A filtração dos rejeitos de mineração é uma saída hoje para eliminar as perigosas barragens e seus riscos ambientais. Os rejeitos podem ser aterrados ou empilhados a seco, subtraindo riscos às comunidades vizinhas das áreas exploradas. O papel dos filtros é obter o minério concentrado com o mais baixo nível de desperdício. Os rejeitos são o segundo tipo de material do processo produtivo da mineração que os filtros processam. É preciso definir o filtro correto e mantê-lo em bom funcionamento de acordo com o requerido para atuar em ambiente de contaminação severo como o da mineração.

Minério e rejeitos
A função da filtração na mineração, chamada de “filtração úmida”, é de separar o sólido do líquido. O elemento filtrante retém o minério concentrado (sólido), produto de interesse principal, e deixa passar a água de processo (líquido), que é recirculada na planta. 
Os filtros são essenciais na mineração: 
• Para obter o produto final do processo de mineração na usina de beneficiamento, o material de interesse principal, o minério concentrado, com o mais baixo nível de desperdício;
• Para processar, de forma eficiente e segura, os rejeitos de mineração, que são o segundo tipo de material da planta de beneficiamento.
Fontes: Valmet e Sefar.
Principais filtros utilizados na indústria de mineração:
Filtros contínuos a vácuo dos tipos:
• Tambor;
• Disco;
• Esteira;
• Rotary (ou de mesa rotativa).
Filtros descontínuos (ou de batelada) à pressão: 
• Prensa vertical;
• Prensa horizontal;
• Pressurizados verticais e horizontais.
Fontes: Valmet e Sefar.
Na mineração, historicamente, os filtros a vácuo de disco, tambor, horizontal de esteira e filtros prensa desaguam o concentrado mineral. O desaguamento é muito importante para as próximas etapas do processo: a secagem, para economizar ou mesmo otimizar o transporte em grandes escalas. 

O tipo de filtro dependerá da característica do minério a ser processado. “É de comum entendimento na indústria sempre que possível utilizar um filtro a vácuo com melhor taxa de filtração porque ele fornece alimentação e descarga contínuas, gerando menor custo de manutenção e de operação” – comenta Rogerio Ueno, diretor-geral da Sefar.
“O resultado esperado dos filtros é uma boa produtividade, medida por ton/m2/h de área de filtração, com o mínimo de umidade residual no sólido, essencial para o transporte do minério concentrado de forma mais sustentável” – diz Cleber Mattar, gerente de vendas de filtração da Valmet na América do Sul, o que reduz os custos, otimiza o transporte logístico e diminui as emissões de carbono.

Hidráulicos
Os filtros hidráulicos de pressão, retorno, recirculação e de ar são muito utilizados na mineração e cada um deles tem função específica no sistema. “A negligência em fazer um correto dimensionamento e uso de produto de qualidade pode trazer consequências catastróficas” – alerta Gabriel Souza, gerente de produto da Hydac.
Os filtros hidráulicos visam alcançar e manter estável o nível de contaminação sólida do sistema hidráulico dentro do estipulado para os componentes da máquina. O que evita custos desnecessários, como a troca prematura de componentes hidráulicos e parada do equipamento, provocando perda de produção.  
Com multicamadas, os elementos Optimicron® dos filtros hidráulicos da Hydac, por exemplo, retêm essas partículas que causam as falhas hidráulicas e suas fibras especiais e plissagem customizada diminuem a perda de carga e elevam a eficiência de retenção, aumentando a vida útil do elemento filtrante. 

Diesel
Motores a diesel de caminhões fora de estrada, perfuratrizes, escavadeiras, carregadeiras, comboios de abastecimento, entre outros, evoluíram e utilizam combustível com nível de contaminação por água e particulado cada vez mais apurado. Por esse motivo, os filtros diesel são aplicados durante todo o ciclo de uso do óleo diesel, estando presente na mineração desde o recebimento do combustível até o consumo final. 

De processo
Os filtros de processo são aplicados em fluidos do processo produtivo de mineração, por exemplo, a água para proteção de bicos sprays, resfriamento e vedação de eixo. A Hydac destaca dentro desse perfil seu versátil filtro de retrolavagem série RF3, que remove partículas sólidas em fluidos de baixa viscosidade, como a água. 

