Redimensionamento de Unidades de Tratamento de Minerios

7/29/2019 Redimensionamento de Unidades de Tratamento de Minerios

1/52

Redimensionamento de Unidades deTratamento de Minrios

Orientador:

Prof.: Carlos Alberto Pereira

Aluno:

Hiller Geraldo Vieira [email protected]

Ouro Preto, novembro de 2010


2/52

II

Universidade Federal de Ouro PretoEscola de Minas

Departamento de Engenharia de MinasPrograma de Ps Graduao em Engenharia Mineral - PPGEMPs GraduaoLato Sensu em Beneficiamento Mineral - PGBM

NDICE

1 Introduo____________________________________________________________ 1

1.1 Contextualizao da Minerao Atual _______________________________________ 51.1.1 O Negcio Minerao:__________________________________________________________ 61.1.2 Legislao Mineral Vigente: _____________________________________________________ 71.1.3 Legislao Ambiental Aplicada Minerao:_______________________________________ 12

2 Reviso Bibliogrfica __________________________________________________ 14

2.1 Geologia Regional _______________________________________________________ 142.1.1 Minrio de Ferro _____________________________________________________________ 162.1.2 Gnese _____________________________________________________________________ 162.1.3 Quadriltero Ferrfero _________________________________________________________ 17

2.2 Geologia Local da Mina em Estudo ________________________________________ 212.2.1 Itabiritos: ___________________________________________________________________ 212.2.2 Filitos/Quartizitos ____________________________________________________________ 222.2.3 Cangas/Lateritas _____________________________________________________________ 222.2.4 Formao ferrfera bandada_____________________________________________________ 23

2.3 Tratamento de Minrios__________________________________________________ 252.3.1 Desenvolvimento do Processo___________________________________________________ 292.3.2 Rota de Processo _____________________________________________________________ 30

3 Metodologia__________________________________________________________ 31

3.1 Amostras estudadas _____________________________________________________ 31

3.2 Determinao do grau de liberao_________________________________________ 31

3.3 Caractersticas granulomtricas e densitrias ________________________________ 32

3.4 Caractersticas magnticas________________________________________________ 32

3.5 Comportamento na flotao ______________________________________________ 32

3.6 Rota de processo ________________________________________________________ 33

3.7 Necessidade do Projeto___________________________________________________ 35

3.8 Premissas para desenvolvimento do projeto _________________________________ 35

3.9 Melhorias realizadas_____________________________________________________ 363.9.1 Circuitos de bombeamento _____________________________________________________ 363.9.2 Moagem____________________________________________________________________ 373.9.3 Desaguamento dos produtos ____________________________________________________ 37

4 Impactos observados durante o projeto ___________________________________ 37

4.1 Impactos observados na produo _________________________________________ 37

4.2 Impactos na manuteno _________________________________________________ 38

4.3 Impacto na qualidade dos produtos ________________________________________ 38

4.4 Impactos nas questes ambientais__________________________________________ 39

5 Discusso de resultados ________________________________________________ 40


3/52

III



5.1 Amostras estudadas _____________________________________________________ 40

5.2 Determinao do grau de liberao_________________________________________ 40

5.3 Caractersticas granulomtricas e densitrias ________________________________ 41

5.4 Caractersticas magnticas________________________________________________ 42

5.5 Comportamento na flotao ______________________________________________ 42

6 Concluses___________________________________________________________ 43

7 Referncias Bibliogrficas ______________________________________________ 45


4/52

IV



Lista de Figuras

Figura 1 Evoluo da produo mundial de ao 2Figura 2 Evoluo do preo internacional de minrio de ferro 2Figura 3 Abundncia estimada das Formaes Ferrferas ao longo do tempo

geolgico 15Figura 4 Mapa do Quadriltero Ferrfero Minas Gerais, Brasil. 17Figura 5 Limites e estruturas do Crton do So Francisco 18

Figura 6 Cronoestratigrafia do Supergrupo Minas 20Figura 7 Parmetros para fundamentao tipolgica da formao ferrfera 24Figura 8 Histograma para o fsforo contido nas formaes ferrferas da Mina 24Figura 9 Histograma para a alumina contido nas formaes ferrferas da Mina 25Figura 10 Fluxograma tpico do tratamento de minrios 27Figura 11 Rota de processo 34Figura 12 Grau de liberao do quartzo 40Figura 13 Liberao dos xidos de ferro 41


5/52

V



Lista de tabelas

Tabela 1 Ranking da produo mundial de ao 3Tabela 2 Reservas e teores 4Tabela 3 Legislaes acerca do negcio minerao 9Tabela 4 Cronologia das inovaes em tratamento de minrios 28Tabela 5 Frao -6,35 +1,00mm separao em lquidos densos 41Tabela 6 Frao -1,00 +0,150mm separao em lquidos densos 41

Tabela 7 Frao -6,35 +1,00mm separao magntica com im de mo 42Tabela 8 Frao -1,00 +0,150mm separao magntica com im de mo 42Tabela 9 Frao -0,150 +0,01mm separao magntica com im de mo 42Tabela 10 Frao -0,150 +0,01mm separao magntica testes para Ferrous Wheel 42Tabela 11 Flotao em bancada 43


6/52

VI



Resumo

REPOTENCIAMENTO DE UNIDADES DE TRATAMENTO DE MINRIOS DEFERRO

Carlos Alberto PereiraProfessor do PPGEM/DEMIN/UFOP. E-mail: [email protected]

Hiller Geraldo Vieira ArajoEngenheiro Metalrgico. E-mail: [email protected]

Em situaes de fortes demanda de mercado para o minero de ferro, novos investimentospodem representar no longo prazo, a soluo para atendimento aos clientes. Entretanto,quando se considera o prazo de implantao e maturao destes investimentos, grandes perdaspodem incorrer no curto e mdio prazo. Dessa forma, a busca dos fatores de projeto dasplantas industriais, bem como adequaes de processos, aliados ainda a investimentoslocalizados podem se mostrar extremamente eficazes para aumentos de produo e reduodos custos. Alteraes em rotas de processo, com aumentos na eficincia de equipamentos einsumos, melhora em rendimentos mssicos e metalrgicos representam uma boa alternativa a

investimentos de retorno no longo prazo. Este trabalho apresenta a metodologia empregada nareavaliao da rota de processo de uma planta de tratamento de itabiritos, insero de novastecnologias, busca de fatores de projeto de cada etapa do tratamento, considerando os fatoresambientais margem da legislao para o aumento de produo.

Palavras chave: processo, investimentos, tecnologias.


7/52

1



1 Introduo

De uma crescente necessidade de proteo dos custos do setor siderrgico, a verticalizao daproduo em busca da produo prpria de materiais-primas, e em especial o minrio deferro, no uma novidade no Brasil. Pensado inicialmente como modelo de implantao doparque siderrgico nacional, esta sistemtica foi empregada na implantao da Cia.Siderrgica Nacional (CSN) na dcada de quarenta do sculo XX. Composta de uma unidademineradora, situada no municpio de Congonhas - MG e uma unidade siderrgica em Volta

Redonda - RJ, sendo estas interligadas por transporte ferrovirio. A CSN pode ser consideradacomo um modelo atual apesar de definido h tempo.

Nos demais casos de siderrgicas nacionais, tal modelo no foi diretamente empregado, poisem 1941 foi criada a Cia. Vale do Rio Doce (CVRD), hoje VALE, que como parte integrantedo parque industrial estatal suportaria a produo e suprimento de minrio de ferro para aento holding SIDERBRAS. Criada em 1.973, a Siderurgia Brasileira S.A. SIDERBRAS integrou empresas como a Aos Finos Piratini, Cia. de Ferro e Ao de Vitria, a COFAVI, ACia. Siderrgica de Mogi das Cruzes (COSIM), a Cia. Siderrgica Nacional (CSN), a UsinasSiderrgicas de Minas Gerais (USIMINAS), a Cia. Siderrgica Paulista (COSIPA), a Cia.Siderrgica Tubaro (CST), a Usina Siderrgica da Bahia ( USIBA) e a Ao Minas Gerais(AOMINAS), com franco objetivo de se promover o desenvolvimento do parque siderrgiconacional, tendo como fora motriz o capital estrangeiro administrado pelo estado. Osuprimento de minrio de ferro para produo do Grupo seria provido pelas empresasnacionais de minerao.

Observando a evoluo da produo mundial de ao (Figura 1) a partir da dcada de sessentado sculo XX, temos um crescimento na produo, seguindo, a partir da dcada de setenta,uma estabilizao desta. Cortes nos investimentos em todo o mundo explicam em parte adesacelerao da produo, refletida diretamente na estabilidade do preo do minrio de ferro(Figura 1). Especificamente no Brasil, observamos um pequeno crescimento no consumo de

minrio entre o final da dcada de setenta e incio da dcada de oitenta. Este pequenoaumento, no caso do Brasil, tem como fato a entrada em operao de novas unidadesprodutivas do grupo SIDERBRS.

Apoiado em um sistema estatal, praticamente todo o parque siderrgico foi montado a partirde investimentos estrangeiros capitaneados no Brasil pelo Governo Federal. importanteconsiderar tambm dentro deste perodo as duas crises do petrleo que em muito contriburampara a estagnao da economia mundial nas dcadas de setenta e oitenta do sculo XXimpactaram negativamente o crescimento do setor siderrgico e consequentemente ominerador de ferro.

Em perodo recente, observamos o efeito da demanda por minrio de ferro, com presso nospreos dos produtos dirigidos s siderrgica (Grfico 2). O aumento da demanda, causada


8/52

2



principalmente pelo crescimento da economia chinesa provocou a partir dos anos noventa umgrande crescimento do setor mineral, sendo tal crescimento percebido em escala global

Figura 1 Evoluo da produo mundial de ao.

Figura 2 Evoluo do preo internacional do minrio de ferro.

