Alternativas para Recuperação e Reuso de Resíduos da Indústria de Mineração. André de Faria

Transcrição

1 Alternativas para Recuperação e Reuso de Resíduos da Indústria de Mineração André de Faria

2 Reduzir Reutilizar Reciclar

3 Reduzir Mapear e Reduzir o uso de água Movimentação de Material

4 Caracterização e Processamento Aproveitamento Industrial

5 Reutilizar Reuso (repurpose) - Novo uso ou aplicação do rejeito na sua forma original - sem nenhum tipo de reprocessamento Materiais Estruturantes Construção Civil e Pavimentação Limitação: atendimento às normas e legislação

6 Reutilizar Características diferenciadas em potencial Possibilidade de estabilizar metais pesados na matriz da resina Resistência térmica em faixa maior de Resíduo mineral Ferrosos e não-ferroso Uso: Agregado miúdo Filler Bioasfalto Fonte de recursos renováveis Concreto Bioasfáltico temperatura; Maior poder de agregação; Maior aderência do pneu e permeabilidade à água da chuva, diminuindo o risco de aquaplanagem; Melhoria da visibilidade noturna ou em condições de menor visibilidade, decorrente da coloração; Resistência à abrasão e esforços horizontais, aumentando a vida útil da superfície de rolamento.

7 Reutilizar Insumo Agricultura: Corretivo e Remineralizante Limitação: atendimento às normas e legislação

8 Reutilizar Aproveitamento de Rejeitos - Projeto Ardósia

9 Reutilizar Projeto Ardósia - Projetos na Área Ambiental - Restauração Ecológica de Áreas Degradadas Solo + Pó (7:3)

10 Reutilizar Aproveitamento de Rejeitos PROJETO FERTILIZANTE VERDE GRANULADO MULTINUTRIENTE Calcário Rejeito Ausência de Metais pesados e outros agentes nocivos Corretivo de ph solo Silício Micronutrientes P e/ou K

11 Reciclar

12 Tecnologias de Processamento: Flotação de rejeitos Estudos de Flotação Mecânica e Colunas: escalas de laboratório e piloto Estudos de parâmetros de processo e operacionais: coletores alternativos, dispersantes e ativadores Utilização de gases inertes: flotação de sulfetos Otimizar a recuperação metalúrgica SENAI-MG Página 12

13 Reciclar Aproveitamento de Rejeitos hidrometalúrgicos - Recuperação de Metais (Pb, Ag e Zn) Estudos de Flotação Mecânica e Colunas: escalas de laboratório e piloto Estudos de parâmetros de processo e operacionais: coletores alternativos, dispersantes e ativadores Otimizar a recuperação metalúrgica SENAI-MG Página 13

14 Reciclar Processos de Piro e Hidrometalurgia na Recuperação de Rejeitos Hidrometalurgia: recuperação de metais nobres e preciosos contidos nos rejeitos: processos clássicos de lixiviação (utilizando ácidos / bases). Lixiviação em cuba (batch leaching) Processos empregados em rejeito de mineração, metalurgia, siderurgia, resíduos sólidos urbanos e eletrônicos. Rejeitos complexos - refratários aos processos clássicos: aplicação de bioxidação e biolixiviação - bactérias ou consórcios de microrganismos para eliminar a camada refratária (bioxidação) e liberar o elemento a ser lixiviado ou bioxidado Biorreatores (biolixiviação) Pirometalurgia: recuperação de rejeitos ricos em metais secundários para obtenção de ligas para utilização na indústria siderúrgica e na recuperação de metais nobres, preciosos e terras raras em resíduo eletrônicos (e-waste). Forno rotativo (rotary kiln)

15 Reciclar Projeto Transformação do rejeito de mineração em produto agrícola (corretivo de acidez) Corretivo de ph solo Micronutrientes

16 Reciclar Aproveitamento de Rejeitos - Projeto Ardósia

17 Reciclar Produção de Agregados Leves - Escala Industrial - USA e Canadá Pavimentação Aterro Construção civil Sistema de Filtração

18 Tecnologias de Processamento - Separação magnética Separador Jones Minimag WHIMS Separadores de Alto Campo WHIMS - JONES Recuperação de finos e rejeitos - devido a combinação de placa matrizes e altos campos Gauss Separadores de Médio e Alto Campo Pré-concentração de minerais magnéticos operação a seco - Campo fixo ou Gauss Separador de Tambor Gauss Fonte: MBE-CMT, Gaustec, Inbras

19 Reciclar Produção de Ferro Liga de Titânio e Argilas Especiais a partir de rejeito de mineração de diamante

20 Reciclar Produção de Agentes de Sustentação a partir de rejeito de mineração Bacia de Contenção Estoque estimado em 4 milhões de toneladas de rejeito SENAI-MG Página 20

21 Caracterização Mineralógica: Exemplos de aplicações Caracterização por Análise de Imagem - MEV / MLA Análise da distribuição granulométrica - forma de partículas - eficiência de processo de concentração Caracterização de partículas do rejeito - submetidas a pressões/sistema de disposição Caracterização dos diferentes tipos de rejeito Caracterização por Análise de Imagem 3D - Microtomografia de Raios X Caracterização de tamanho e distribuição de poros para simular o fluxo - processos de lixiviação Imagem 2D (MEV) e 3D (MRX) Caracterização Mineralógica - DRX Aproveitamento de finos de barragens Avaliação do comportamento de argilominerais que podem conter metais na rede cristalina Lama vermelha

