f Mineração - Beneficiamento - Carbonífera Metropolitana S/A
O beneficiamento da Carbonífera Metropolitana é composto pelas seguintes unidades:
a) Usina de beneficiamento – Lavador Esperança
b) Usina de beneficiamento – Lavador Fontanella
c) Usina de beneficiamento – Lavador de Rejeitos
d) Circuito de Mesas Concentradoras
e) Unidade de Secagem e Moagem
f) Unidade de carvão fino marombado
Esta unidade é a atual responsável pelo beneficiamento do carvão extraído do subsolo da Mina Fontanella. Ela é uma unidade flexível, pois pode trabalhar utilizando somente o processo de jigagem, com uma alimentação de 650 t/h, ou em série com um circuito de ciclones meio denso, que lhe garante uma menor imperfeição no processo de beneficiamento do carvão da camada Bonito, porém, com uma alimentação mais baixa, atualmente de 400 t/h.
A usina apresenta uma recuperação da ordem de 39%, para um concentrado com teores de cinzas de 43%.
A água utilizada, 650 m³/h, provém das águas de drenagem de subsolo das minas Esperança e Fontanella (em operação), águas de pátio e águas drenadas do depósito de rejeitos.
O consumo de ar no processo de jigagem é da ordem de 7500 m³/h, para uma área de jigagem de 24 m².
Os dois ciclones de meio denso trabalham com uma pressão de entrada de 0,8kgf/cm² e tem uma capacidade de até 150 m³/h de alimentação cada ciclone. Ambos trabalham com uma densidade relativa de corte que varia de 1,80 a 1,90, que é corrigida com adição de água limpa ou magnetita , variando de acordo com as necessidades da qualidade do produto final.
As etapas do processo nesta unidade estão descritas abaixo:
Britagem: Instalação dotada de grelhas e peneiras vibratórias, para classificação granulométrica do material e britadores de duplo rolo, primários e secundários, para garantir a redução adequada da granulometria para o processo de concentração.
Jigue: Neste equipamento pode-se tanto produzir um concentrado final com 43% de cinzas como também um pré-concentrado, cujo processo será complementado com uma etapa posterior. Nesta segunda situação o processo é finalizado com a utilização dos ciclones meio denso. A escolha do processo está relacionada com a dificuldade da concentração gravimétrica do carvão bruto alimentado. Independente da opção de processo, nesta etapa de jigagem se descarta as frações de rejeito mais pesadas, como por exemplo, a pirita.
Ciclone meio denso: O pré-concentrado obtido no processo de jigagem, depois de desaguado em peneiras com abertura de 1 mm é dirigido até o tanque de meio denso, cuja densidade relativa é controlada com a adição de magnetita ou água, onde é finalmente bombeado para os ciclones que separam um produto final (CE 4500) e descarte de mais uma fração de rejeito.
Circuito de finos: Os finos de carvão mineral desaguados no final da jigagem são separados em um circuito próprio para carvões de baixa granulometria. Este circuito é composto por hidrociclones, flotação, espirais de Humphrey e peneiras circulares.
O Lavador Fontanella foi desenvolvido para beneficiar o carvão da Mina Fontanella, mas em função do fechamento temporário da Mina Esperança e também da sua capacidade reduzida (300t/h) o mesmo foi desativado para utilização somente do Lavador Esperança.
O seu sistema operacional é muito parecido com o Lavador Esperança, ambos contêm um sistema de britagem, jigue e circuito de finos, porém, esta unidade não possui o meio denso.
Britagem: Instalação dotada de peneira vibratória, para classificação granulométrica do material e britadores de duplo rolo, primários e secundários, para garantir a granulometria adequada para dar início ao processo de concentração mineral.
Jigue: O Jigue é o principal equipamento do Lavador Fontanella, nele se produz o concentrado final da planta e também se separa as frações de rejeito.
Circuito de finos: Os finos de carvão mineral são separados em um circuito próprio para carvões de baixa granulometria, este circuito é composto por hidrociclones, espirais de Humphrey e peneiras.