Especialmente no Brasil, a segunda metade dos anos oitenta e incio dos anos noventa, foramde grande importncia para o setor mineral e siderrgico. Com uma estratgia de transferncia

0

20

40

60

80

100

120

140

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

US$/t-FobPorto

Sinter Feed Granulado Pelotas AF

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Milhest

2007: 1,343 Bilho t

2010: 1,437 Bilho


9/52

3



iniciativa privada do parque siderrgico estatal e tambm da principal companhiamineradora, o Governo Brasileiro garantiu a continuidade dos investimentos necessrios paraa manuteno e desenvolvimento do potencial j existente at ento. Com o programa dedesestatizao iniciado no Governo Collor e com continuidade nos governos posteriores, oBrasil, aps um perodo de adaptao e acomodao do setor, observou a retomada dosinvestimentos nos setores de metalurgia e minerao. Este perodo, que podemos classificarcomo um perodo de mdio investimento, terminou seu ciclo no fim dos anos 90, j sendoobservados nos setores privatizados movimentos de consolidao com fuses e aquisies.

Tambm no fim dos anos 90, o fator China na economia mundial pode ser encarado para as

siderrgicas nacionais como uma ameaa ao suprimento de minrio de ferro. A China, empoucos anos, passou a influenciar fortemente as demandas de commodities alterandomercados e cotaes, sendo um dos mais afetados os mercados transocenicos de minrios deferro. A demanda crescente pela matria-prima, rapidamente foi sentida quando em 2004houve um forte reajuste nos preos internacionais do minrio de ferro. O imediato efeitosentido pelas siderrgicas nacionais foi o repasse, mesmo que gradual, do valor negociado noscontratos internacionais para os contratos de fornecimento interno. A tendncia de valorizaodo mix de minrios oferecidos no mercado nacional rapidamente representou uma ameaas margens das empresas siderrgicas, desde guseiros s grandes empresas integradas acoque, com produtos de alto valor agregado.

Dentro deste cenrio de forte demanda, acirrado ainda por fuses e aquisies no setormineral, a valorizao do minrio de ferro intensificou a atratividade nos investimentos nosetor. Grande reflexo destes investimentos pode ser observado pelo crescimento percentual daproduo de ao, conforme tabela 1.

Tabela 1 Ranking da Produo Mundial de Ao


10/52

4



Como ao definidora de um plano de negcios, a minerao voltada para explorao deminrio de ferro no Brasil, merece ainda ateno para as reservas minerais disponveis. NaTabela 2, observamos as reservas medidas de minrio de ferro, e tambm os teores contidos.Pode-se observar a posio de destaque ocupada pelo Brasil, tanto no que se refere a volumede reservas quanto ao teor de ferro contido.

Os dados mostram a vocao natural do Brasil para grande produtor de minrio de ferro e ao,em se comparando com outros pases detentores de grandes reservas.

Do ponto de vista tecnolgico para aproveitamento das reservas, a distncia do Brasil frente

aos outros pases ainda aumentada haja vista a disponibilidade de recursos hdricos parasuportar maiores produes.

Entretanto, ainda falta ao Brasil uma legislao ambiental consolidada onde se consigaconciliar incrementos na produo com controles que garantam a segurana doempreendimento e a gerao de valor s populaes locais e sociedade como um todo. Atendncia de encrudescimento da legislao ambiental, aliada forte burocracia estatal,podem agir no sentido do no desenvolvimento da industria mineral.

Tabela 2 Reservas e Teores

Como metodologia para deciso envolvendo minerao de ferro no Brasil, havemos deconsiderar alguns parmetros que hoje so to importantes para a sustentabilidade elongevidade do negcio quanto as dimenses das jazidas e os teores contidos. H algumtempo, componentes como questes ambientais, logsticas e intensidade de capital nos

investimentos, comparados com os tempos de entrada em produo destes empreendimentosso pontos fundamentais de analise. Os intervalos de tempo envolvidos nestas questespodem representar pontos de separao entre viabilidade e no viabilidade do negcio.


11/52

5



Neste trabalho estudou-se um modelo de minerao de ferro ligado a uma siderrgica, fatoque cria um mercado cativo de fornecimento. Ser abordado o aumento de produo atravsde investimentos localizados, correlacionando estes incrementos a aspectos de qualidade ecusto de produo. Tambm fato importante do mercado cativo, como negcio, deve-sesempre promover a anlise mercadolgica e econmica da produo, tendo como balizadoresoutros fornecedores nacionais e internacionais.

Considerando-se o grande tempo de maturao e tambm a intensidade de capitaisenvolvidos, uma sada para ampliaes de produo, seria em tese, a busca dos fatores de

projeto das plantas de tratamento de minrios, aliados ainda alteraes em planos de lavra ena execuo destes no curto prazo. Entretanto, deve-se considerar que ampliaes deproduo, sem investimentos concisos, no longo prazo, podem representar custos deinvestimento e ou operacionais represados, levando certamente a dificuldades futuras nonegcio.

Ainda dentro deste cenrio, pode-se avaliar que expanses de produo, tendo como focoinvestimentos pequenos e localizados, podem agir no sentido de perda de fatores como aqualidade do produto. Para esta realidade, estudos complementares a respeito da rota deprocesso originalmente definida, devem obrigatoriamente fazer parte do estudo da expanso.Grandes desvios do fator qualidade em relao ao projeto inicial significam em ltima anlise

perda de competitividade.

Outro fator tambm importante a ser avaliado seriam os custos advindos de necessidade denovos licenciamentos ambientais. Considerando-se expanses de produo via instalao denovos equipamentos e infraestrutura, estes custos, em certos casos podem ser minimizadosquando procedemos a aumentos de produo sem a necessidade de expanses nas instalaesexistentes. Logicamente tal estratgia converge para um ponto mximo do aumento daproduo, tornando a deciso por esta, muitas vezes complexa.

Os benefcios esperados para o reclculo de capacidades de produo seriam: Aumento da produo fsica de minrio de ferro; Diluio de custos fixos da produo, considerando-se a mesma infraestrutura e

equipamentos; Ganho tecnolgico com possibilidade de alterao nas rotas de processo inicial e ou

ainda incluso de novos procedimentos que maximizem o processo.

1.1 Contextualizao da Minerao Atual

A contextualizao da minerao tem como objetivo situar os pontos a seguir:

a) Viabilidade do negcio minerao ligado ao setor siderrgico: Um estudo deviabilidade em uma atividade mineira deve alm de considerar aspectos financeiros doinvestimento, contabilizar possveis riscos que o empreendimento sofrer emdecorrncia das diversas legislaes em vigor. Nos ltimos anos, o recrudescimento da


12/52

6



legislao ambiental, tem contribudo fortemente para elevao de custos da atividadecom certa perda de rentabilidade. Mesmo considerada uma legislao moderna, alegislao ambiental brasileira ainda carece de ajustes para que a garantia dosinvestimentos se torne slida. Longe de parecer irresponsabilidade ambiental, necessrio que o empresariado e legislador encontrem um ponto de equilbrio entre asexigncias ambientais e as necessidades desenvolvimentistas requeridas pelo pas.

b) Avaliao do horizonte do investimento em relao s reservas mineraisdisponveis: O estabelecimento de uma unidade mineradora requer antes de tudo, alocalizao e a delimitao de reservas minerais com capacidade de suportar a

produo projetada. Como fato delineador do projeto as jazidas minerais devem serconsideradas em toda sua amplitude (volume, teor, logstica, riscos ambientais, etc.).Estes estudos, devem sempre compreender prazos considerando-se todos os aspectosde investimento, implantao e maturao do negcio.

c) Desenvolvimento e implantao do projeto: No desenvolvimento de um projeto deminerao, alguns itens devem ser pesquisados e definidos como premissas bsicaspara o caminhamento do projeto. Diferentemente de outras atividades, a definiolocacional da minerao no depende exclusivamente de estudos de viabilidadeeconmica, logstica e outros. A localizao dos jazimentos minerais definidora dalocalizao do negcio, ficando outros estudos a merc de viabilidades econmico-

financeira ligadas a questes logsticas, energticas, pessoal capacitado, equipamentosdisponveis para a instalao da unidade de tratamento de minrios.

d) Expanso de produo com investimentos localizados: Uma vez estabelecida aproduo, considerados e satisfeitos todas as questes anteriores, expanses deproduo podem ser necessrias. Neste caso, o primeiro caminho seria a busca dosfatores de projeto existentes nas diversas etapas do negcio. Entretanto, nos projetosde engenharia, convenciona-se a adoo, alm dos fatores de segurana, um percentualde 20%, chamado comumente de Fator de Projeto. Especificamente, em algunscasos, a busca deste gap no to simples, carecendo sempre de estudos decapacidade e tambm de confirmaes tecnolgicas, sendo que em ambos os casos o

objetivo a garantia da qualidade dos produtos oferecidos.

Assim dentro destes aspectos o plano de negcios de minerao deve ser visto como umnegcio em separado, mesmo quando ligado a uma siderrgica. As especificidades do negciogeralmente quando no consideradas de maneira adequada contribuiro para a perda derentabilidade da minerao.

Dessa forma, seria necessrio um bom entendimento do negcio.

1.1.1 O Negcio Minerao:

Para entendimento completo sobre o negcio necessrio que algumas consideraes sejamfeitas a respeito da minerao luz da legislao vigente.


13/52

7



Ao empreendedor de extrema importncia a familiarizao com a legislao especfica donegcio e ainda sobre a legislao ambiental pertinente.

Uma m avaliao destes aspectos pode representar custos adicionais ao investimento comperdas da rentabilidade operacional. Passivos existentes podem se tornar de administraodifcil e onerosa chegando, em alguns casos, a inviabilizar o negcio.

