional é aprimorada por meio do empilhamento de recuo, o que permite que os rejeitos secos recém-empilhados se acomodem antes que o transportador opere sobre eles.
Neste caso, o sistema de manuseio automatizado contínuo resultou em uma redução significativa do custo presente líquido quando comparado com soluções tradicionais baseadas em caminhões ou híbridas. Embora este sistema tenha se mostrado eficaz para a aplicação apresentada pela Rio Tinto e BHP, é importante observar que adaptações seriam necessárias para a implementação em outras minas, levando em consideração seus requisitos e terreno exclusivos.
O empilhamento de rejeitos secos é um processo bem estabelecido de gerenciamento de rejeitos que pode ajudar os projetos de mineração a atingir seus objetivos ambientais, sociais e econômicos. O projeto e a construção da TSF são guiados principalmente por fatores geotécnicos, portanto, o manuseio eficiente de materiais é fundamental para o sucesso econômico. Os sistemas de manuseio de materiais baseados em transportadores podem oferecer vantagens de custo significativas em relação aos sistemas tradicionais de transporte por caminhão, especialmente em taxas de transferência mais altas. Esses benefícios são ainda mais aprimorados quando o layout do sistema, o plano de empilhamento e o equipamento selecionado são personalizados para a topografia, o material e os requisitos geotécnicos do local.
A colaboração entre a Rio Tinto e a BHP mostrou que o manuseio de materiais baseado em transportadores pode tornar os rejeitos secos uma opção mais atraente e sustentável, mas é essencial envolver especialistas em manuseio de materiais no início do projeto para otimizar os benefícios e desenvolver uma solução que se alinhe com as necessidades específicas da operação.
