Redução das perdas de zinco associadas aos processos de purificação do licor por cementação e de tratamento dos resíduos gerados da Votorantim Metais

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

A hidrometalurgia do zinco tem como característica marcante a exigência de uma purificação rigorosa do licor da lixiviação, com remoção de uma série de metais (Fe, Cu, Cd, Pb, Co, Ni, As, dentre outros) que afetam a etapa final de eletrorrecuperação. A purificação, na etapa de cementação, consome zinco metálico e gera resíduos classificados como perigosos. A procura de alternativas para minimizar o consumo de zinco e a geração de resíduos torna-se particularmente relevante diante de um cenário de lavra de minérios de mais baixos teores e com maior conteúdo de impurezas. Esses fatores pressionam no sentido da otimização de circuitos industriais, de forma a se manter uma relação favorável custos/preço das commodities minerais e a se minimizar o impacto ambiental. O presente trabalho visa reduzir as perdas de zinco associadas às etapas de processo de purificação do licor via cementação e de tratamento dos resíduos de cementação , da usina da Votorantim Metais Zinco em Três Marias. Os resíduos gerados, da ordem 300t/mês implicam em uma redução de recuperação global da usina em aproximadamente 0,50-0,60%. Além das perdas, a geração desses resíduos resulta em importante passivo ambiental, e de custos decorrentes de armazenamento. O presente trabalho compreendeu duas etapas. Na primeira, buscou-se avaliar a etapa de purificação do licor, de forma a se reduzir o consumo de zinco. Na segunda, buscou-se uma otimização do processo atual de tratamento dos resíduos de cementação , utilizando a metodologia Seis Sigma. Os estudos cinéticos mostraram que a partir do ajuste da granulometria de pó de zinco utilizado na etapa de purificação é possível se alcançar o nível de impurezas exigido em um tempo de residência de aproximadamente 90 min. Essas condições possibitam a eliminação da 2ª etapa de purificação do licor , com uma redução potencial de 23t Zn/mês, equivalente a 8,4% no consumo específico de pó de zinco da usina. O resultado da caracterização dos sólidos aponta para possíveis melhorias de processo, de forma a evitar o consumo excessivo de Zn metálico através de reações paralelas e favorecer a reação de cementação do Cu. Além disso, é vislumbrada a possibilidade de revisão da especificação dos níveis máximos de impurezas no eletrólito, o que aumentaria o potencial de ganho e impactaria diretamente na redução da perda de Zn resíduos. A otimização do processo de tratamento dos resíduos de cementação foi alcançada com a aplicação da metodologia Seis Sigma, através de rigorosos controles identificados no planejamento de experimentos. Foi possível reduzir sensivelmente a variabilidade do processo, assim como a perda associada de zinco contido (em relação ao zinco alimentado na usina) de 0,48% para 0,102 0,026%. Na escala sigma, o processo atingiu um desempenho em nível de classe mundial, passando de 0,24 para 7 sigma. A recuperação de zinco dos resíduos foi de 68t Zn/mês, contribuindo com um aumento de 0,37% no rendimento global da usina e uma redução da quantidade de resíduos de 62%. A redução de 91t Zn/mês, nas duas etapas, equivale a uma receita de 496 mil US$/ano com a economia do pó de Zn e uma redução de custos de 781,052 mil US$/ano, com a redução do consumo de concentrado sulfetado importado.

ASSUNTO(S)

engenharia de minas teses. engenharia metalúrgica teses.

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