22 Caracterização Mineralógica: Projeto Kamafugito Sil. Al, Mg e Fe Perovskita Óxidos de Fe Quartzo Óxido de Fe com Ti Óxido de Fe Calcita Anatase Apatita Perovskita Sil. Al, Mg e Fe Óxido de Fe Óxido de Fe com Ti Anatásio Apatita

23 Caracterização Mineralógica: Projeto Kamafugito

24 Caracterização Mineralógica: Projeto Kamafugito

25 Caracterização Mineralógica: Projeto Kamafugito Concentrado Fe e Ti Liga Ferro Titânio Ligas Especiais Fertilizantes Matéria prima modificação Superfícies Fonte: Rijeza Metalurgia

26 Inovação pela Colaboração Importantes sinergias podem ser geradas pela combinação de competências de mineradoras, fornecedores e instituições de ciência e tecnologia. O desenvolvimento tecnológico é peça fundamental para a sustentabilidade (econômica, ambiental e social) e viabilidade da indústria mineral. A questão dos rejeitos de mineração demanda ação e colaboração de toda a cadeia mineral - criação de valor compartilhado

27 Reaproveitamento de Rejeito pela Cooperação

28 Reaproveitamento de Rejeito pela Cooperação

29 Centro de Inovação e Tecnologia SENAI-FIEMG Institutos SENAI de Inovação Processamento Mineral Metalurgia e Ligas Especiais Engenharia de Superfícies Institutos SENAI de Tecnologia Meio Ambiente Química Metalmecânica Automotiva Alimentos e Bebidas TOTAL 25 TOTAL 57 gerência de

30 Institutos SENAI de Inovação - ISIs PA: Tecnologias Minerais AM: Microeletrônica 1 1 RN: Energias Renováveis BA: Conf. e União de Materiais BA: Automação da Produção BA: Logística TOTAL 25 PE: Tecnologias da Informação e Comunicação MG: Engenharia de Superfícies SC: Laser MS: Biomassa PR: Eletroquímica PR: Eng. Estruturas SC: Sistemas Embarcados SC: Sistemas de Manufatura MG: Metalurgia e Ligas Especiais MG: Processamento Mineral MG: Equipamentos e Sistemas Elétricos (Itajubá) RJ: Sistemas Virtuais de Produção RJ: Química Verde RJ: Biossintéticos RS: Engenharia de Polímeros SP: Manufatura Avançada e Microfabricação RS: Soluções Integradas em Metalmecânica SP: Materiais Avançados e Nanocompósitos

31 Instituto SENAI Inovação em PROCESSAMENTO MINERAL Recurso estrutural 2 mil m 2 em área construída Áreas Atuação P&D Mineralogia de Processo & Caracterização Física Química P&D 10 Laboratórios caracterização e concentração mineral Planta Piloto Multiprocessual Desenvolvimento & Otimização em Processamento Mineral Recurso intelectual 5 Mestres e Doutores em Engenharia de Minas, Geologia, Química e Materiais Escalonamento Processos Minerais (planta piloto)

32 Instituto SENAI Inovação em ENGENHARIA DE SUPERFÍCIES Recurso estrutural 1,5 mil m 2 em área construída 12 Laboratórios de caracterização de materiais e superfícies e rotas químicas Química Molhada Áreas Atuação P&D Tecido Equipamentos em escala piloto de deposição por Tecnologia Plasma Plasma Metal Vidro Planta Piloto Galvanoplastia Recurso intelectual 5 Doutores e Especialistas em Física, Química, Mecânica e Materiais Tribologia

33 Instituto SENAI Inovação em METALURGIA E LIGAS ESPECIAIS Recurso estrutural 2,5 mil m 2 em área construída Laboratórios de caracterização estrutural, mecânica e térmica Áreas Atuação P&D Desenvolvimento de Ligas & Processos Metalúrgicos Simulação computacional Fornos VIM, VAR Planta Piloto de Galvanização Simulador físico de processos (Gleeble) e dilatometria Recurso intelectual 7 Doutores e Mestres em Física e Metalurgia

34 Projetos PDI fomentados por Edital Inovação da Indústria EKOSOLOS - Desenvolvimento Processos para Potencializar Solubilidade Potássio do Pó de Basalto ( ) Desenvolvimento de rotas tecnológicas, baseadas em processos térmicos e químicos, para aumentar liberação potássio contido em pó de basalto, utilizado como remineralizante do solo. Nexa Resources - Transformação do rejeito de mineração em produto agrícola (corretivo de acidez) - ( ) Desenvolvimento de rotas tecnológicas para aproveitamento do rejeito do beneficiamento de zinco, gerando um novo produto - Pó Calcário Agrícola - com alto potencial nutritivo, corretivo de acidez de solos. Mineração São Judas ( ) - Parceria com o IST Papel e Celulose (PR) Desenvolvimento de rotas de beneficiamento de minério de talco carbonatado com elevado grau de pureza para aplicação como filler e pigmento para tinta couché, no setor de Celulose e Papel. Antares ( ) - Parceria com o IST Construção Civil (PR) Processamento de escórias de fornos de fundição de chumbo, para recuperação do Fe e Pb contidos e reuso em indústrias diversas - definição de rotas de destinação final sustentável. Samarco ( ) - Parceria com o SENAI Itaúna Utilização do rejeito mineral proveniente do beneficiamento de minério de ferro, como areia de molde, na indústria de fundição.

35 Obrigado! André Luis Pimenta de Faria Instituto SENAI de Inovação em Processamento Mineral Centro de Inovação e Tecnologia SENAI FIEMG Av. José Cândido da Silveira, 2000 Horto Belo Horizonte, MG - CEP isi-pm@fiemg.com.br (31)