O projeto de geometalurgia desenvolvido no Complexo de Mineração Caeté da Jaguar Mining forneceu subsídios estratégicos para elevação do desempenho operacional da planta metalúrgica. Com baixo investimento foram alcançados ganhos expressivos, segundo a empresa: redução de aproximadamente R$ 10 milhões com insumos, aumento de cerca de 0,5% na recuperação global de ouro e remoção de gargalos operacionais.

O Complexo Caeté é composto por duas minas subterrâneas: Roça Grande e Pilar, situadas, respectivamente, em Caeté e Santa Bárbara, ambas em Minas Gerais. Com a suspensão temporária da operação da mina de Roça Grande em 2018, a planta metalúrgica enfrentou problemas e desafios em função das alterações das características do minério e ausência de um estudo representativo. Em 2020, iniciou-se um projeto de geometalurgia com uma equipe integrada de geologia, mina, processo de planta e laboratórios, com o intuito de fornecer os subsídios necessários à avaliação das rotas de processo e possibilitar a otimização do rendimento global da usina.

O estudo compreendeu caracterização mineral e ensaios de todas as etapas de beneficiamento do minério de ouro. Segundo a Jaguar, a aplicação efetiva dos conhecimentos propiciados pelo desenvolvimento desse trabalho aumentou a performance operacional, reduziu os gargalos das etapas de processo, com ganhos de recuperação de ouro, redução de reagentes e custos. O estudo inicial foi realizado com três corpos minerais principais da mina de Pilar. As amostras foram obtidas por campanhas de amostragem efetuadas a cada extensão de 5 m ao longo do strike do corpo de minério, sendo analisado separadamente o comportamento da sua parte central e encaixantes (footwall e hangwall).

A caracterização mineralógica consistiu na quantificação das fases minerais por difração de raios X, combinando os resultados com a análise química multielementar por ICP-OES e na determinação de informações sobre composição e liberação das fases de interesse portadoras ou não de ouro por meio de dados coletados em um microscópio eletrônico de varredura equipado com detectores de EDX. Já a caracterização metalúrgica compreendeu a determinação de curvas de moagem, Work Index, densidade relativa do sólido, determinação do GRG (Gravity Recoverable Gold), ensaios de concentração gravítica, flotação e cianetação nas granulometrias de 106, 75 e 53 µm. Nos ensaios de flotação, foi avaliado o efeito de tipos e dosagens de reagentes ativadores e coletores sobre a recuperação de ouro. Nos ensaios de lixiviação foi analisada a cinética de dissolução do ouro com cianeto e consumo de reagentes mediante a diferentes condições de pré-oxidação, cianetação e adsorção.

Como estudo de rotina geometalúrgica foi definida a caracterização de amostras do tipo SBL e das amostras de britagem coletadas na planta metalúrgica de cada frente de lavra. A caracterização mineralógica e metalúrgica dos corpos forneceu informações que conduziram a readequação gradativamente dos processos da planta metalúrgica, resultando em diversas melhorias.

Entre elas, um novo método de rastreabilidade, que consiste na categorização do minério por frente da mina, sendo cada uma transportada e amostrada na britagem separadamente. Isso permite melhor compreensão sobre a origem e gestão do minério e recuperações desde o modelamento até a etapa de processamento. Houve ainda melhorias na recuperação global, na moagem, na concentração gravítica e flotação e no circuito de lixiviação/adsorção.

O projeto de geometalurgia confirmou que os minérios sulfetados de Pilar apresenta uma mineralogia mais complexa que o blend com o de Roça Grande, interferindo em todas as etapas de extração e recuperação de ouro. No entanto, os maiores impactos negativos são decorrentes das oscilações das condições operacionais. A abordagem da geometalurgia forneceu compreensão e embasamento para definição de estratégias para as áreas de geologia, planejamento e metalurgia para estabilização dessas condições. Em cada etapa do projeto foram obtidos resultados importantes para readequação dos processos da planta metalúrgica. A caracterização mineralógica e metalúrgica dos corpos forneceu as informações necessárias para isso.

