processamento do carvao

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3.2. Beneficiamento Do Carvão Mineral 
O beneficiamento dos carvões tem por objectivo reduzir o teor de matéria inorgânica (formadora das cinzas) e do enxofre dos carvões. A maior e mais importante parte do carvão mundial é beneficiado por meio de equipamentos que utilizam como princípio de beneficiamento a diferença de densidades entre a matéria orgânica (menor densidade) e o rejeito. Os processos são divididos pela granulometria dos carvões a serem beneficiados. 
No beneficiamento de grossos de carvão (2 mm), os principais equipamentos são os jigues e os ciclones a meiodenso ( José & Sampaio, 2010 ). 
A separação em meio denso é um processo de separação gravítica aplicado na separação de minerais, onde o meio denso pode ser constituído de líquidos orgânicos, soluções de sais inorgânicos ou, ainda de uma suspensão estável de densidade pré-determinada, a suspensão é um sistema heterogéneo constituído de um sólido insolúvel disperso em água, que se comporta com as características de um líquido. Este processo actualmente, é aplicado no beneficiamento de diferentes tipos de carvão, de diversos tipos de minérios e de materiais secundários, seja na geração de um pré-concentrado para uma etapa posterior de beneficiamento, geração de um produto final vendável, de um rejeito final para descarte, bem como na recuperação de metais ou ligas metálicas, em usinas de reciclagem (Silva, 2012).
5.2. Descrição da planta
As primeiras operações de beneficiamento do carvão mineral na planta de processamento da empresa Jindal África iniciam se pela cominuição do material proveniente do ROM cujo constitui a alimentação da planta.
A planta de processamento da JSPL Mozambique Minerals, Lda – Jindal África, esta subdividida em 8 sub-plantas, sendo as mesmas apresentadas a seguir:
· Planta de Preparação granulométrica (ROM section), responsável pelo tratamento do carvão mineral (ROM), inicia na Alimentação e termina na separação do produto, do rejeito. 
· Segunda Sub-planta (Primaryplant DMS1 e DMS2), responsável pela separação do carvão com o rejeito (circuito dos grossos).
· Terceira Sub-planta (secundary), responsável pela separação do carvão coque, do carvão térmico.
· Quarta Sub-planta, responsável pela preparação dos ultrafinos (parte dos ultrafinos)
· Quinta sub-planta (filter plant), onde ocorre a recuperação da agua e do material proveniente da flotação (filter cake),
· Sexta sub-planta (flotation plant), onde ocorre a recuperação dos solidos provenientes do thickiner;
· E a filter press que é responsavel pelo produto final da flotação
. Descrição Dos Principais Circuitos De Processamento De Carvão Mineral 
A planta de processamento é o local onde encontramos vários equipamentos associados em layout (disposição), onde ocorrem diversas operações unitárias tais como Classificação, Concentração de várias granulometrias do minério e desaguamento. 
A planta de ICVL tem a capacidade de tratar e beneficiar 800t/h de carvão mineral em um módulo que encontra se disposto em três principais circuitos nomeadamente: 
· Circuito de carvão grosso (1mm ate -50mm); 
· Circuito de carvão fino (-1mm ate 0.25mm); 
· Circuito de carvão ultrafino (-0.25mm). 
Alem dos principais, encontramos os circuitos auxiliares que garantem o processamento do minério tais como: 
· Circuito de meio denso; 
· Circuito de água do rio; 
· Circuito de recuperação de água. 
Para o tratamento do carvão grosso, é usado o meio denso para separação, para os finos usa-se a fluidização do meio tendo em conta a densidade do material numa polpa e o carvão ultrafino explora se as características.
No que tange o tratamento do carvão grosso, é usado o meio denso para separação das partículas grossas, para o caso das partículas os finos usa-se a fluidização do meio tendo em conta a densidade do material numa polpa e o carvão ultrafino explora se as características superficiais do carvão usando a flotação.
5.3.2. Planta de Preparação granulométrica (ROM section)
Run of mine secção que recebe o material proveniente da mina, o objectivo principal é de fazer a separação granolumetrica do material, separando-o também da ganga. Primeiramente o material passa pelo chain feeder (corrente de alimentação) depois primary crusher (britador primário) ou rolling crusher (britador de rolos dentados), que são britadores que tem capacidade de triturar material de 150mm. 
De seguida o material é descarregado no Sizing-screen-feed-conveyor onde encontra-se o detector de metal, transportando o material para o Sizing-screen onde ocorre o processo de peneiramento separação por tamanhos obtendo se dois produtos oversize e undersize, onde o undersize corresponde o material que passa pelas grelhas e apresentando o material que desce granulométria menor ou igual a 50mm sendo descarregado no been-feed-conveyor e o Oversize corresponde o material que não passa (maior que 50mm) sendo este material encaminhado para o secundary-crusher (britador secundário).
O britador de rolo dentado fazendo uma segunda trituração do material e após este processo o material é descarregado scalping-screen-feed-conveyor, banda que transporta o material para o scalping-screen onde ocorre o processo de peneiramento separação por tamanhos obtendo se dois produtos oversize e undersize novamente, onde Oversize é descarregado no oversize-conveyor, banda que transporta o rejeito, material este que não foi possível reduzir (com granulometria maior que 30mm) para o local de descarga formando pilhas de estocagem de rejeito e o undersize desce pelas grelhas que apresentam uma malha de 30×30mm e o material que passa apresenta granulometria menor ou igual a 25mm descendo directamente para o undersize-conveyor, banda que transporta o material para o rolling crusher onde só passa descendo para o sizing-screen- feed-conveyor, transportando para o sizing-screen onde desce sem dificuldades devido a segunda trituração efectuada no britador secundário e desce para o been-feed-conveyor, onde vai juntar - se com o material que foi descarregado anteriormente, e para o surge been descendo para o plantvibratingfeeder.