1.1.2 Legislao Mineral Vigente:

A norma legal bsica que governa a atividade minerria o CDIGO DE MINERAO,

Decreto-lei N227, de 28 de fevereiro de 1.967, regulamentado pelo Decreto Federal N62.934, de 2 de julho de 1.968. Vrios diplomas legais complementares, bem como aConstituio de 1.988, vieram a, posteriormente, introduzir modificaes. As caractersticasmais importantes da legislao so as seguintes:

a) A Constituio Federal estabelece que os recursos minerais so bens da Unio (artigo 20, inciso IX), que deve outorgar o direito de lavr-los a quem demonstrarrecursos financeiros e tcnicos para tanto. A atividade minerria passa, ento, aser fiscalizada pelas autoridades federais, que cobraro impostos do minerador,permitindo-lhe desenvolver trabalhos de Geologia bsica, capazes de revelarnovos recursos minerais;

b) A Constituio estabelece ainda, no artigo 225, 2, que o minerador ficaobrigado a recuperar o meio ambiente degradado, de acordo com soluo tcnicaexigida pelo rgo competente, o que significa que:

- A atividade mineral no pode ser impedida; e- O rgo pblico competente tem que encontrar a soluo tcnica adequada e

obrigar a empresa mineradora a cumpri-la (mesmo que o minerador sejaconsciente e tome todas as providncias tecnicamente cabveis, aresponsabilidade da soluo cabe ao rgo pblico, e se esta for diferente da dominerador, este obrigado a aceit-la);

c) Define os regimes de aproveitamento das substncias minerais;

d) Regula a fiscalizao da pesquisa, da lavra e de outros aspectos da indstriamineral.

A competncia para a implementao das disposies do Cdigo de Minerao e dosdiplomas legais complementares delegada ao Departamento Nacional da Produo Mineral(DNPM). Assim, a legalizao e a autorizao para a implantao de um empreendimentominerrio dependem do DNPM. Este no tem, entretanto, competncia legal para expedir

licenas ambientais.


14/52

8



Existem cinco regimes legais de aproveitamento das substncias minerais:

I. Regime de Licenciamento: Podem ser explorados pelo regime de licenciamentoareias, cascalhos e saibros para utilizao imediata na construo civil, no preparo deagregado e argamassas, desde que no sejam submetidos a processo industrial debeneficiamento, nem se destinem como matria-prima indstria de transformao;rochas e outras substncias minerais, quando aparelhadas para paraleleppedos,guias, sargetas, moires e afins; argilas usadas no fabrico de cermica vermelhaempregados como corretivo de solo na agricultura. O regime de licenciamento s permitido ao proprietrio do solo ou a quem dele obtiver expressa autorizao. A lei

exige licena especfica, expedida pela autoridade administrativa local, no municpiode situao da jazida, e o competente registro de tal licena no DNPM. A critrio doDNPM pode ser exigida apresentao de PAE Plano de AproveitamentoEconmico da jazida. obrigatria a apresentao, ao DNPM, de relatrio anualsimplificado das atividades desenvolvidas.

II. Permisso de Lavra Garimpeira: o aproveitamento imediato do jazimentomineral que, por sua natureza, dimenso, localizao e utilizao econmica, possaser lavrado independentemente de prvios trabalhos de pesquisa segundo critriosestabelecidos pelo DNPM. Depende de portaria de permisso do Diretor-Geral doDNPM. Poder ser outorgada a brasileiro ou a cooperativa de garimpeiros

legalmente habilitada. Depende de consentimento prvio do proprietrio do solo e delicena ambiental prvia. A permisso, uma vez obtida, obriga o permissionrio apresentao, ao DNPM, anualmente, de informaes quantitativas de produo ecomercializao. Garimpagem a atividade de aproveitamento das seguintessubstncias minerais garimpveis, executadas em reas estabelecidas para este fim,sob regime de permisso de lavra garimpeira: ouro, diamante, cassiterita, columbita,tantalita, wolframita, exclusivamente nas formas aluvionar, eluvionar e coluvial; esheelita, rutilo, quartzo, berilo, muscovita, espodumnio, lepidolita, demais gemas,feldspato, mica e outros, em tipos de ocorrncia que vierem a ser indicados peloDNPM.

III. Regime de Autorizao: A autorizao de pesquisa mineral compreende a execuodos trabalhos necessrios definio da jazida, sua avaliao e a determinao daexeqibilidade do seu aproveitamento econmico.

IV. Regime de Concesso: A concesso de lavra abrange o conjunto de operaescoordenadas objetivando o aproveitamento industrial de jazida, desde a extrao dassubstncias minerais teis que contiver at o seu beneficiamento.

Em regra, todos os minrios, exceto aqueles sujeitos ao regime de monopolizao e osgarimpveis localizados em reas de garimpagem estabelecidas pelo DNPM, podem serexplotados pelo regime de autorizao de pesquisa e de concesso de lavra. O primeiroregime depende de alvar de pesquisa a ser expedito pelo Diretor-Geral do DNPM e exige aapresentao, em seu prazo de vigncia, de relatrio dos trabalhos realizados. O segundodepende de portaria de concesso do Ministro de Estado de Minas e Energia e exige a


15/52

9



apresentao do PAE da jazida e do RAL Relatrio Anual de Lavra. A autorizao depesquisa poder ser outorgada a brasileiros ou a sociedades legalmente habilitadas. Aconcesso de lavra somente poder ser outorgada a sociedades legalmente habilitadas.

V. Regime de Monopolizao: Quando o aproveitamento depender, em virtude da leiespecial, e execuo direta ou indireta do Governo Federal.

Regimes de Explorao e Aproveitamento de Recursos MineraisTabela 3 Legislaes acerca do negcio minerao.

TtulosTpicos

Autorizao de Pesquisa Concesso de Lavra LicenciamentoPermisso de Lavra

Garimpeira

LegislaoBsica

1. Constituio daRepblica;

2. Cd. guas Minerais;3. Cd. Minerao;4. Dec. 62.934/68;5. Dec. 97.632/89;6. Lei 8.901/96;7. Lei 8.982/95;8. Lei 9.314/96;9. Portarias

Ministeriais;10. Portarias do DNPM.

1. Constituio daRepblica;2. DL 7.841/45;3. DL 227/67;4. Dec. 2.934/68;5. Dec. 97.632/89;6. Lei 7.805/89;7. Lei 8.176/91;8. Lei 8.982/95;9. 9.314/96;10. Portarias Ministeriais;11. Portarias do DNPM;


2. Cdigo de Minerao;3. Dec. 62.934/68;4. Lei 6.567/78;5. Lei 8.901/96;6. Lei 8.982/95;7. Lei 9.314/96;8. Lei 9.314/96;9. Portarias DNPM


2. Cd. Minerao;3. Dec. 62.934/68;4. Dec. 97.632/89;5. Lei 7.805/89;6. Dec. 98.812/90;7. Portarias do

DNPM.

Titulares deDireitosMinerrios

Brasileiro ou empresa

constituda sob as leisbrasileiras e que tenha suasede e administrao nopas.

Brasileiro ou empresaconstituda sob as leisbrasileiras e que tenha suasede e administrao no pas.

Proprietrio do solo ou quemdele tiver expressaautorizao, e terceiros,

independentemente deautorizao, quando houvercancelamento da licena doproprietrio. Em qualquercaso, porm, o titular ter deser brasileiro.

Brasileiro ou cooperativade garimpeiros

legalmente habilidtada,constituda sob as leisbrasileiras e que tenhasua sede e administraono pas.

AutoridadeCedente

Diretor Geral do DNPM.Ministro de Estado de Minase Energia.

Dupla manifestaoadministrativa: autorizaopela autoridade local eregistro da licena noDNPM.

Diretor Geral do DNPM.

DuraoNo inferior a 1 ano e nosuperior a 3 anos.

Indeterminado.

Prazo determinado,prevalecendo, para o registrono DNPM, o menor prazoconcedido de houverdiferena entre os prazos

estabelecidos pelos diferentesrgos com jurisdio sobrea rea.

At 5 anos, podendo sersucessivamente renovadaa critrio do DNPM.

SubstnciasMinerais

Todos os minerais, excetoos garimpveis localizadosem reas estabelecidas peloDNPM para garimpagem.

Todos os minerais, exceto osgarimpveis localizados emreas estabelecidas peloDNPM para garimpagem.

Minerais com utilizaoimediata na construo civil;argilas usadas no fabrico decermica vermelha e ocalcrio empregado comocorretivo de solo naagricultura. (Tambmpassveis de aproveitamentopor autorizao de pesquisa econcesso de lavra)

Ouro, diamante,cassiterita, columbita,tantalita, wolfranita,exclusivamente nasformas aluvionar,eluvionar e coluvial;scheelita, rutilo, quartzo,berilo, muscovita,espodumnio, lepidolita,demais gemas, feldspato,mica e outros tipos deocorrncia que vierem aser indicados pelo

DNPM.

Iniciao dosTrabalhos

Dentro de 60 dias dapublicao do alvar se otitular for proprietrio dosolo ou tiver ajustado com

O minerador dever iniciaros trabalhos previstos noplano de aproveitamentoeconmico dentro de seis

Se exigido, pelo DNPM, oplano de aproveitamentoeconmico da jazida, o titulardo licenciamento obrigado

O permissionrio delavra garimpeira deveriniciar os trabalhos deextrao em 90 dias,


16/52

10



ele o valor e a forma depagamento da renda eindenizao. E dentro de60 dias do ingresso judicialna rea quando a avaliaodas indenizaes seprocessar em juzo.

meses contados dapublicao da concesso.

a iniciar os trabalhosprevistos no plano de lavraem seis meses.

contados da publicaodo ttulo, salvo motivojustificado.

Interrupo dosTrabalhos

O minerador no poderinterromper os trabalhospor mais de trs mesesconsecutivos semjustificativa, nem por 120dias acumulados e noconsecutivos no perodo devigncia do alvar.

Os trabalhos de lavra, umavez iniciados, no poderoser interroompidos por maisde seis meses consecutivos,salvo motivo comprovado defora maior. O titular daconcesso de lavra poder,mediante requerimentojustificado ao Ministro dasMinas e Energia, obter asuspenso temporria delavra.