Em termos de rastreamento de minério, ressaltou-se as particularidades e variabilidades de cada corpo, além da importância de manter o monitoramento de suas características, desempenho no modelo geológico e no beneficiamento mineral. Nesse sentido, desde maio de 2023 foi definido um novo método de rastreabilidade, que consiste na categorização do minério por frente da mina, sendo cada frente transportada e amostrada na britagem separadamente. Isso permite melhor compreensão sobre a origem e gestão do minério e recuperações desde o modelamento até a etapa de processamento. Os resultados indicaram que os minérios dos corpos de Pilar são do tipo free milling, com peculiaridades quanto aos processos de concentração de ouro.

Nas análises, constatou-se que a planta metalúrgica deve ter uma configuração flexível e robusta que absorva as variabilidades de cada minério e permita a maximização de sua extração. Os diversos parâmetros analisados no estudo apontaram a necessidade de mudanças nas condições operacionais e de processo, que resultaram na elevação de 0,49% na recuperação metalúrgica de ouro entre 2021 e 2023 (88,50%) em comparação ao período de 2018 a 2020 (88,01%). Na moagem, a caracterização mineral indicou que o ouro dos minérios fragmentados com foco em P80 75 µm é suficiente para atingir 90 a 100% de liberação por superfície e composição dos diversos minerais presentes, principalmente sulfetos, no qual o ouro está associado majoritariamente.

Contudo, essa granulometria causa moagem ultrafina de uma fração de sulfetos (partículas inferiores a 10 µm) impactando sua flotabilidade e a recuperação do ouro associado, além do maior consumo de reagentes. Tais informações associadas à análise de dados da operação industrial permitiram a redução da granulometria padrão da moagem para P75 75 µm e otimizações operacionais para elevação gradual da taxa de moagem de 80,45 para 94,96 t/h (18,04%), reduzindo as horas efetivas de operação do moinho e redução de 7,87% do consumo de corpo moedor que equivale a R$1 milhão no período. Os resultados de GRG apontaram que os corpos minerais de Pilar possuem potencial de recuperação máxima de ouro de até 70% e ensaios de concentração gravítica em única etapa e granulometria indicaram valores entre 58% e 65%.

 As adequações realizadas em campo elevaram a recuperação gravítica de 47,64% (2018 a 2020) para 51,25% (2021 a 2023), um ganho de 3,61%. Foi identificada a oportunidade de incremento de 20% da recuperação gravítica global com a implantação de um concentrador na alimentação da flotação (overflow da ciclonagem) que possibilitaria alcançar a máxima recuperação determinada pelo GRG. Já os resultados de ensaios de flotação indicaram forte interferência da qualidade da água de reuso industrial na recuperação de ouro e a possibilidade de sua elevação com a utilização de blends de reagentes coletores diferentes. Os ensaios de lixiviação e adsorção dos concentrados de flotação confirmaram que o pre-condicionamento da polpa com oxigênio é fundamental para melhores eficiências de dissolução do ouro, assim como faixas restritas de pH, menor tempo de cianetação associado a maior tempo de adsorção.

As adequações do processo industrial com base no estudo de caracterização resultaram em: redução de 34,75% do consumo de cianeto de sódio entre os anos de 2021 e 2023 (738 g/t) em comparação ao período de 2018 a 2021 (1131 g/t), economia equivalente a R$ 7,54 milhões; diminuição gradual e total de 37,22% do teor de ouro no rejeito de lixiviação/CIP, passando de 3,52 g/t entre os anos de 2018 e 2020 para 2,21 g/t a partir de junho de 2022; elevação gradual e total de 1,24% da recuperação de ouro na lixiviação, passando de 86,71% entre os anos de 2018 e 2020 para 87,95% a partir de junho de 2022; reestruturação das condições e tempos de residência de todas as etapas, alteração da forma de aplicação de oxigênio e do tipo de alcalinizante para suspensão de hidróxido de cálcio; e eliminação da utilização de nitrato de chumbo, economizando R$ 350 mil/ano.

AUTORES: Istelamares Alvarenga de Barros – Coordenadora de Processos da Jaguar Mining, Alberto Vilela da Costa – Analista de Processos da Jaguar Mining, Tiago Pedro de Souza – Coordenador de Geologia da Jaguar Mining e Jussara de Fátima Toffoli – Geóloga de modelo da Jaguar Mining