Classificando a Terra — Das Rochas aos Minérios
Fizemos uma pergunta ao solo na Parte 1; agora ouvimos. A triagem é como o planeta sussurra, “esta parte é um fio, esta parte é uma viga, esta parte é uma janela,” e nós assentimos educadamente e colocamos cada peça na esteira correta.
Por que classificar primeiro (a arte de dizer “você não é minério”)
Cada quilowatt gasto moendo rocha estéril é um quilowatt que você não gasta construindo o mundo. Então a primeira lei: rejeite o rejeito cedo. Física seca — magnetismo, densidade, óptica — faz a maior parte do trabalho. Etapas úmidas, quando necessárias, vêm depois e recirculam sua água.
- Menos massa a jusante → fundições menores, contas de energia menores, tudo menor.
- Secar primeiro → menos água para gerenciar; poeira fica dentro do equipamento selado.
- Produto melhor → fundições consomem concentrado, não opiniões.
Conheça a linha (módulos como Lego)
1) Alimentador & Britador Primário
Grandes pedaços viram pedaços médios. Britadores de mandíbula ou giratórios entregam produto de 150–250 mm.
Potência típica: 250–500 kW Uso: 60–90% de disponibilidade2) Peneiras & Secundário/HPGR
Peneiras separam o material por tamanho; cones secundários ou HPGR (rolos de moagem de alta pressão) transformam o caos em cubos, preparando a alimentação perfeita para os classificadores.
Peneiras: 2–30 kW cada HPGR: 2–6 MW (alta capacidade)3) Classificadores Baseados em Sensores
Câmeras de raios X, infravermelho próximo, laser ou hiperespectrais veem o que os olhos não conseguem. Jatos de ar empurram os guardiões. Sem drama, apenas mil decisões suaves por segundo.
Por pista: 50–250 kW Capacidade: 50–400 t/h4) Separação Magnética & Corrente de Foucault
Magnetita salta nos ímãs. Minerais fracamente magnéticos obedecem separadores de alta intensidade. Correntes de Foucault empurram pedaços não ferrosos como um segurança educado.
Ímãs de baixa/alta intensidade Corrente de Foucault para peças de alumínio/cobre5) Densidade (DMS) & Gravidade
Mídia densa (ou espirais/jigs de água) separam pesado de leve. Quando usados, circuitos são fechados, água recirculada.
Recirculação de água > 90% Água de reposição modesta6) Transportadores em todo lugar
Correias superam caminhões em energia: ~0,02–0,05 kWh/ton‑km. Cobertas, seladas, silenciosas.
Baixa energia por tonelada Poeira fica dentroManual minério a minério (escolha sua física)
Ferro Magnetita
Física dominante: magnetismo. Britagem e peneiramento a seco → separação magnética de baixa intensidade.
- Energia: ~8–18 kWh/ton (rota seca)
- Água: ~0,1–0,3 m³/ton (controle de poeira)
- Rendimento (massa): ~40–55% → 65% concentrado de Fe
Bauxita (Alumínio)
Física dominante: tamanho + densidade. Peneirar, lavar e deslamar; evitar moagem fina.
- Energia: ~3–8 kWh/ton
- Água: ~0,2–0,5 m³/ton (recirculada)
- Rendimento (massa): ~60–75% → alimentação grau alumina
Sulfeto de Cobre
Física dominante: liberação + flotação. Britagem seca → moagem úmida (fina) → flotação por espuma.
- Energia: ~20–40 kWh/ton (maioria na moagem)
- Água: ~0,5–1,5 m³/ton (reciclada)
- Rendimento (massa): ~2–4% → concentrado de Cu 25–35%
Fluxos pré-calculados
Tabela rápida de capacidade da planta (assumindo ~8.000 horas operacionais/ano)
| Alimentação Anual | Vazão (t/h) | Linhas Típicas | Potência da Linha (MW) | Notas |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/ano | ~625 | 1–2 | Magnetita: ~5–10 Bauxita: ~2–5 Cobre: ~12–25 |
Campus pequeno; cabe em ~5–8 ha |
| 10 Mt/ano | ~1.250 | 2–3 | Magnetita: ~10–20 Bauxita: ~5–10 Cobre: ~25–40 |
Campus médio; ~8–15 ha |
| 20 Mt/ano | ~2.500 | 3–5 | Magnetita: ~20–35 Bauxita: ~10–18 Cobre: ~40–70 |
Campus grande; ~15–30 ha |
Números de energia refletem médias totais da linha (britagem, peneiramento, classificação, bombas) antes da fundição. Vamos alimentá-los com a fábrica solar vizinha.