Rejeitos a seco
Os filtros na mineração são essenciais para uma operação que gere resultados financeiros e garanta a segurança de seus colaboradores e das comunidades ao redor. “O risco maior é ter a operação paralisada por órgãos públicos que já não toleram mais a descarga de rejeitos de forma líquida – afirma Ueno, da Sefar.
Por décadas, os rejeitos minerais foram depositados em barragens sem qualquer tipo de desaguamento. “Os rejeitos ainda possuem quantidade de minérios com valor comercial, porém, em percentual menor e tamanho de partícula diminuto, tornando sua exploração comercial inviável. Hoje, tornaram-se um passivo ambiental e fator de risco incomensurável, vide as tragédias de Mariana e Brumadinho” – aponta Ueno.
A indústria da mineração se conscientizou de dispor do rejeito de forma segura com a “deposição a seco”. “O setor passou a utilizar em larga escala filtros similares aos aplicados para desaguar o concentrado. Esta alternativa permite empilhá-lo a ‘seco’, de maneira segura, por meio de estudos de geotécnica e técnicas de empilhamento e disposição já usados na mineração” – relata.

A filtração permite empilhar os rejeitos a seco, subtraindo riscos às comunidades próximas às áreas exploradas. “Esses rejeitos, antes depositados em barragens, estão sendo processados por meio de filtros para eliminar as barragens, sabidamente perigosas devido aos riscos cíveis e ambientais. Assim, podem ser seguramente aterrados ou empilhados. A água separada é reaproveitada no processo” – enfatiza também Cleber Mattar, da Valmet.
O processo fundamenta-se não apenas em tecnologia e beneficiamento, mas em propósito para empresas. “Assim como a Valmet, as empresas estão cada vez mais voltadas a transformar recursos renováveis em resultados sustentáveis” – afirma Cleber Mattar.

Chip, sons e algoritmo 
Muitos dos filtros instalados são bem antigos e desprovidos de conexão digital. “Os filtros mais modernos possuem painel de controle para acompanhar os parâmetros do processo e monitorar as principais variáveis. A Valmet investe em soluções de Internet Industrial para garantir o controle de performance durante a filtração” – menciona Cleber Mattar. O gerente de vendas da Valmet destaca a seguir dois controles de desempenho dos elementos filtrantes: o Smart Cloth Monitoring e o Audio Monitoring System.

Com a inserção de um chip em cada unidade associado a um aplicativo, o cliente consegue monitorar e fazer controle detalhado do desempenho durante o uso de cada elemento filtrante. O Smart Cloth Monitoring mostra o porquê da troca ao final da vida útil ou por acidentes. Além disso, racionaliza o uso de elementos filtrantes, diminuindo custos e impacto ambiental. O histórico de uso do produto à medida que as informações são inseridas no aplicativo geram inputs para desenvolver e melhorar os elementos filtrantes e o processo de filtração.
O desempenho dos sacos dos filtros de disco a vácuo, elementos filtrantes desse tipo de filtro, é monitorado pelo Audio Monitoring System por meio dos sons que os sacos emitem durante sua operação. A audição detecta problemas prematuros, como furos e rasgos, prevendo sua troca, o que mitiga problemas no processo, na operação e até aqueles que interfiram na integridade do filtro ou dos seus componentes. 
Indicadores de ensujamento eletrônicos integrados aos filtros hidráulicos informam, antecipado, que o elemento filtrante está perto de ficar saturado. O usuário tem tempo suficiente para planejar a inserção de novo elemento filtrante no filtro. Esses indicadores são conectados a uma central onde os responsáveis acessam de forma simples os dados do filtro. O indicador VFL, da Hydac, possui algoritmo inteligente integrado que informa a expectativa restante da vida útil do elemento hidráulico com base no histórico de trabalho do filtro. Sua vida útil é otimizada, o elemento não é substituído por tempo e, sim, por condição. 

Os filtros mais modernos são comandados a distância por sala de operação e todas as suas operações monitoradas remoto. “Ainda é prática no mercado combinar operação remota com um operador de campo que acompanha a operação do equipamento e está apto a agir em caso de falha na descarga do filtro, anomalia na operação ou problema no meio filtrante” – explica Ueno, da Sefar.
Além de monitorar digitalmente o filtro, a Sefar desenvolveu um software para que seus clientes acompanhem a performance e a vida útil do meio filtrante. Estatísticas relevantes da vida útil, tipo de ocorrência que levou ao desgaste do meio filtrante, localização do filtro, entre outras informações, são fornecidas à operação da planta pelo software.

Assertiva
Os problemas dos filtros na mineração são de falhas mecânicas do próprio filtro ou de parâmetros de processo. “Para o bom funcionamento e performance dos filtros, é preciso definir o tipo correto de elemento filtrante de acordo com a polpa a ser filtrada, as condições de processo e o propósito da operação e fazer seu correto dimensionamento – como sacos ou telas – para que não ocorram problemas de vestimenta ou performance durante sua operação” – orienta Cleber Mattar.
Com amplo portfólio de tecidos filtrantes, a Valmet possui um laboratório de filtração, onde simula, em escalas reduzidas, os princípios de operação de filtragem da planta dos clientes, definindo o tipo correto de tecido filtrante para cada tipo de operação e filtro utilizado. 
A indicação assertiva de um tecido filtrante é feita nas etapas de desenvolvimento de um projeto, coordenadas pelo P&D, além de um rigoroso sistema de qualidade, de acordo com a ISO 9001. “Quando o tecido adequado estiver sendo usado na filtração, esperam-se ganhos no desempenho da produção e da umidade, aumento de vida útil e menor incidência de problemas nos filtros” – relaciona o gerente de vendas da Valmet.