No permitida a suspensodos trabalhos de extrao porprazo superior a seis mesessem motivo, salvojustificado.

No poder suspender ostrabalhos de extrao porprazo superior a 120dias, salvo motivojustificado.

rea abrangidaporrequerimento

A serem fixadas emportaria do Diretor Geraldo DNPM.

Varivel, respeitada a rea depesquisa.

At 50 ha.

At 50 ha., salvo quandooutorgada a cooperativade garimpeiros,observados os limitesindividuais para cadaentidade interessada, narazo de 2,5 ha. paragemas e de 10 ha. Paraos demais minerais porcooperado, adstritas essareas aos limites fixadospara autorizao dapesquisa.

Critrio para aConcesso deDireitosMinerrios

Direito de prioridade(preferncia do primeirorequerente que objetivarrea livre). As cooperativasde garimpeiros teroprioridade na autorizaode pesquisa e lavra dosrecursos e jazidas mineraisgarimpveis, nas reasonde sejam titulares depermisso de lavragarimpeira, nelas estandoatuando.

Depende de aprovao dorelatrio de pesquisa. Umavez aprovado, o titular daautorizao de pesquisa poderequerer a concesso de lavrano prazo de um ano podendoser prorrogado pelo DNPM,ou negociar o direitorespectivo.

O requerente, obtendo alicena junto autoridadelocal, ter prazo de trinta diaspara registr-la no DNPM. Oregistro requer a existnciade prioridade na obteno dalicena.

Direito de prioridade.Nas reas estabelecidaspara garimpagem, ostrabalhos devero serrealizadospreferencialmente emforma associativa, comprioridade para ascooperativas degarimpeiros.

DireitosReferentes aoProprietrio/Posseiro

Renda pela ocupaoefetiva do terreno a quemesteja na superfcie doimvel, e uma indenizaopelos danos e prejuzos quepossam ser causados.

Renda pela ocupao efetivado terreno a quem esteja na

superfcie do imvel, e umaindenizao pelos danos eprejuzos que possam sercausados. Pagamentoreferente participao doproprietrio do solo nosresultados da lavra ( 50% dovalor total devido aosEstados, Distrito Federal eMunicpios

Renda pela ocupao efetivado terreno a quem estiver nasuperfcie do imvel, eindenizao pelos danos quepossam ser causados, hhiptese de ser um terceiro otitular do licenciamento.Pagamento referente participao do proprietriodo solo nos resultados dalavra ( 50% do valor devidoaos Estados, Distrito Federale Municpios.

Indenizao prvia dovalor do terreno ocupadoe dos prejuzosresultantes da ocupaoaps instituio daservido pelo titular dapermisso da lavragarimpeira, que spoder adentrar nasuperfcie aps ainstituio desta.

Transferncia deDireitos

Possvel com prviaanuncia do DNPM.

Possvel com prvia anunciado DNPM.

Possvel com prvia anunciado DNPM.

Possvel com a prviaanuncia do DNPM.Quando outorgado cooperativa, h ainda anecessidade deautorizao expressa da

Assemblia Geral.

Disponibilidadede Minrios

O minrio requerido podeser removido da rea paraensaios e anlises.

Restries quanto substancias e quanto escala.

Restries quanto substncia e, havendo planode aproveitamento

Restries quanto substncia.


17/52

11



Excepcionalmente, oDNPM pode autorizar avenda de certasquantidades de materialoriginado dos trabalhos depesquisa, atravs de guiade utilizao.

econmico, quanto escalade produo.

Penalidades

Advertncia, Multas eCaducidade.

A extrao de produtomineral sem autorizaoexpressa (guia deutilizao), constitui crimecontra o patrimnio, sujeito

o infrator pena de priso(at 5 anos) e multa.


A extrao do produtomineral sem o respectivottulo constitui crime contra opatrimnio, sujeito o infrator

a priso.


A extrao do produtomineral sem o respectivottulo constitui crime contra opatrimnio, sujeito o infrator

a priso.


A extrao de produtomineral sem autorizaoexpressa (guia deutilizao), constituicrime contra opatrimnio, sujeito oinfrator pena de priso(at 5 anos) e multa.

Taxas eEmolumentos

Devido emolumentosquando do requerimento. Otitular pagar uma taxaanual, por hectare, at aentrega do relatrio finaldos trabalhos ao DNPM.Pagamento de taxa devistoria, aps a realizaodesta, feita pelo exercciode fiscalizao que lheincumbe.

Sero devidos emolumentosquando da emisso de posseda jazida pelo titular daconcesso de lavra.Pagamento da taxa devistoria.

O interessado pagaremolumentos quando dorequerimento de registro delicena.Pagamento de taxa devistoria.

Pagamento de taxa devistoria.

Exignciasrelacionadas aoMeio Ambiente

Na hiptese do emprego deguia de utilizao, faz-senecessria a obteno daslicenas ambientais (Licena Prvia, Licena deInstalao e Licena deOperao). Se osempreendimentos mineraistiverem, em potencial,parmetro da significativadegradao ambiental, necessria a apresentaodo Relatrio de impactoAmbiental RIMA- queconstituir o Estudo deImpacto Ambiental EIA.Dever tambm serapresentado PRAD planode Recuperao de reas

Degradadas.

Licenciamento ambiental.

Previa aprovao do EIA-RIMA e a apresentao doPRAD, se osempreendimentos mineraistiverem, em potencialparmetro da significativadegradao ambiental.

Licenciamento ambiental.

O EIA-RIMA pode serdispensado, na hiptese emque a natureza, localizao,porte e demais peculiaridadesda jazida assim o permitam, acritrio do rgo ambientalcompetente.

Licenciamento ambietal.

O uso de mercrio ecianeto proibido nagarimpagem, salvoquando a atividade regularmente autorizada.A criao ou ampliaodas reas de garimpagemficam condicionadas prvia licena doIBAMA, vista deestudo de impactoAmbiental RIMA-, deacordo com a legislaoespecfica.

Observaes:

As minas se classificam segundo a forma representativa do direito de lavra, em minaconcedida e mina manifestada. Historicamente, vigia no pas a regra segundo o qual aoproprietrio da superfcie cabia a propriedade das minas e jazidas minerais, com o Cdigo deMinerao de 1.934 isto mudou, passando o subsolo mineralizado a ser de propriedade daunio. Mas aquelas minas j descobertas e incorporadas ao patrimnio do proprietrio do solo,sob a vigncia do regime anterior, permaneceriam de propriedade particular, desde que

fossem manifestadas regularmente e registradas. Este manifesto passou a representar, ento odomnio sobre a mina, cujo aproveitamento independe da concesso da Unio. As minas


18/52

12



manifestadas, esto, porm sujeitas s mesmas condies das minas concedidas quanto lavra, tributao e fiscalizao.

1.1.3 Legislao Ambiental Aplicada Minerao:

A outra legislao a ser observada quando de um projeto de minerao a legislaoambiental, em suas esferas federal, estadual e municipal. No plano federal, existe a seguintehierarquia:

- Constituio;- Leis;

- Decretos;- Resolues do CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente.

A Constituio Federal reza, em seu artigo 255: Todos tm direito ao meio ambienteecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial sadia qualidade de

vida, impondo-se ao Poder Pblico e coletividade o dever de defend-lo e preserv-lo para

as presentes e futuras geraes. E, ainda no 2: Aquele que explorar recursos mineraisfica obrigado a recuperar o meio ambiente degradado, de acordo com soluo tcnica

exigida pelo rgo pblico competente, na forma da lei. E no 4: A floresta Amaznicabrasileira, a Mata Atlntica, a Serra do Mar, o Pantanal Mato-Grossense e a Zona Costeira

so patrimnio nacional, e sua utilizao far-se-, na forma da lei, dentro de condies que

assegurem a preservao do meio ambiente, inclusive quanto ao uso dos recursos minerais..

evidente o preconceito dos constituintes em relao atividade minerria. Dentre tantasatividades agressivas ao meio ambiente, muitas delas muito mais danosas que a mineraocorretamente conduzida, apenas esta mereceu meno expressa, e duas vezes.

A Constituio Federal, em seu artigo 24, confere aos Estados da Federao competnciaconcorrente com a Unio para legislar sobre matria ambiental, desde que limitados snormas gerais estabelecidas no plano federal. No havendo lei federal, o Estado pode legislarsobre a matria, valendo esta lei, at que uma lei federal a revogue. O mesmo no acontece naesfera municipal, uma vez que os Municpios s podem legislar a esse respeito quando oassunto for de interesse local (artigo 30, I), devendo as normas federais e estaduais seremobservadas. Isto significa que o arcabouo legal faz com que as instncias inferiores (Estadose Municpios) tenham uma ao que s pode ser sempre mais restritiva que a instnciasuperior. Noutras palavras: as posturas municipais e estaduais no podem nunca ser maispermissivas que as federais.

A primeira poltica explcita de proteo ambiental, no Brasil, foi a promulgao da LeiFederal N 6.938, de 31 de agosto de 1.981. Ela foi regulamentada pelo decreto N 88.351, de1 de junho de 1.983, revogando pelo Decreto N 99.274, posteriormente revogado esubstitudo pelo Decreto N 99.274, de 6 de junho de 1.990. O objetivo central a

preservao, melhoria e recuperao da qualidade ambiental propicia vida, visandoassegurar, no pas, condies ao desenvolvimento scio-econmico, aos interesses da

segurana nacional e proteo da dignidade da vida humana.


19/52

13



O empreendimento minerrio est condicionado a licenciamento ambiental expedido pelorgo estadual competente, e pelo IBAMA em carter supletivo ou nos casos de atividadedegradadora de significativo impacto regional ou nacional. Fala-se at em mais um nvel delicenciamento: parte da doutrina jurdica admite a possibilidade de licenas ambientaismunicipais e, de fato, muitos municpios j criaram tal instituto.

