Quais são os processos de tratamento de rejeitos

Os rejeitos são a fração da planta de beneficiamento com baixo teor de componentes úteis, não utilizável na produção e que constitui o principal componente dos resíduos sólidos industriais. O tratamento de rejeitos é uma das etapas fundamentais na produção mineral, mas você conhece os métodos utilizados para esse tratamento?

Por que os rejeitos devem ser tratados?

Normalmente, as usinas de concentração utilizam barragens de rejeitos para o armazenamento desses materiais. Os produtos químicos tóxicos, águas residuais e íons de metais pesados remanescentes do processo de beneficiamento não apenas causam poluição e danos ecológicos ao ambiente circundante da mina, como também aumentam os riscos ocultos à segurança da barragem de rejeitos, tendo induzido acidentes como deslizamentos de terra, fluxos de lama e rupturas de barragens em depósitos. Portanto, a gestão de rejeitos sempre recebeu atenção prioritária.

Métodos de tratamento de rejeitos

Atualmente, os métodos de tratamento de rejeitos seguem geralmente três direções: re-seleção de rejeitos, desaguamento de rejeitos e preenchimento de cavidades subterrâneas (goaf) com rejeitos. A seguir, explicaremos separadamente cada um desses três aspectos.

1. Processo de reprocessamento de rejeitos

Embora o teor de componentes úteis nos rejeitos seja relativamente baixo, a aplicação de tecnologias avançadas e processos otimizados permite recuperar uma maior proporção desses materiais valiosos. Isso promove o reaproveitamento integral dos recursos e reduz o volume final de rejeitos, aliviando assim a pressão ambiental exercida pelo armazenamento de resíduos. Atualmente, os métodos comuns de reprocessamento de rejeitos incluem:

1) Processo de flotação

A flotação é utilizada para tratar rejeitos contendo colemanita, óxido de zinco, apatita e outros minerais. Graças ao desenvolvimento de novos reagentes e técnicas inovadoras, é possível realizar uma nova etapa de flotação em rejeitos com processos mais simples, especialmente aqueles provenientes de operações antigas. O tratamento resulta na obtenção de concentrados que podem ser reciclados.

2) Novo processo de re-seleção

Utilize novos equipamentos de separação gravitacional para recuperar minerais de grão fino nos rejeitos. Após serem inventados e aprimorados, muitos equipamentos tradicionais de nova geração para separação gravitacional podem ser aplicados na re-seleção de rejeitos finos e ultrafinos, como concentradores centrífugos verticais, mesas vibratórias compostas, centrífugas de campo de força composto, entre outros.

3) Tecnologia de tratamento e lixiviação microbiana

Esta tecnologia utiliza principalmente a ação bioquímica de microrganismos para melhorar as propriedades dos rejeitos e extrair íons metálicos prejudiciais presentes neles por meio de lixiviação microbiana ou mineralização microbiana, evitando assim a contaminação ambiental.

2. Processo de desidratação de rejeitos

Na etapa de separação, a polpa frequentemente contém uma grande quantidade de água, e o excesso de umidade nos rejeitos pode facilmente causar a ruptura da barragem de rejeitos. Portanto, na planta de beneficiamento, a concentração e a desidratação dos rejeitos são etapas cruciais, sendo os dois aspectos a seguir os mais comuns.

1) Processo de concentração com hidrociclone como núcleo

Como um equipamento que utiliza força centrífuga para a separação sólido-líquido, o hidrociclone destaca-se pela pequena área ocupada e pela alta concentração no underflow. Este tipo de processo de concentração utiliza principalmente o hidrociclone e o espessador para formar uma série de processos em circuito fechado, obtendo assim um produto concentrado de alta densidade.

2) Processo de prensagem de rejeitos com filtro-prensa

No tratamento de rejeitos de minas de ouro, a desidratação por filtro-prensa também é utilizada. Este método caracteriza-se pelo baixo teor de umidade na torta filtrada e pela possibilidade de reutilização do filtrado. No entanto, devido à baixa capacidade de processamento de cada unidade individual, torna-se difícil separar grandes volumes de rejeitos de beneficiamento.

3) Descarga de rejeitos secos

A descarga de rejeitos secos é uma tecnologia inovadora que utiliza , , e outros equipamentos. Ela permite reduzir o teor de umidade dos rejeitos para menos de 15%, otimizar custos e evitar eficazmente a contaminação ambiental.

3. Preenchimento da área minerada com rejeitos

O preenchimento da área lavrada com rejeitos consiste em utilizar os resíduos de rejeitos, após tratamento, para reintegrar a cavidade minerada, permitindo proteger o terreno e reduzir os custos associados à construção de barragens de rejeitos. Atualmente, existem dois métodos principais para o preenchimento de vazios mineiros (goaf) com rejeitos:

1) Tecnologia de preenchimento hidráulico com cimento usando rejeitos totais

O preenchimento hidráulico com cimento utilizando rejeitos totais mistura rejeitos desidratados com cimento, cinzas volantes, etc., formando um agregado de preenchimento com dureza entre 1 e 2 MPa. A polpa de preenchimento é enviada à área de destino pelo fluxo autônomo da tubulação, atingindo o objetivo de preencher o vazio mineiro.

2) Tecnologia de preenchimento com rejeitos totais e consolidação de alto teor de água

O preenchimento com rejeitos totais e consolidação de alto teor de água é semelhante ao preenchimento hidráulico com cimento usando rejeitos totais, exceto que materiais de alto teor de água são utilizados como aglutinantes no lugar do cimento. Este método emprega um primeiro material composto principalmente por aluminatos e sulfoaluminatos, e um segundo material composto principalmente por anidrita, cal viva e coagulante; ambos são preparados como polpas separadamente, transportados e misturados antes do preenchimento, apresentando uma característica de rápida pega.

Os três aspectos acima representam as principais direções para o tratamento de rejeitos. A aplicação prática do deve ser definida conforme a escala e o investimento do projeto. Recomenda-se consultar um fornecedor de equipamentos de beneficiamento com qualificação em design de concentradores para selecionar o processo de tratamento de rejeitos adequado à sua situação específica.