A equipe da Vallourec desenvolveu ações na Mina Pau Branco, em Nova Lima, Região Metropolitana de Belo Horizonte, em 2023 para diminuir a variabilidade do processo de controle de qualidade dos produtos naturais (produtos que passam somente pelo processo de classificação), NPO (maior que 19 mm), Hematitinha (menor que 19 mm e maior que 8 mm) e Sinter Feed (menor que 8 mm e maior que 1 mm).

Os resultados obtidos foram o maior aproveitamento de itabiritos pobres, assim como de aterros antigos, para a alimentação (ROM) das plantas de beneficiamento, reduzindo assim a remoção e disposição destes, que proporcionaram ganhos em diversos aspectos, como: redução da variabilidade dos produtos naturais, maior aproveitamento dos itabiritos que possuem maiores oscilações de teor e ganhos financeiros através da alimentação na planta sem impactos negativos na qualidade dos produtos.

A redução de teores de ferro no ROM do Quadrilátero Ferrífero ocorreu de forma gradual durante as últimas décadas e a sustentabilidade entrou como um dos principais temas na mineração atual. O uso consciente dos recursos naturais e a necessidade de fazer produtos que competem diretamente no mercado cada vez mais competitivo requer um controle de qualidade do minério cada vez mais apurado, de modo a evitar perdas dos recursos minerais e maximizar receitas das empresas. A mina Pau Branco não possui métodos de homogeneização do minério e não possui amostradores automáticos de ROM, o que dificulta o controle das variações de teores na alimentação das plantas.

 O modelo de bloco não é dividido por faixas granulométricas iguais aos dos produtos naturais, o que dificulta a assertividade da qualidade. Dentro deste cenário, as equipes da Gerência de Planejamento de Mina da Vallourec Mineração, Geologia, Controle de Qualidade e Laboratório, desenvolveram trabalhos e ações para mitigar as oscilações das qualidades dos produtos naturais.

Estas ações basearam-se principalmente na implementação da rotina de programações das amostras do turno, começando a considerar e unir a qualidade do modelo de blocos acima de 1mm (produtos naturais), na inserção de ferramentas de estatística descritiva e controle de qualidade, como resultados dos produtos de NPO parcial antes do fechamento do turno, possibilitando mudanças nas frentes de lavra de forma mais dinâmica e assertiva para obter os teores programados, além de maior amostragem das frentes que irão compor o blend para a planta ITM01.

 No início de 2023 foi proposto para a equipe do controle de qualidade de mina a mudança da rotina, anteriormente baseada somente na prática operacional e avaliação constante das regiões já em operação de lavra, para uma rotina que integre melhor a prática operacional com o modelo geológico e planejamento de curto prazo.

Nesta, foi estabelecido que todos os técnicos de mina programassem as amostras de qualidade do turno previamente à alimentação da planta e à formação das alíquotas para o laboratório dos amostradores de produto. Um dos principais fatores que proporcionou o começo desse processo foi a criação da planilha de acompanhamento de amostras/turno, onde cada funcionário realiza simulações de alimentação da planta de acordo com as frentes de lavra disponíveis naquele turno e suas respectivas qualidades, conforme o modelo de blocos de curto prazo.

As programações são realizadas de acordo com os fechamentos médios dos planos de lavra semanal e mensal, além da análise dos turnos anteriores. Todas as programações são salvas em um diário de bordo do controle de qualidade automaticamente, formando um banco de dados robusto. Todas essas informações são compiladas em dashboards que são apresentados turno a turno para os gerentes. Desse modo, o acompanhamento do cumprimento das programações de massas e qualidade com o que está sendo realizado ficou mais intuitivo (programa x amostra).

Em função da maior variância do NPO, reflexo das características geológicas dos itabiritos da mina, não é incomum atingirmos as metas de qualidades no produto Hematitinha e Sinter, porém ficarmos fora da qualidade no produto NPO, em termos de sílica principalmente. Nesse sentido, foi criada uma rotina de amostragem em campo, por turno, no principal minério pobre que compõe a alimentação da planta.

A amostragem é realizada no fim do turno, para o técnico que iniciará o próximo turno já saiba como é o comportamento químico do minério pobre que ele irá alimentar na fração NPO. Essa amostra se tornou muito importante para o controle de variação da qualidade dos turnos. Os resultados e comparações foram dados através do banco de dados dos produtos referentes aos anos de 2022 e 2023 e uma análise da variabilidade do principal elemento dos produtos (%Fe). Para a avaliação desse trabalho foi utilizado o coeficiente de variação com intuito de mostrar a dispersão da média relativa dos resultados dos produtos. Em termos simples, o coeficiente de variação é calculado dividindo o desvio padrão pela média e multiplicando o resultado por 100 para obter uma porcentagem.

Quanto maior o valor do coeficiente de variação, maior a variabilidade relativa dos dados em relação à média. Por outro lado, um coeficiente de variação menor indica uma variabilidade relativa menor. No ano de 2022 quando não se fazia o controle de qualidade com as ferramentas supracitadas nesse documento, as oscilações dos resultados foram maiores mostrando assim uma inconstância das amostras (gráfico estilo “serrote”). A partir de 2023, quando foram inseridas no processo as programações e análises prévias do NPO, ocorreu uma maior constância das amostras, ou seja, o gráfico tende a normalizar. Além disso, o coeficiente de variação diminuiu, ou seja, a variação relativa dos produtos no sistema abaixou, permitindo melhores condições para venda em termos comerciais.

Os trabalhos desenvolvidos na Mina Pau Branco visando à diminuição da variabilidade na qualidade dos produtos naturais (NPO, Hematitinha e Sinter Feed), integraram informações dos setores de planejamento de mina, geologia de curto prazo, controle de qualidade e laboratório de análises físicas e químicas, implementando a estes novas rotinas para minimizar as oscilações de teores do ROM alimentado na ITM1, além da inserção de ferramentas estatísticas, que resultaram em queda na variação média do %Fe e %SiO2 nos produtos, sendo esta queda avaliada de 2022 para 2023 em aproximadamente 11% na variação de ferro e 15% na de sílica.

AUTORES: Bruno Macedo de Souza Brandão, engenheiro sênior na Vallourec Mineração., Letícia dos Santos Barbosa, geóloga I na Vallourec Mineração, Marcos Vinicius Monteiro de Carvalho, area manager na Vallourec mineração e Creso Ferreira Silva, coordenador de laboratório