Em relao legislao ambiental, alguns pontos so importantssimos a saber:

Constituio Federal:

- Artigo 20 So Bens da Unio:IX os recursos minerais, inclusive os do subsolo;

- Artigo 47 Ficar obrigado o titular da concesso, alm das condies gerais que constamdeste Cdigo, /ainda, s seguintes, sob pena de sanes previstas no Captulo V:

X evitar o extravio das guas e drenar as possam ocasionar danos e prejuzos aosvizinhos;

XI Evitar a poluio do ar, ou da gua, que possa resultar dos trabalhos deminerao;

XII Proteger e conservar as Fontes, bem como utilizar as guas segundo os preceitostcnicos quando se tratar de lavra de jazida da classe VII;

Cdigo de Minerao:

- Artigo 22 Compete privativamente Unio legislar sobre: XII jazidas, minas, outrosrecursos minerais e metalurgia;

- Artigo 23 competncia comum da Unio, dos Estados, do Distrito Federal e dosMunicpios:

IX Registrar, acompanhar e fiscalizar as concesses de direitos de pesquisa e

explorao de recursos hdricos e minerais em seus territrios.

- Artigo 24 Compete Unio, aos estados e ao Distrito Federal legislar concorrentementesobre:

IV florestas, caa, pesca, fauna, conservao da natureza, defesa do solo e dosrecursos naturais, proteo do meio ambiente e controle da poluio;


20/52

14



2 Reviso Bibliogrfica

Como suporte para os trabalhos realizados no repotenciamento da unidade de tratamento deminrios, aspectos importantes relacionados geologia regional e local dos depsitos de ferroforam abordados.

O entendimento das formaes ferrferas, bem como o modelamento dos depsitos e oplanejamento de lavra, surgiram como ferramentas importantes, para que alteraes decapacidade de produo no representassem em primeira instncia, uma rota completamentediferente da at ento aplicada ao tratamento.

2.1 Geologia Regional

As formaes ferrferas foram definidas por James (1954), como sedimentos qumicosfinamente bandados, contendo mais de 15% de ferro de origem sedimentar, comumente , masno necessariamente contendo chert. Outros autores acrescentaram algumas informaes aotermo (Gross, 1959; Klein e Beukes, 1992). De acordo com Gross (1959), incluem-se nestadefinio todas as rochas laminadas ou acamadas contendo mais de 15% de ferro, onde osminerais de ferro so intercalados com quartzo e chert ou carbonato e onde a estrutura

bandada das rochas ferruginosas est em conformao com a estrutura das rochas adjacentes,sejam elas sedimentares, vulcnicas ou metassedimentares.

As formaes ferrferas bandadas tem um significado mais restrito. Podem ser definitivascomo rochas finamente acamadadas ou laminadas nas quais o chert (ou seu equivalentemetamrfico) alterna-se com camadas que so compostas principalmente de minerais de ferro(James, 1983). Os minerais de ferro incluem hematita, silicatos, carbonatos e sulfetosusualmente intercrescidos em algum grau com o chert, dependendo da zona de deposio.

O termo itabirito se refere a uma formao ferrfera de fceis xido, laminada emetamorfizada, na qual as bandas de chert ou de jaspe originais foram recristalizadas como

quartzo granular e o ferro est presente como hematita, magnetita ou martita, Eschewege(1833); Derby (1910); Dorr e Barbosa (1963). As bandas de quartzo possuem quantidadesvariveis de ferro, porm menores e as bandas de xido de ferro podem conter quantidadesvariveis de quartzo. Raramente o itabirito grada para chert ferruginoso que, quandorecristalizado, pode se parecer com o itabirito de alto grau. O itabirito pode variargradualmente para hematita pura, por remoo de quartzo e enriquecimento de ferro.

A grande maioria dos minrios de ferro so formados a partir das formaes ferrferasbandadas. Estas se encontram distribudas ao longo do tempo geolgico mas o pico de maiordeposio ocorreu no paleoproterozico, conforme visto na figura 1. As formaes ferrferasocorrem em quatro perodos geolgicos distintos: Paleo a Mesoarqueano, meso a noarqueano,

paleoproterozico e neoproterozico ao fanerozico.


21/52

15



Figura 3: Abundncia estimada das formaes ferrferas ao longo do tempo geolgico (modificado porJames,1983).

As formaes ferrferas do arqueano, dividas em paleo a mesoarqueanas (3,5 a 3,0 Ga) e mesoa neoaqueanas (2,9 a 2,6 Ga), se formaram em uma poca caracterizada por processos decratonizao progressiva com predomnio de atividades vulcnicas. Crton do Kaapvaal(frica do Sul) e complexo de Mataca (Venezuela) apresentam exemplos de formaes

ferrferas bandadas do paleo- ao mesoarqueano; Supergrupo Rio das Velhas (QuadrilteroFerrfero, MG) e Crton da Rodsia (Tanznia), do Meso- a neoarqueano.

As formaes ferrferas podem ser classificadas com base em aspectos fundamentais como:ambiente de deposio (James, 1954) e origem dos sedimentos (Gross,1965).

Considerando a variao da composio mineralgica das formaes ferrferas bandadas,James (1954) distinguiu entre elas, quatro fceis sedimentares, conforme a profundidade e ascondies de Eh e pH das guas das quais foram depositadas: fceis xido, caracterizada pelapresena de hematita ou magnetita; fceis silicato, por geenalita, mennesotaita e ouesilpsnomelana, que raramente so observadas em sua forma original; fceis carbonato, por

siderita e ankerita e fceis sulfeto por pirita e outros sulfetos.

Gross (1965) sugere a subdiviso das formaes ferrferas em quatro grupos principais:Algoma, Lago Superior, Clinton e Minette. As formaes ferrferas do tipo Algono,geralmente de idade arqueana, formam-se a partir de sedimentao qumica em baciasmarinhas profundas, prximas a centros vulcnicos. So abundantes em terrenos greenstonesbelts arqueanos, ocorrendo em menor proporo em sequncia vulcanognicas marinhas deidade proterozica e ainda em sequncias fanerozicas. Um exemplo tpico representadopelo Supergrupo Rio das Velhas (Quadriltero Ferrfero, MG). As formaes ferrferas dotipo Lago Superior, de idade paleoproterozica, so caracteristicamente rtmicas e finamenteacamadas. Sugerem a existncia de um perodo de estabilidade crustal onde ocorreram

deposies qumicas de ferro e slica, originada de vrias fontes, em grandes bacias marginaise intercontinentais rasas. Podem ter continuidade por vrios quilmetros e espessura decentenas de metros. So exemplos destas formaes a regio do Lago Superior, nos EUA e


22/52

16



Supergrupo Minas (Quadriltero Ferrfero, MG). As formaes Clinto e Minette ocorremprincipalmente no fanerozico e so compostas por olitos/pislitos de limonita, hematita,chamoisita e siderita associada com folhelhos dolomticos e calcrios, sedimentados emambientes calmos de plataforma marinha e partes rasas de bacias marginais.

2.1.1 Minrio de Ferro

Quanto de utiliza o termo minrio de ferro, pode-se pressupor a referncia a uma grandequantidade de materiais. Usa-se tambm o termo para referncia s formaes ferrferas de

maneira geral. Entretanto importante que se faa uma considerao acerca dos significadosdo termo minrio de ferro que so atualmente utilizados.

Alm dos significados geolgicos e de ocorrncia de formao ferrfera, deve-se considerar otermo minrio de ferro como sendo tambm um termo econmico. Como termo econmico,minrio de ferro pode ser entendido como toda rocha que foi, esto ou ainda sero explotadascomercialmente, devido ao seu teor de ferro. Morris (1985) considerou que minrio de ferro,do ponto de vista econmico seriam rochas com teor de ferro em geral maior que 55%.Entretanto, hoje podemos afirmar sem sobra de dvida que essa afirmao no mais fazsentido. Em termos econmicos, dada a grande demanda rochas com teores de ferro de at25% so explotadas na China. No Brasil observam-se projetos que j tencionam o

aproveitamento de rochas contendo at 30% de ferro.

2.1.2 Gnese

Entende-se como gnese as origens e evolues que envolvem todas as alteraes sofridaspela rocha do qual se originou o minrio. O protlito, a partir de sua deposio, at a formaatual fornece as informaes necessrias para a determinao da sequncia gentica dominrio. Fatores como ambiente de deposio, variaes de temperatura e presso durante ometamorfismo e ainda processos deformacionais e alteraes intempricas so determinantes

da gnese do minrio.O conhecimento da gnese do minrio contribui para a definio de rotas de beneficiamento,com possibilidade de definio de aes operacionais mais econmicas. Um modelo quecontemple todas estas informaes ajudam, por certo, ao estabelecimento de planos de lavramais realsticos, rotas de tratamento de minrio mais otimizadas, com processos maiseconmicos para a produo.

Grande esforo feito para determinao do modelo geolgico do jazimento, buscandosempre a otimizao locacional das rea de apoio, maximizao das relaes estril minriodurante a operao e tambm minimizao de reas para depsitos de estril e tambm de

rejeito. tambm importante, durante o estabelecimento deste modelo, uma viso futura domercado no qual o empreendimento estar direcionado.


23/52

17



Muitos modelos j foram propostos tendo-se como ponto de partida as formaes ferrferasbandadas. Segundo Morris (1985) os modelos de gnese de minrio de ferro propostosfrequentemente esto associados a processos singenticos, metassomtios, hipognicos esupergnicos.

2.1.3 Quadriltero Ferrfero

As formaes ferrferas bandadas do Quadriltero Ferrfero constituem, at ento, uma dasmaiores e mais importantes reservas de minrio de ferro do mundo. Localiza-se no centro sul

do estado de Minas Gerais, na borda sudeste do Crton do So Francisco, Figura 2.