Nesta unidade constituída também pelo processo de jigagem, realiza o reprocesso de parcela dos rejeitos gerados no lavador Esperança e tem o objetivo principal de concentrar a pirita. É obtido um concentrado piritoso com 40% de enxofre e ainda é separada uma fração de carvão com cinzas mais elevadas que é posteriormente reaproveitado na mistura com carvões de melhor qualidade para fornecimento à Tractebel. O concentrado piritoso atende o mercado das fundições, produtoras de ácido sulfúrico e a indústria química em geral. A Carbonífera Metropolitana é a única Empresa que realiza esse tipo de aproveitamento do rejeito piritoso, transformando-o em um produto final, gerando renda e principalmente reduzindo os impactos ambientais.
Esta unidade é composta por seis mesas concentradoras e é utilizada para concentração de finos para obtenção de produtos especiais na moagem. Além das mesas o circuito é composto por bombas centrífugas e peneiras vibratórias desaguadoras.
Além do carvão energético produzido, o setor de beneficiamento também conta com uma linha de produtos especiais, processados na unidade de moagem e secagem de carvão, entre eles:
Cardiff: Pó de carvão com alto teor de voláteis, utilizado principalmente nas fundições, na composição da areia de moldagem, com o objetivo de melhorar o acabamento superficial das peças fundidas.
Carvão mineral moído: Carvão mineral moído na malha 200 mesh. É utilizado como combustível na injeção conjunta com óleo combustível e como aditivo na composição da cerâmica vermelha.
Carvão fino seco: Utilizado como combustível em fornalhas e como aditivo na cerâmica estrutural, reduzindo os tempos de secagem e queima das peças.
Este setor conta com uma fornalha de leito fluidizado para geração do ar quente de secagem, dois secadores rotativos e um moinho de pêndulos. Para purificação do ar e tratamento dos gases de combustão, a empresa conta com ciclones, lavador de gases tipo venturi e um filtro de mangas, garantindo a total harmonia com o meio ambiente.
A Carbonífera Metropolitana conta com outro importante projeto, localizado na unidade de Capivari de Baixo, onde é produzido CE 4500 através de um processo de extrusão de ultrafinos de carvão. Este material foi depositado em bacias de decantação pelo antigo Lavador de Capivari de Baixo. Além de gerar um produto vendável a operação permite a recuperação ambiental da área de 66 hectares.
A produção deste setor é destinada integralmente a Tractebel Energia.
Os equipamentos utilizados na produção de carvão "marombado" são os seguintes:
- Caixão Alimentador
- Peneiras vibratórias
Setores auxiliares
A Carbonífera Metropolitana também conta com setores auxiliares na área de beneficiamento, que garantem a sustentação e execução dos setores principais com maior flexibilidade e eficiência, dentre eles:
Setor de Transporte: O setor de transportes é responsável pela logística de distribuição dos produtos. O CE 4500 produzido no setor Esperança/ Fontanella é transportado até o terminal ferroviário que dista 12 km do complexo produtivo, sendo embarcado em trem para seu destino final na termoelétrica em Capivari de Baixo, distante 75 km. Os demais produtos embarcados diretamente na unidade produtiva são fornecidos FOB ou na modalidade CIF através de transportadoras direto ao consumidor. O setor possui pás carregadeiras, tratores de esteiras, caminhões particulares e terceirizados e balança automotiva.
Britador cônico: Unidade que permite fornecer materiais com granulometrias específicas de acordo com a necessidade do cliente consumidor.
Todas estas unidades em conjunto são responsáveis pelo fornecimento de 19,5% da demanda de CE 4500 consumido pela Tractebel, que varia de 200.000 a 300.000 toneladas/mês. São atendidos, além da Tractebel, mais de 90 clientes no setor de carvões especiais e concentrado piritoso.
Atualmente o setor de beneficiamento conta com uma equipa de engenharia e gerenciamento, constituída pelo engenheiro químico e coordenador geral da superfície André Taboada Escobar, o engenheiro mecânico Marcos Taboada Escobar e o engenheiro químico Luiz Antônio Zim Alexandre. O setor tem um total de 103 funcionários.