Os filtros são muito utilizados nos processos da mineração para enriquecimento do minério e rejeitos e um grande obstáculo no trabalho das mineradoras é ter que parar a planta para fazer a manutenção dos filtros e demais equipamentos. A produção cai e o lucro também. Agora, em outra situação recorrente, a mineradora moderniza e repotencializa a planta, aumenta a produção industrial e o material fabricado, mas acaba deixando de lado o filtro em vez de readaptá-lo à nova realidade. O filtro continua igual e, na verdade, o filtro precisa passar por modernização às novas condições da planta para atender aos novos requisitos. A solução para não descartá-lo e precisar comprar um novo é fazer o retrofitting do filtro.  

Meio filtrante
Vários fatores precisam ser avaliados antes de separar o sólido do líquido em uma planta de mineração: granulometria do sólido, forma da partícula, quantidade de sólidos na polpa, viscosidade do líquido, entre outros. Espessamento, filtragem, centrifugação, peneiramento, secagem, flotação etc. estão entre as técnicas utilizadas para separar o sólido do líquido na mineração.
A aplicação de um desses métodos depende sempre das características do material que será processado. Separar o sólido do líquido recircula a água, provê as polpas com quantia apropriada de sólidos para as próximas fases do processo, desagua os concentrados e prepara os rejeitos que vão para descarte. 
A Progt dispõe de equipamentos e sistemas para mineração e atende a diferentes vazões de processamento de lama, rejeitos e concentrado. Com base no expertise da empresa no setor, quando a polpa do minério passa pelo filtro, o meio filtrante deve ter bom desempenho para reter o sólido e deixa passar o líquido:
• Conceder resistência mínima;
• Formar baixa concentração de sólido no filtrado;
• Não ter bloqueio;
• Permitir limpeza;
• Ter boas resistências mecânica, química e biológica. 
Além de retirar a água dos concentrados e rejeitos finais, os filtros esteiras e rotativos, que são os mais usados na mineração, maximizam a recuperação de substâncias dissolvidas nos processos hidrometalúrgicos. “Esses filtros, conectados agora à tecnologia industrial da Mineração 4.0, deixam o sistema mais produtivo e seguro e o processo mais consolidado e controlável. O Controlador Lógico Programável (CLP) comanda aplicações e atividades industriais e monitora on-line os processos” – explicam Cintia Zanca, de laboratório e processos, e João Paulo Valério, do técnico comercial, ambos da Progt. 

Etapas
Antes da filtração, primeiro é preciso retirar as partículas de tamanhos indesejáveis do processo utilizando classificadores espirais, tanques aeradores e peneiras lineares, equipamentos que fazem a classificação e a separação grosseira. Outro equipamento usado para esse fim é o hidrociclone, que separa uma polpa mais grossa, mais densa, e com sólidos maiores. 
Após esta etapa, e antes da entrada nos espessadores, pode-se dosar floculantes, que aceleram a velocidade terminal na decantação, agregando as partículas e fazendo-as ficar mais densas e decantando. Em seguida e via úmida, a polpa de minério entra no espessador, seja para enriquecimento do mineral, seja para linha de rejeitos. “Tem-se investido mais nos rejeitos para evitar enviar o material úmido para as barragens” – afirmam Cintia e Valério.
Pela preocupação com a população e o meio ambiente devido a possíveis rompimentos das barragens, algumas mineradoras investem em processar o minério a seco, que seria desaguar os rejeitos com filtro-prensa. “O filtro deixa o material com menos água, como se a lama fosse ‘espremida’. Assim, os caminhões carregam o material com os grãos sólidos compactados e volume reduzido” – ressaltam. Por outro lado, esse método é mais caro. “Demanda mais procedimentos de britagem e moagem da terra, que acarretam mais tempo e gastam mais energia elétrica” – mencionam. 
Na continuidade do processo, os espessadores separam o underflow e o overflow. O overflow compreende as partículas finas classificadas, que saem no topo do espessador e retornam ao processo como água clarificada. Do underflow, fazem parte as partículas grossas, que seguem para a filtração. 
Em alguns processos, antes da filtração, é necessário utilizar tanques agitadores de polpa para manter o sólido em suspensão no meio líquido, evitando sua sedimentação. Para enriquecimento do minério, são utilizados filtros contínuos, caso dos filtros esteiras. Mesmo sendo mais comuns na obtenção de rejeito, nesta etapa, podem ser usados os filtros rotativos de diversas descargas, como: belt, sopro, além dos filtros a disco.
Para os rejeitos, o filtro rotativo é mais utilizado que o filtro esteira. Por serem materiais de partículas muito pequenas, o que dificulta separar por filtração normal contínua, os filtros prensas e quadriplacas também são muito aplicados hoje. Com o auxílio de tecidos com malhas mais fechadas, sob uma força de 8 quilos, forma-se a torta. “Esse processo descontínuo, conhecido como batelada, precisa de investimento e instalação menores que os processos contínuos” – destacam Cintia e Valério. Por outro lado, segundo eles, o processo por batelada necessita de carga, descarga e limpeza, levando a um alto custo. Outra desvantagem é o elevado tempo de operação, porque gera tempo ocioso. 