Figura 4: Quadriltero Ferrfero, Minas Gerais - Brasil

O Crton do So Francisco (Almeida, 1977) no qual est inserido o Quadriltero Ferrfero,situa-se geograficamente, na poro centro oriental da Amrica do Sul. Sua abrangncia incluigrandes reas dos estados de Minas Gerais e Bahia. Suas delimitaes seriam determinadaspor faixas de dobramento, resultante da orogenia Brasiliana/Pan Africana, descrevendoestruturas geralmente paralela suas bordas, Figura 3.


24/52

18



Figura 5: Limites e estruturas do Crton do So Francisco.

A partir da definio de Almeida (1977) o Crton So Francisco ficou conhecido como umaunidade geotectnica neoproterozica que permaneceu estvel, relativamente faixasAraua, Alto Rio Grande, Rio Preto, Riacho do Pontal e Sergipana.

Este bloco de crosta continental seria bem caracterizado com um antepas forelandbrasiliano (Alkmim et al 1993). O antepas do So Francisco corresponderia, ento, ao blococontinental que seria composto por substrato pr brasiliano capeado, pelas coberturasneoproterozicas tectonizadas (com envolvimento do embasamento) por induo dadeformao forada nas faixas marginais.

Estariam representados, em Minas Gerais, as faixas marginais Araua, Alto Rio Grande eBraslia. Estas faixas representariam orgenos resultantes da invaso tectnica das baciassedimentares que se instalaram s margens do paleocontinente So Francisco. Estes orgenosseriam edificados, dacronicamente, no intervalo de tempo entre 800 e 500Ma, que secaracteriza como um prolongado perodo orogentico (Condie, 1982). Nesse perodoorogentico estabeleceram-se, sob o controle de mecanismos da Tectnica de Placas, arranjoscolisionais que envolveram e limitaram o Crton So Francisco.

Este cenrio colisional seria fundamentalmente marcado por etapas tectnica compressiva etranspressiva, com envolvimento varivel ( mais em geral intenso) do embasamento.

A litoestratigrafia do Quadriltero Ferrfero compreende:complexos metamrficos arqueanos,sequncias vulcano sedimentares arqueanas, sequncias supracrustais paleoproterozicas


25/52

19



(Supergrupo Minas e Grupo Itacolomi), suites magmticas paleoproterozicas a fanerozicas(diques mficos e veios pegmatitos).

As seqncias metavulcanosedimentares de baixo a mdio grau metamrfico definem umcinturo de rochas verdes greenstone belt de idade arqueana, sendo o Supergrupo Rio dasVelhas a principal ocorrncia (Dorr, 1969; Schorscher et. AL., 1982). O supergrupo Rio dasVelhas composto na base pelo Grupo Nova Lima, que representa uma sequnciametavulcanosedimentar onde ocorrem vulcanitos mfico-ultramficos formando derramesmacios com pillows e textura varioltica.

As rochas metasedimentares constituem metapelitos, metapsamitos, metagrauvacas e quartzoxisto; filito carbonoso, calcissilictica, tremolitito/anfibolito e paraconglomerados; e no topopelo Grupo Maquin, com nveis conglomerticos na base, quartizitos macios e sericiticos,sericita-quartzo-xistos, metaconglomerados e filitos, sobrepostos em discordncia erosionalsobre o Grupo Nova Lima (Dorr, 1969; Schorscher, 1978, 1979).

O Supergrupo Minas uma sequncia metasedimentar de idade paleoproterozica, cujaorganizao estatrigrfica, em essncia, permanece a mesma desde a definio original deDerby (1906), quando introduziu o termo Srie Minas, como sendo constituda por xistos,quartizitos, dolomitos e formao ferrfera, assentada discordantemente sobre gnaisses emica-xistos (Ladeira e Viveiros, 1984; Machado et al., 1989). A base desta unidade

constituda pelo Grupo Caraa que repousa discordantemente sobre as unidades vulcanosedimentares do Supergrupo Rio das Velhas. Este Grupo dividido em duas formaes: aFormao Moeda e a Formao Batatal. A primeira constituda por metaconglomerados,filitos, quartizitos de gros finos a grosso com contedo varireis de sericita e muscovita. Asegunda constituda principalmente, de filito serictico e, subordinadamente, por metachert,formao ferrfera e filito grafitoso. O grupo Itabira, que representa a unidade intermediria, dividido nas Formaes Cau (Dorr, 1969), Inferior, Gandarela, Superior. O contato daformao Cau com a Batatal gradacional e constitudo por itabirito, itabirito dolomtico,itabirito anfiboltico e pequenas lentes de xistos, filitos e margas. A Formao Gandarelaconsiste, essencialmente, de margas, filito dolomtico, dolomito ferruginoso e filito. O GrupoPiracicaba, sobreposto ao Itabira composto pela Formao Cercadinho, constituda por

quartizitos, quartizitos ferruginosos, filitos ferruginosos e dolomticos, e dolomitos; FormaoFecho do Funil, constituda por filitos dolomticos, filitos e dolomitos impuros; FormaoTaboes, que consiste de ortoquartizitos finos e equigranulares; Formao Barreiro, comfilitos e filitos grafitosos. O Grupo Sabar composicionalmente constitudo de clorita ebiotita-xistos, metagrauvacas, quartzitos, quartzitos feldspticos, formaes ferrferas,itabiritos e mataconglomerados com mataces e seixos de dolomitos, Dorr, 1969.

A figura 4 ilustra a conoestratigrafia do Supergrupo Minas, modificado de Babinski et al,1995, Alkmim e Marshak, 1998. Simbologia: 1) Grauvaca, 2) Metarenito, 3) Rochascarbonticas, 4) Formao ferrfera bandada, 5) Dique mfico, 6) Filito e xisto, 7)Conglomerado, 8) Embasamento cristalino, 9) Metavulcnica, 10) Discordncia granitoSalto do Paraopeba.


26/52

20



Figura 6 Cronoestratigrafia do Supergrupo Minas

O grau metamrfico das rochas desta unidade do fceis xisto verde, atingindo o fceisanfibolito nas pores leste, sudeste e nordeste do Quadriltero Ferrfero, Processossedimentares e tecntono metamrficos foram responsveis pelo arranjo de estruturas etexturas apresentadas pelos itabiritos e corpos de minrios do Supergrupo Minas, com odesenvolvimento de vrias geraes de xido de ferro ( Rosire et AL., 1993).

Aos itabiritos da Formao Cau relacionam-se os enormes depsitos de ferro do QuadrilteroFerrfero cujas principais minas so guas Claras, Alegria, Andrade, Capanema, Cau,

Chacrinha, Conceio, Crrego do Feijo, Esmeril, Ona, Periquito, Tamandu e Timbopeba,que apresentam um minrio variando de 60 a 65% de ferro.

Nas pores menos deformadas do Quadriltero Ferrfero (Poro Ocidental) o bandamentonas formaes ferrferas ainda preservado, formado por bandas alternadas de quartzo exidos de ferro com espessuras de mili a centimtricas, com dolomita localmente, realandoas bandas silicosas. Assim, esses dois tipos de itabiritos (silicoso e dolomtico), constituem oprotominrio de todas as jazidas do Quadriltero Ferrfero, cujo teor pode variar entre 20 a50% de ferro. A hematita o mineral predominante nos dois tipos, e a magnetita ocorresubordinadamente. A denominao para minrio rico utilizada para corpos de alto teor,quimicamente mais homogneos e constitudos quase inteiramente por xidos de ferro, que

podem ser divididos em: i) Minrios compactos macios, bandados e laminados, foliados elineados, e grechados, com hematita predominante; ii) Minrios pulverulentos, foliados eleneados, grosseiros a finos, s vezes com estrutura interna. Estes dois tipos (duros ou


27/52

21



friveis) formam-se dependendo da intensidade dos processos supergnicos associados alterao latertica. A intensa percolao de gua de origem superficial provoca a lixiviaoda slica e concentrao do ferro na forma de hematita residual frivel e de goethitaneoformada.

2.2 Geologia Local da Mina em Estudo

A mina deste estudo est localizada da poro sudoeste do Quadriltero Ferrfero na Serra deDom Bosco. Nela afloram os itabiritos e rochas da Formao Gandarela, Cau as rochas do

Grupo Piracicaba (Supergrupo Minas).

A Serra de Dom Bosco caracterizada regionalmente como um sinclinal, conhecido comosinclinal Dom Bosco.

A seqncia estratigrfica ali presente, considerando-se do topo para a base a seguinte:

Sedimentos: Coberturas tercirias geradas pela eroso da serra, ricas em xido de ferro ecangas geradas in situ, sobre itabirito, por processo de enriquecimento supergnico.

Grupo Piracicaba: Material rico em componentes clsticos e carbonato em contato

discordante com os itabiritos da formao Cau.

Formao Gandarela: Material rico em carbonato de clcio em contato tectnico edegracional com os itabiritos da formao Cau.

Formao Cau: Hematitas, itabirito com quartzo-ferro e martticos, itabiritos goethiticos,especularticos e manganesferos formados por processos de lixiviao e pro enriquecimentotectono-metamorficos.

2.2.1 Itabiritos:

Os itabiritos (Formao Cau) abarcam aproximadamente 25% da rea e se apresentam dediversas maneiras, com predominncias em especularita, martita, goethita, mangans edolomita resultante principalmente do contexto geomorfolgico, estrutural e metalogenticoda rea.

O itabirito tpico sobre o intemperismo sofre uma alterao de hidratao dos xidos de ferro(goethita e limonita) e de lixiviao da slica, provocando assim, seu enriquecimento em ferro.

O itabirito dolomtico apresenta-se como lentes descontnuas, sugerindo que esta regio

representa uma transio entre a Formao Cau e a Formao Gandarela, onde as FormaesFerrferas ocorrem de forma descontnua em meio dolomitos decompostos, filitos elocalmente formaes manganesferas.


