Resumo

A relação entre mineração e meio ambiente é um tema bastante discutido. Inúmeros são os aspectos críticos relacionados à extração mineral, como o consumo de água e de energia, assim como a geração de rejeitos provenientes do processo de beneficiamento mineral. Desta forma, as empresas de mineração têm buscado alternativas para tratamento e destinação dos rejeitos. Este trabalho dar ênfase particularmente aos rejeitos de cobre de uma mineradora brasileira, utilizando biopolímeros avançados como floculantes, que são mais eficientes e sustentáveis quando comparados com os polímeros comerciais.

A extração e beneficiamento mineral consome uma grande quantidade de água em todos os seus processos de separação físico-química, visando extrair o máximo de minerais com valor comercial. A floculação pode ser um processo promissor para desaguamento e consolidação de rejeitos minerais. Entretanto, os polímeros comerciais costumam ser danosos ao meio ambiente e pouco eficientes. O objetivo desse estudo é comparar polímeros comerciais e novos biopolímeros, visando identificar uma melhor separação sólido-líquido, além de viabilizar produtos mais sustentáveis no tratamento de rejeitos de cobre.

A floculação é um método que tem se mostrado promissor no tratamento de rejeitos da mineração, gerando a sedimentação por gravidade e promovendo a separação entre as fases sólida e líquida. O uso de polímeros para tratamento de rejeitos por meio da floculação é um método que ocorre com a interação polímero-partícula que possuam afinidade química entre eles. A maior parte dos rejeitos minerais são tratados com poliacrilamida, que impacta o meio ambiente e pode afetar a saúde humana. Biopolímeros avançados representam alternativas mais sustentáveis em comparação às utilizadas convencionalmente.

Este subprojeto propõe o emprego de biopolímeros avançados com capacidade de floculação seletiva dos componentes minerais presentes em polpas e lamas de barragens. Os estudos serão conduzidos com amostras reais fornecidas por empresas parceiras, que após secagem, peneiramento e caracterização físico-química completa, serão submetidas a testes de floculação na presença de polímeros comerciais e biopolímeros já projetados para tratamento de rejeitos de ferro e areia betuminosa proveniente da extração de petróleo no Canadá.

Este trabalho encontra-se na fase inicial das atividades laboratoriais, onde já foi possível (i) obter os rejeitos disponibilizados pela mineradora, (ii) iniciar o processo de secagem do rejeito e (iii) caracterizar a água produzida durante o processo de beneficiamento do cobre. Na Figura 2 é apresentado o procedimento desenvolvido para secagem do rejeito, enquanto na Tabela 1, são apresentados os resultados da análise da água obtida após espessamento e desaguamento do rejeito. Com base nas referências adotadas, floculantes AP-g-PMETAC são promissores para o tratamento de rejeitos de cobre.

O setor de mineração enfrenta desafios diários para destinação adequada do elevado teor de rejeito, buscando para isso tecnologias que sejam eficazes no tratamento desse passivo ambiental. A aplicação da técnica de floculação utilizando biopolímeros demonstra ser um caminho promissor para promover um tratamento mais eficiente e sustentável, que nesse trabalho são utilizados para rejeitos de cobre. Testes laboratoriais já foram iniciados e espera-se obter resultados promissores para floculação do rejeito e clarificação da água, como já tem sido testado em rejeitos de ferro e areia betuminosa.

AGÊNCIA NACIONAL DE MINERAÇÃO. Anuário Mineral Brasileiro: principais substâncias metálicas. Brasília, 2023. Disponível em: http://www.anm.gov.br. Acesso em: 18 ago. 2023. INSTITUTO BRASILEIRO DE MINERAÇÃO. Livro Verde da Mineração do Brasil. Brasília, 2022. Disponível em: https://ibram.org.br/wp-content/uploads/2022/11/IBRAM_ LivroVerde-digital-030123ld.pdf. Acesso em: 18 ago. 2023. ZAGO, G. Novel natural-based polymers for dewatering iron ore tailings. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022.