Manutenção
A regularidade de processos e o bom desempenho dos equipamentos de filtração garantem a produtividade. No caso dos filtros, de acordo com a Progt, os problemas mais comuns afetam: 
• Problemas processuais no material a ser filtrado;
• Falta de peças;
• Ausência de bom alinhamento entre o fornecedor e a mineradora;
• Plano de manutenção mal elaborado;
• Falta de treinamento e mau uso. 
Quando um desses problemas ocorre, é preciso intervir nos equipamentos. É essencial a atuação de profissionais qualificados e experientes para identificar a falha e corrigi-la rápido para causar o menor impacto produtivo possível. “As manutenções são necessárias, porém um grande obstáculo para as mineradoras. Sempre que a planta para de trabalhar para fazer uma manutenção, a produção cai e, com isso, o lucro também” – relatam Cintia e Valério. Por isso, é muito importante que os filtros e demais equipamentos que compõem sua operação estejam funcionando perfeitamente e que o plano de manutenção seja bem elaborado, amenizando impactos para as mineradoras. 

Filtro esteira
Peças mais comuns que precisam ser trocadas dos Filtros Esteira a Vácuo (Horizontal Belt Filter):

Filtro rotativo
Peças mais comuns que precisam ser trocadas do Filtro Rotativo:

Retrofitting
Para aumentar a produção, normalmente, as mineradoras fazem somente a repotencialização da planta e esquecem de adaptar o filtro aos novos requisitos. “É comum as mineradoras ampliarem sua produção industrial e inovar, aumentando sua planta e, consequentemente, o material produzido. Mas acabam deixando de lado o fato de o filtro ter sido projetado para atender a uma necessidade específica” – comentam Cintia e Valério. 
Além de investir em novo equipamento, seria preciso modificar a estrutura que recebe o filtro e seus periféricos (tubulações, painéis etc.). “A solução para não descartar esse filtro e ter que comprar um novo é usar o retrofitting” – enfatizam Cintia e Valério. A Progt fornece partes isoladas dos sistemas ou repotencializa os equipamentos por retrofitting. 
No retrofitting, segundo a empresa, designa-se o equipamento ultrapassado ou que não atenda mais à necessidade da mineradora a passar por modernização, adaptando-o às novas condições de trabalho. Muitas vezes, são necessários testes em bancadas para novo dimensionamento do filtro e adequar às novas condições da planta.
Para dimensionar um espessador, realiza-se o teste de sedimentação, que identifica o comportamento das partículas suspensas em um líquido e atribui dados de velocidade de sedimentação e concentração máxima da polpa. Se o interesse final é a polpa formada no fundo do decantador, é dado o nome de espessador. Quando o interesse é no líquido clarificado, é chamado de clarificador. 
O mesmo ocorre com os filtros esteiras e rotativos. Com os dados obtidos nos testes em bancada, é possível realizar os cálculos para dimensionar os equipamentos ou executar as modernizações para o retrofitting.

Testes de laboratório 
Na maioria das vezes, quando o material não é conhecido, os testes em bancadas se iniciam pela sedimentação. A partir deles, é possível dimensionar os decantadores – espessadores ou clarificadores. O teste utiliza uma proveta acompanhada de um cronômetro. Conforme a suspensão se decanta, o técnico responsável pela análise marca o tempo e a altura da polpa. No início do teste, o tempo é marcado minuto a minuto, porque a decantação é mais rápida. Conforme o material decanta, o tempo entre uma marcação e outra aumenta. 

Após o final do teste, os valores de altura e tempo são obtidos e o espessador é dimensionado, utilizando o Kynch, método que propõe uma relação matemática que determina uma curva com um único teste de sedimentação. Essa curva é dada em um Gráfico de Altura (z) X Tempo, como no gráfico abaixo: 
Caso o dimensionamento resulte na construção de um decantador muito grande, que não atenda o cliente em área e custo, o teste pode ser feito com coagulantes ou floculantes escolhidos de acordo com o material a ser separado. Apesar disso, segundo Cintia e Valério, às vezes, nem com a adição de floculantes, o decantador consegue atender às necessidades do cliente, sendo preciso realizar testes para outro tipo de separação sólido-líquido. 
Outras opções seriam testes para dimensionar os filtros esteira e rotativo. Os testes são realizados com o auxílio de um frasco Kitassato, tecido em polipropileno ou PET com abertura definida pelo técnico, que sempre cronometra o tempo de captação da torta e o tempo de secagem. Nesses tipos de testes, podem ser usados coagulantes ou floculantes, mas bem menos que na sedimentação. 
 

Contato
Progt: www.progt.com.br

Referências bibliográficas

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