28/52

22



A trama do itabirito fortemente orientada, protomilontica e milontica com porfiroclastros eagregados de hematita granoblstica envolvidas por plaquetas de especularita. Apresentamtransposio total ou parcial do bandamento primrio. Carbonatos e quartzo apresentam tramagranoblstica. Seus componentes mineralgicos principais so: hematitas, especularitas,martita, quartzo, magnetita e dolomita ferroana.

2.2.2 Filitos/Quartizitos

Estas rochas representam aproximadamente 60% da rea de estudo. So bastante carbonticasindicando que esto inseridas na Formao Gandarela.

Os filitos apresentam-se numa colorao avermelhada de granulao fina-mdia envolvendo oitabirito e gradando localmente para quartizito ferruginoso polimodal.

2.2.3 Cangas/Lateritas

As pores de itabirito normalmente esto envoltas de uma massa de lateritas. As cangaspodem ser definidas como uma rocha porosa, porm resistente, que se forma prximo superfcie do terreno, constituda por fragmentos dentrticos de rochas comumente itabirito nocaso da canga estruturada de hematita e no de caso canga comum, cimentados por uma matrizde limonita porosa. Localmente, a canga pode constituir-se de limonita quase pura. Com odecrscimo da percentagem de limonita, a canga passa a um solo latertico ferruginoso.

Algumas cangas contm mangans e ferro sob a forma de calcita e dolomita ferrfera emanganesfera. Pontualmente possuem teores de mangans maiores que o teor de ferro.

As cangas apresentam uma colorao cinza escura passando ao ocre, granulao variando defina a grossa, com composio principal passando por hematita, quartzo, limonita e goethita.

Utilizando-se ainda das observaes de campo foram descritos os aspectos fsicos,mineralgicos e texturais bem como as relaes de contato entre as litologias, que aliados cartografia geolgica permitiram estabelecer um empilhamento estratigrfico, alm daseparao tipolgica da formao ferrfera em dois tipos denominados em campo de itabiritohemattico (IH) e itabirito hemattico-especulartico (IE). Os dolomitos envelopam a formaoferrfera por dobra reclinada isoclinal, sendo estes pertencentes Formao Gandarela,enquanto que os itabiritos, localizados no ncleo da dobra, pertencem a Formao Cau.

Posteriormente com a descrio microscpica, feita atravs de sees polidas, foi possvelcaracterizar mineralogicamente os tipos acima: itabirito hemattico e itabirito hemattico-

especulartico, convertendo-os em itabirito magnettico e itabirito hemattico,respectivamente.


29/52

23



Os tipos de rocha mapeados e descritos, em superfcie e sub-superfcie, esto enumeradosabaixo da base para o topo da coluna estratigrfica local.

Dolomito: Rocha compacta, de cor branca, creme, verde e cinza, marmorizada, ferruginosaem alguns nveis centimtricos. Quando alterada torna-se extremamente leve e de cor marromcom aparncia de borra de caf. Algumas vezes se alterna com nveis de itabirito duro,muito magntico, e nveis de filito.Mineralogia: calcita, dolomita, clorita, anfiblio (?), sericita, quartzo, cubos milimtricos depirita, alm de nvel decimtrico de magnetita. Presena de pequeno geodo (drusa) comcristais milimtricos de calcita e quartzo.

Estruturas: fraturas, discretas dobras, crenulao e lineao, veio decimtrico de sulfetosoxidados de cor marrom com box work e filete de sulfetos metlicos prateados e brilhantes.

Filito: Rocha amarela a verde, decomposta, branda, com nveis decimtricos completamentedecompostos de cor marrom avermelhada, contendo intercalao de quartzo duro, leitoso ehialino.Estruturas: Discretas crenulaes nas superfcies de foliao.

2.2.4 Formao ferrfera bandada

A formao ferrfera bandada foi dividida em 6 tipos da base para o topo: itabirito anfiblico(IA), itabirito dolomtico (ID), itabirito dolomtico manganesfero (IDMN), itabiritomanganesfero (IMN), itabirito magnettico (IM), itabirito hemattico (IH) e itabiritohemattico limontico (IHL). Esta diviso tem grande importncia quando se analisa as futurasexpanses da produo da mina. Considerando-se o franco decrscimo nos teores de ferrolavrados e ainda a necessidade, de num futuro breve, estabelecer processos robustos quepermitam a explorao de itabiritos de baixo teor ou ainda itabiritos anfibolticos.

Partindo das anlises qumicas de rocha total decidiu-se por classificar os tipos peloscontedos de contaminantes, sendo os principais o fsforo e a alumina. Os resultados daclassificao resultante so mostrados na figura 4. Desta forma foi possvel fundamentar atipologia do minrio de ferro das reservas presentes.


30/52

24



Figura 7 Parmetros utilizados para fundamentao da tipologia da formao ferrfera.

A razo para escolha dos contaminantes fsforo e alumina para a anlise das formaesferrferas, remonta-se necessidade de posteriormente buscar o projeto de uma rota deprocesso do minrio ali existente, que contemplasse de maneira robusta a eliminao destesdeletrios.

Do ponto de vista siderrgico o fsforo e a alumina tm um impacto muito negativo para aproduo de ao. A alumina causa sinterizao perdas na resistncia do snter, formaes deescrias menos fluidas no alto forno com conseqente aumento do consumo de combustveldurante a aglomerao e reduo. O fsforo, por sua vez, alm de provocar a fragilizao doao, quanto produto acabado, impede grandes taxas de produtividade na aciaria pornecessidade de ressopro e ou refinos adicionais para a sua eliminao.

Histograma P

05

1015202530

3540

0,01

80,03

20,04

50,05

90,07

20,08

6M

ais

Bloco

Freqncia

,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%100,00%

120,00%

Freqncia

% cumulativo

Figura 8: Histograma para o fsforo contido nas formaes ferrferas da mina


31/52

25



Histograma Al203

0

20

40

60

80

100

0,02

2,36

4,69

7,03

9,36

11,70

M

ais

Bloco

Freqncia

,00%20,00%40,00%60,00%80,00%100,00%120,00%

Freqncia

% cumulativo

Figura 9: Histograma para a alumina contida nas formaes ferrferas da mina

Os histogramas dos contaminantes mostraram que para as formaes de maior volumepresentes na mina em estudo, o percentual contido destes no impactaria to negativamente osprodutos direcionados siderurgia. Entretanto, no projeto da rota de processo, um cuidadodiferenciado foi tomado em relao s operaes de deslamagem. Estas operaes, com oobjetivo de eliminar principalmente a alumina foram consideradas como essenciais sendo

portanto intensificadas.

2.3 Tratamento de Minrios

Consistindo de operaes aplicadas aos bens minerais visando alterar sua granulometria,composio qumica e a concentrao relativa de espcies minerais presentes, o tratamento deminrios, contudo no visa modificaes qumicas nas massas minerais tratadas.

H, no entanto, autores que defendem um conceito mais amplo para o tratamento como sendoum processamento que os minerais podem at sofrer, ocorrendo tambm alteraes denatureza qumica, resultante de simples decomposio trmica, ou mesmo por reaes tpicasgeradas pela presena de calor. Nestes casos os processos de aglomerao (sinterizao epelotizao) de finos de minrios, ustulao e calcinao so considerados dentro desteconceito.

Como abordado anteriormente, o termo minrio de ferro pode ter vrios significados. Dentroda tica do tratamento de minrios consideraremos os seguintes conceitos:

Mineral: todo o composto qumico, de procedncia natural, possuidor de propriedades fsicase qumicas definidas encontradas na crosta terrestre;


32/52

26



Minrio: toda rocha constituda por minerais ou agregados minerais contendo um ou maisminerais dotados de valor econmico. Os minerais valiosos contidos na rocha so chamadosde minerais minrio, sendo os demais, no aproveitados, definidos como gangas.

Nos processos de produo de minerais dotados de valor, principalmente em processosindustriais, utilizam-se processos diversos, que tem como finalidade a promoo da separaoseletiva dos minerais primrios contidos nas rochas minerais. Estas operaes de separao,comumente definidas como operaes de concentrao baseiam-se na diferena depropriedades das diversas espcies minerais.

Algumas das propriedades comumente utilizadas para definio dos processos deconcentrao so: peso especfico (ou densidade), susceptibilidade magntica, condutividadeeltrica, propriedades qumicas de superfcie, cor, radioatividade forma, dentre outras.

Para concentrao de um determinado minrio necessrio que haja liberao do mineralminrio, ou seja, no exista unio fsica entre o mineral minrio e as gangas. De maneiraideal, cada partcula para concentrao deveria ser constituda apenas de uma espcie mineral.Quando no existe esta condio, a liberao das partculas comumente conseguida comoperaes de cominuio, isto com britagens e moagens. Estas operaes, dado o altoconsumo energtico, apresentam custos maiores devendo portanto serem projetadas somentequando a necessidade impor para a promoo da liberao.

Na maioria das vezes as operaes de concentrao so feitas a mido. Um fluxograma tpicode concentrao pode ser visto na figura 10 abaixo.


33/52

27



Figura 10 Fluxograma tpico do tratamento de minrio.

Os processos de concentrao de minrios remontam antiguidade. Registros apontam arecuperao de ouro pelos egpcios a mais de 2.400 anos. Georges Agrcola, em suapublicao de 1556 tambm disserta sobre processos de tratamento de minrios com a

utilizao de moinho tipo pilo, movido a gua, concentrao gravtica atravs de calha econcentrao em leito pulsante em peneira em forma de cesta, que seria uma espcie de jigueprimitivo.

Grandes desenvolvimentos no tratamento de minrio ocorreram j na segunda metade dosculo XIX e incio do sculo XX, sendo a utilizao do processo de flotao na Austrlia ainovao mais impactante.

Na tabelas 4, abaixo, pode-se ver a cronologia das principais inovaes ocorridas notratamento de minrios, nos sculos XIX, XX e XXI.