Balanço de massa — Magnetita (exemplo)
Alimentar 10 Mt/ano com 35% Fe; concentrado alvo de 65% Fe.
| Fluxo | Massa (Mt/ano) | Comentar |
|---|---|---|
| Alimentação | 10.0 | Britar → peneirar → ímãs |
| Concentrado | ~4,5–5,5 | Rendimento em massa de 40–55% |
| Rejeitos rejeitados | ~4,5–5,5 | De volta às paredes e tijolos projetados |
Potência da linha: ~10–20 MW • Água: ~0,1–0,3 m³/ton (controle de poeira)
Balanço de massa — Sulfeto de cobre (exemplo)
Alimentação 10 Mt/ano a 0,8% Cu; concentrado 30% Cu.
| Fluxo | Massa (Mt/ano) | Comentar |
|---|---|---|
| Alimentação | 10.0 | Britar → moer → flotação |
| Concentrado de Cu | ~0,24–0,36 | Rendimento de massa de 2,4–3,6% |
| Rejeitos (recuperados) | ~9,64–9,76 | Espessado, empilhado, reutilizado |
Potência da linha: ~25–40 MW • Água: ~0,5–1,5 m³/ton (reciclada >85%)
Energia por tonelada — referência rápida
| Operação Unitária | Energia (kWh/ton) | Notas |
|---|---|---|
| Britagem primária | ~0,5–1,5 | Mandíbula/giratório |
| Britagem secundária / terciária | ~1–4 | Preparação com cones/HPGR |
| HPGR (moagem grossa) | ~3–7 | Frequentemente substitui SAG |
| Moagem em bolas/SAG (fina) | ~10–20 | Somente se a liberação exigir |
| Classificação por sensor (por tonelada de alimentação) | ~0,2–1,0 | Câmeras, jatos de ar |
| Magnético / correntes parasitas | ~0,1–0,5 | Baixo custo operacional |
| Transporte (por km) | ~0,02–0,05 | Base ton-km |
Regra: Se um classificador pode rejeitar 20–50% da rocha antes da moagem fina, a energia a jusante cai drasticamente.
Orçamento de energia & água (pré-calculado)
10 Mt/ano Magnetita (rota seca-primeira)
| Componente | Potência Média (MW) |
|---|---|
| Britagem & peneiras | ~6 |
| HPGR (se usado) | ~6 |
| Ímãs & classificadores | ~2 |
| Transportadores & aux | ~2 |
| Total | ~16 MW |
Água: ~0,2 m³/ton (poeira) → 2 Mm³/ano recirculados.
10 Mt/ano Cobre (rota de flotação)
| Componente | Potência Média (MW) |
|---|---|
| Britagem & peneiras | ~6 |
| Moagem (fina) | ~20 |
| Flotação & bombas | ~6 |
| Transportadores & aux | ~4 |
| Total | ~36 MW |
Água: ~1,0 m³/tonelada de alimentação → 10 Mm³/ano; recirculação >85%, reposição via lago.
Área da fábrica e localização
Área e edifícios (10 Mt/ano)
- Edifícios fechados: britadores, peneiras, separadores (ruído e poeira dentro).
- Ao ar livre: transportadores com coberturas, ímãs (conforme necessário).
- Área ocupada: ~8–15 hectares incluindo pilhas de estoque e acesso.
- Campo fotovoltaico ao lado: ~100–200 MWp para alimentar a triagem + crescimento.
Ar, poeira, som
- Filtros de mangas e nebulização mantêm os níveis de MP tediosamente baixos.
- Painéis acústicos e invólucros mantêm <85 dBA na linha da cerca.
- Todos os transportadores cobertos; pontos de transferência totalmente fechados.
Perguntas e Respostas
“Estamos usando produtos químicos nocivos?”
Priorizamos a física seca. Quando uma etapa úmida é essencial (por exemplo, flotação para cobre), usamos circuitos fechados com reagentes modernos e de baixa toxicidade e limpamos a água antes de liberá-la — geralmente não liberamos nada, reutilizamos.
“O que acontece com os rejeitos?”
Eles se tornam estradas, blocos e muros paisagísticos ao redor do lago. Nada é abandonado; tudo se torna lugar.
“Por que todo esse esforço antes da fundição?”
Porque cada porcentagem de desperdício removida no início se multiplica em plantas mais baratas, menores e mais rápidas no final. É a diferença entre arrastar uma montanha para um forno e convidar apenas o minério.
A seguir: Solar como a Fábrica de Sementes — Painéis que Constroem a Próxima Fábrica (Parte 3). Vamos mostrar como um telhado ensolarado se torna um hábito terawatt.