Análise objetiva
O cliente espera que a capacidade seja atendida e dentro da especificação técnica almejada. “Ficaríamos horas falando das causas dos problemas que ocorrem com os filtros e na planta” – comenta Ueno, da Sefar, que elenca abaixo as causas recorrentes dos problemas presenciados por ele no mercado:
Não atingir a capacidade produtiva: apesar da maioria dos clientes buscar referências no mercado e realizar testes de laboratório para o cálculo da taxa de filtração de um filtro, muitas plantas sofreram por não atingir a capacidade produtiva. Os principais motivos foram: 
• Diferença entre Produto Testado x Produto Atual; 
• Falha da metodologia do teste do cliente ou do fornecedor do filtro; 
• Subestimar os tempos de ciclo do filtro; 
• Fornecedores terem sido infelizes ou até negligentes no dimensionamento; 
• Erro na seleção de equipamentos auxiliares que afetam a performance do filtro. 
Problemas de manutenção/indisponibilidade: falta de acompanhamento do cliente, suporte insuficiente do fabricante, falha ou deficiência no projeto mecânico do fabricante do filtro.
Equívoco na seleção do meio filtrante: muitas vezes, fabricantes selecionam o meio filtrante com testes de curta duração ou sem observar o comportamento do meio filtrante por tempo mais prolongado. A seleção de um meio filtrante inadequado que tenha vida útil curta ou não consiga performar dentro de uma janela temporal aceitável será fator de perda de produtividade para os clientes. 

Respeito aos requisitos
O processo produtivo da Mineração traz uma contaminação ambiente bem severa. Por isso, são encontrados sistemas hidráulicos trabalhando fora do nível de contaminação recomendado. “Além da contaminação por particulado sólido, é possível encontrar na mineração problemas nos sistemas hidráulicos de contaminação líquida, que surge de diversas fontes, entre elas, não utilizar um filtro de ar eficiente para reter a umidade do ambiente” – conta Souza, da Hydac.
Problemas em sistema hidráulico fora do nível de contaminação requerido:

1. Custos desnecessários com reparo ou troca de componentes hidráulicos.
2. Paradas não programadas de equipamento.
3. Consumo excessivo de elementos filtrantes.
4. Riscos de acidentes quando o equipamento possui função de segurança operacional.
Não basta ter filtros bem dimensionados e de alta qualidade na máquina. “É preciso fazer a correta manutenção desses filtros para ter sempre elementos filtrantes aptos a trabalhar. Os indicadores de ensujamento são fundamentais para informar o momento oportuno da troca do elemento” – alerta Souza. 
Além de trabalhar com filtros hidráulicos dentro do especificado, o suporte do fornecedor ao cliente é essencial para acompanhar as condições do óleo a fim de comprovar que a filtração respeita os requisitos necessários.   
A Hydac possui um laboratório no Brasil que auxilia os clientes na solução de problemas de filtração. Nele, a empresa analisa fluidos, como óleo hidráulico, diesel e água, buscando encontrar a causa-raiz de um problema para ser o mais assertiva possível na solução. 

Os filtros diesel deixam o combustível dentro das especificações requeridas pelos motores diesel. Seu desempenho atende aos padrões da ISO CD 16332 para remoção de água eficaz. É preciso utilizar meios filtrantes que separam água do óleo diesel em nível acima de 95%.
Souza cita casos de clientes do setor de mineração que possuíam baixa vida útil do elemento diesel devido à alta carga de contaminantes sólidos e biológicos no óleo diesel. “A vida útil desses elementos não atingia 300 horas. E o correto deveria ser, pelo menos, 500 horas. Com o uso do nosso filtro diesel embarcado (HDP), foi possível atingir vida útil do elemento superior a 1.000 horas” – menciona. 
Além de garantir diesel filtrado dentro do recomendado, segundo ele, foi estendida a vida útil do pré-filtro diesel, trazendo ganhos de Custo Total de Propriedade (TCO) ao equipamento. Eficientes na remoção sólida e de água livre com dreno automático, os filtros HDP eliminam a contaminação biológica do diesel, que é comum hoje em dia e encurta a vida do elemento diesel. 
 

Contato das empresas
Hydac: www.hydac.com
Sefar: www.sefar.com 
Valmet: www.valmet.com