34/52

28



Tabela 4 Cronologia das principais tecnologias em tratamento de minrios

Britador de mandbulas

Britador giratrio

Moinho de barras

Moagem autgena

Moinho de rolos de alta presso ("high pressure roll mill")

SEPARAO POR TAMANHO E CLASSIFICAO

CONCENTRAO GRAVTICA

SEPARAO MAGNTICA E SEPARAO ELETROSTTICA

Moinho Pilo

COMINUIO

descrito como Agrgola j no sculo XVI e operado por fora hidrulica; mecanizado no sculoXIX, inicialmente com mquina a vapor e posteriormente eltrica.

Britador de rolos

inventado na Inglaterra (1806); introduzido nos Estados Unidos em 1832.

patenteado por Blake nos Estados Unidos (1858); primeiro uso em 1851 e logo apsintroduzido na Europa.

inventado por Bruckner na Alemanha ( 1876); primeiro uso com minrios, nos EUA, em 1905.

ciclone (1930)

testado primeiramente no Canad em 1914. A partir de 1920 passou, gradualmente, asubstituir o britador de rolos.

per o o e esenvo v men o - ; ma o rap ca o a par r e .a partir de 1980 deu-se nfase fabricao de grandes moinhos com dimetros em torno de 40

s.

desenvolvido na Alemanha na dcada de 80, aplicado inicialmente a indstria de cimento, nosltimos anos seu uso tem se estendido aos minrios convencionais(ferro, ouro, etc).Usado noBrasil, h alguns anos, na indstria de cimento e com minrios de ferro.

classificao mecnica (1905)

peneira DSM (1960)

Mesa Wifley. Patenteada em 1895, em 1900.Separao em meio denso esttica (1930 - 1940).Ciclone em meio denso (1945).

Separador de baixa intensidade, im permanente: apatita/ magnetita (1853).Primeira aplicao da separao eletrosttica foi com esfarelita/pirita (1853).

Espiral de Humphreys (1943).

Concentrador centrfugo (1980), aplicado a minrios de ouro e depois a outros minrios.Separador de meio denso Dyna-Whirlpool (DWP), em 1960.

Separador magntico via mida de alta intensidade (1960)Separador magntico de alto gradiente ( separador magntico criognico ), EM 1989.Separador magntico de im permanente de terras raras (anos 90).

tambm importante analisar a evoluo tecnolgica do tratamento de minrios ao longo dosculo XX correlacionando estas evolues com a escala da produo metalrgica.

Especificamente no caso de minrios de ferro, a evoluo dos processos siderrgicos,principalmente a partir dos anos 20, aps a primeira guerra mundial, transferiu ao setor


35/52

29



minerador de ferro a necessidade por minrios mais puros e em maior quantidade. Os efeitosdesta transferncia de necessidade e demanda surge com mais efeito pelas inovaestecnolgicas surgidas no perodo entre guerras (1918-1939) e tambm pode ser observadoaps a segunda guerra mundial, j como efeito da massificao dos bens de capital e deconsumo.

Atualmente, aspectos como necessidade de menores consumos energticos e melhoraproveitamento das reservas minerais, tem feito com que os processos sejam direcionados ainovaes tecnolgicas, que garantam aos processos siderrgico, altas taxas de produo eprodutividade. Por outro lado, a grande demanda impulsiona os produtos minerais a uma

franca perda de qualidade quando se observa a elevao dos teores de deletrios nasespecificaes dos minrios de ferro ofertados pelos grandes produtores nos ltimos anos.

Os desenvolvimentos dos processos de aglomerao, para minrios de ferro, ganharamimpulso com a necessidade de melhor aproveitamento dos finos gerados nas minas eposteriormente pela necessidade de preparao das cargas metlicas para os altos fornos.

Em rarssimos casos, um bem mineral pode ser utilizado tal como explotado. Quando seavalia o processo de obteno de um metal do ponto de vista qumico e termodinmico, aconcentrao do minrio que ser empregado na metalurgia vai de encontro s necessidadeseconmicas dos processos.

Com os processos de concentrao, grande parte da massa de deletrios que seria extrado emprocessos pirometalrgicos, com maior dispndio de energia, retirada na forma de rejeito.

2.3.1 Desenvolvimento do Processo

A caracterizao tecnolgica em minrios de ferro apresenta particularidades em funo dealgumas feies especficas dos minerais presentes nos minrios de ferro.Dentre estasparticularidades podemos citar:

a) Minerais opacos e minerais transparentes;b) Liberao elevada na maioria dos casos, sem a necessidade de moagem (para minrios

brasileiros);c) Grande variao de propriedades magnticas entre as partculas de uma mesma

espcie mineral;d) Alta heterogeneidade na distribuio dos minerais em faixas granulomtricas diversas;e) Presena de minerais com composio qumica muito varivel (goethita);f) Mineralogia relativamente simples (hematita, magnetita, goethita, quartzo, caolinita,

gibsita e xidos e hidrxidos de mangans perfazem sempre mais de 99% dos mineraispresentes nos minrios em praticamente todos os casos brasileiros);

g) Ausncia, em quase todos os casos, de um mineral especfico portador de fsforo(quando presente, por exemplo, apatita, wavellita, barrandita e turquesa).

Para a determinao da rota de processo do tratamento de minrio estudado, a caracterizaomineral seguiu a seguinte estrutura:


36/52

30



Caracterizao Qumica: A determinao dos teores contidos dos minrios provenientes decada frente de lavra e tambm dos contaminantes. Determinou-se tambm, atravs de umsequnciamento bsico de lavra os teores de alimentao para os 10 primeiros anos deoperao. Esta determinao resultou em teores decrescentes, partindo de 47% de ferro atteores na ordem de 42%, que constitui a mdia global dos teores contidos na mina alvo doestudo.

Caracterizao Mineralgica: Determinou-se qualitativa e quantitativamente os mineraispresentes nos diversos minrios que seriam alimentados na unidade de tratamento (UTM).

Caracterizao Tecnolgica: Como ponto de partida para a caracterizao tecnolgica, foi adeterminao das possveis especificaes aceitveis para o produto. De extrema importnciaa determinao da especificao, no caso da mina em estudo, implicou em restriesgranulomtricas advindas da proposio da composio qumica tomada como base para osestudos.

2.3.2 Rota de Processo

Como incio dos trabalhos para determinao da rota de processo que melhor adequasse situao de lavra dos jazimentos da mina em questo, um detalhado estudo das caractersticasdo material que possivelmente afetariam o tratamento e uso do produto resultante ocorreu

paralelamente aos estudos de caractersticas de liberao e concentrao das tipologiasminerais.

Entre os pontos estudados com impactos posteriores nos estudos tecnolgicos pode-se citar:

Definio de possveis especificaes do produto comercial; Definio das caractersticas do material envolvido no processo tcnico de tratamento,

como por exemplo: Minerais presentes e propores relativas; Textura da rocha (forma e associao de minerais); Liberao dos minerais (heterogeneidade de constituio das partculas); Teores do material bruto; Granulometria natural; Composio quanto cominuio; Caractersticas magnticas.

Medio das caractersticas no material a tratar (testes em pequenas amostras testessimples de concentrao em batelada);

Testes simples padronizados realizados sobre grande nmero de amostras; Testes de concentrao em batelada.

Definio preliminar de possveis rotas de processo.

Com a concluso desta etapa, estudos em planta piloto foram realizados buscando maioresinformaes acerca do comportamento do material em operaes contnuas. Tambm com


37/52

31



testes de opes de rotas e seqenciamento do tratamento, foi possvel estabelecer parmetrospara o projeto inicial do processo.

3 Metodologia

Considerando-se as caractersticas dos minrios disponveis e a aplicao do minrioproduzido em processo industrial de aglomerao, foram adotados as seguintes premissaspara projeto da rota de processo:

a) No haver produo de minrio granulado. Apesar de extremamente desejvel a

produo de material granulado foi descartada pelas repetidas analises realizadas nosminrios disponveis. Estas anlises apontaram de forma conclusiva que:

i. As fraes grossas, apesar de mais ricas que a mdia do material, apresentaramteores em SiO2 incompatveis com sua aplicao em reatores de reduo (altosfornos);

ii. Em geral, o material apresenta gr fina com tamanhos de gro inferiores a1,0mm, indicando a impossibilidade de concentrar as fraes grossascorrespondentes granulometria do granulado;

iii. O material extremamente frivel, no suportando manuseio, prevendo-segrandes taxas de degradao entre o instante da eventual produo at suaalimentao no processo siderrgico subseqente.

b) Dever ser atendida a especificao do produto final, cujas principais caractersticasso:

i. Teor de slica admitido entre 4,0 e 4,5%. Para os demais teores da composioqumica as anlises de qumica global dos testemunhos de sondagem indicaramque no representaro problema quanto a valores mdios e tolernciasexigidas;

ii. Tamanho mximo do produto: 6,35mm;iii. Teor de finos abaixo de 0,15mm admitido at a ordem de 50%, sendo que em

minrios de ferro para a sinterizao esse percentual limitado a valoresdentro da faixa de 20 a 30%.

3.1 Amostras estudadas

A caracterizao tecnolgica, realizada a partir dos testemunhos de sondagem partiu dadiviso dos intervalos de 5 metros nos testemunhos de sondagem. Teores globais egranulometria das fraes grossas foram determinados em todos os furos compondo umdemonstrativo de comportamento destas fraes.

3.2 Determinao do grau de liberao

Para o incio dos trabalhos de determinao do grau de liberao, procedeu-se a descriomineralgica das amostras mdias dos alvos de lavra. Essa descrio consistiu em observaoem lupa binocular de amostras a granel e em microscpio sobre sees polidas, tanto domaterial bruto quanto de produtos da caracterizao tecnolgica.


38/52

32



Os aspectos principais de apoio ao desenvolvimento do processo de tratamento so:identificao de minerais, medies de gros, descrio da forma de associao dos grosminerais, classificao de partculas quanto liberao e determinao do grau de liberao.

3.3 Caractersticas granulomtricas e densit

Documents

Redimensionamento de Unidades de Tratamento de Minerios