Figura 3: (A) silo de Alimentação conectado ao britador de rolo dentado e (B) Planta de classificacao por classes de tamanhos
Fonte: Autor, 2021.
5.3.3. Circuitos De Carvão Grosso da planta de processamento do carvão mineral da empresa Jindal África
O processamento de carvão mineral na empresa Jindal começa com a separação do carvão grosso e fino em uma operação unitária conhecida por classificação que é a separação de um certo material em duas ou mais fracções em classes densitarias e com partículas de tamanhos distintos.
A classificação por tamanhos é feita através de uma peneira de deslamagem com abertura de # 1mm onde o passante (-1mm) é o fino e o retido (+1 ate -50mm) é o grosso que é arrastado por meio denso (mistura de agua e magnetite) para o tanque misturador onde bombeia a polpa para o ciclone primário que através da diferença de densidades do material e pressão faz a separação do carvão (flutuante) e o rejeito (afundado) baseando se numa densidade de corte pré- determinada que varia de 1,525 g/cm3 a 1,600 g/cm3. 
O rejeito passa por uma peneira de desaguamento e lavagem de magnetite para a recuperação do meio denso, e é descartado por meio da correia que alimenta o silo de rejeito e transportado por camiões para o respectivo depósito. O material do flutuante do ciclone primário desagua na peneira que recupera o meio denso primário e é arrastado de novo por meio denso secundário com outra densidade pré-determinada para o ciclone secundário que faz a separação de carvão coqueificavel (flutuante) e carvão térmico (afundado), e os dois produtos passam por peneiras de desaguamento e lavagem para a recuperação do meio denso e lavagem de magnetite e alimenta se as centrifugadoras para a redução de humidade e são alimentadas as correias de carvão coqueificavel e de térmico para as pilhas de armazenamento como ilustra a figura 3.
Figura 4: Fluxograma do processamento do carvão no circuito do grossos na empresa JindalÁfrica
Fonte: (JSPL Mozambique Minerais, 2012)
Figura 5: Planta de concentração do carvão grosso (A) modulo D-II (B) modulo D-II
Fonte: Autor, 2021.
5.3.4. Circuito De Carvão Fino (-1mm) da planta de processamento do carvão mineral da empresa Jindal África
Este circuito do carvão fino (-1mm) começa na peneira de deslamagem com os Undersize, (-1mm) que se concentram por gravidade no tanque de finos em forma de polpa (água + carvão) e este alimenta por uma bomba os hidrociclones verticais de deslamagem onde ocorre a separação gravimétrica (classificação) através da diferença de densidade na água. Do hidrociclone, temos dois produtos, carvão fino (0.25 ate 1mm, underflwo) e carvão ultrafino (- 0.25mm, overflwo). O carvão ultrafino vai para o processo de flotação, e o fino passa por peneiras estáticas, com a finalidade de recuperação dos prováveis ultrafinos que possam ter escapado no hidrociclone e juntar ao circuito da flotação. O material retido flui para um tanque que bomba para os classificadores de espirais, onde ocorre a concentração do carvão fino através do princípio de deposição densitaria de partículas. O produto, material flutuante, vai ao tanque que por sua vez, bomba para os ciclones desaguadores que fazem o desaguamento através do estrangulamento do ápex e temos o produto fino com água reduzida. O carvão desaguado passa por centrifugadoras para redução máxima de humidade e depois passa para correia transportadora até a pilha de carvão coqueificavel. O rejeito, o afundado passa por uma peneira de desaguamento de alta frequência que tem como principal função recuperar o máximo a agua contida no rejeito para o reaproveitamento.
Figura 6: Modulo de Concentração do carvão fino na empresa Jindal África
Fonte: Autor, 2021. 
5.3.5. Circuito de carvão ultrafino da planta de processamento do carvão mineral da empresa Jindal África
A flotação é um processo usado para separação de partículas ultrafinas (-0.25mm), e é realizado nas colunas ou células de flotação. A flotação é um processo físico-químico de superfície usado na separação de minerais que dão origem à formação de um agregado, partícula mineral e bolha de ar, que, em meio aquoso, flutuam sob a forma de espuma. O princípio fundamental de flotação é a propriedade superficial das partículas, onde temos partículas hidrofilicas e hidrofóbicas. 
O material ultrafino, junta se em um tanque onde, se adicionado o colector que é o diesel e o espumante MIBC. O processo ocorre em um meio aquoso, com partículas suspensas e bolhas de ar. Para efectivar se a flotação, deve haver a colisão, adesão e transporte das partículas desejadas para a zona de flutuantes que e o produto e o rejeito afunda. O produto flui para um tanque que alimenta duas centrifugadoras de secagem que secam o material e alimentam as correias de carvão coqueficavel.
Figura 7: circuito de concentração do carvão Ultrafino na planta de processamento da empresa Jindal África
Fonte: (JSPL Mozambique Minerais, 2012)
Após a flotação do carvão ultrafino na planta da empresa Jindal África os dois produtos (underflow e overflwo) da flotação são encaminhados para os espessadores com a finalidade de separar os sólidos dos líquidos e assim reaproveitar a agua para recalcular no circuito da agua, neste processo de separação sólido/liquido ocorre o derrame de efluentes devido a pequenas fugas nos espessadores e nas tubulações, estes efluentes trazem na sua composição substancias químicas (colectores e depressores) que por sua vez esses concentram se e em algum tempo depois infiltram causando assim a contaminação da agua dos lençóis freáticos da área.
Figura 8: (A) Célula de Flotação da empresa Jindal África, (B) processo de espessamento
Fonte: Autor, 2021.