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Bactérias ajudam no tratamento de minérios em jazida de ouro no MT – Planeta

Bactérias ajudam no tratamento de minérios em jazida de ouro no MT   Planeta

Bactérias ajudam no tratamento de minérios em jazida de ouro no MT Planeta

Mina de ouro Zé do Vermelho, da Tório Mineração, em Mato Grosso. Crédito: Tório Mineração

A mina de ouro Zé do Vermelho, em atividade desde 2015 em Paranaíta, no norte de Mato Grosso, programa instalar até abril de 2021 um sistema de bio-oxidação que utiliza microrganismos no processo de tratamento do material extraído da jazida. O investimento no conjunto de reatores bioquímicos com capacidade de processar 60 toneladas de material mineral por dia é estimado em R$ 3 milhões. “O biotratamento permitirá uma economia significativa de insumos químicos e resultará numa mitigação enorme do risco ambiental”, prevê o empresário André Vienna, gestor da Tório Mineração, a controladora da unidade mato-grossense. A mina produz 120 quilos (kg) de ouro por ano e tem reserva medida de cerca de 8,2 toneladas (290 mil onças).

A separação do ouro do material mineral extraído de uma jazida é realizada primeiramente por peneiramento e, depois, por moagem por meio de métodos gravimétricos, utilizando centrífugas ou mesas vibratórias. Muitas vezes, porém, o ouro está envolto por enxofre, sulfetos e outras impurezas. É o chamado ouro refratário. A extração então exige um processo de lixiviação, isto é, a dissolução das impurezas em solução química.

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Momento do biotratamento: reator contendo as bactérias. Crédito: Léo Ramos Chaves

Rota específica

A bio-oxidação é realizada com a incorporação de uma etapa prévia à lixiviação. O processo é simples. “As bactérias dispostas em reatores, grandes tanques de aço revestidos de polipropileno, alimentam-se do enxofre contido no minério. Seu metabolismo produz ácido sulfúrico. As impurezas são separadas e dissolvidas na solução corrosiva”, explica Rafael Vicente de Pádua Ferreira, cofundador da Itatijuca Biotech. A startup é a responsável pelo desenvolvimento do sistema, feito com tecnologia nacional, que será implementado na mina Zé do Vermelho. As bactérias utilizadas, inofensivas aos seres humanos, são das espécies Acidithiobacillus ferrooxidans e Acidithiobacillus thiooxidans. A Itatijuca é residente na Incubadora de Empresas de Base Tecnológica do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) e da Universidade de São Paulo (USP), gerida pelo Centro de Inovação, Empreendedorismo e Tecnologia da Universidade de São Paulo (Cietec).

“A Tório será a primeira mineradora a adotar um sistema de biotratamento desenvolvido no país”, salienta a química especialista em biotecnologia Denise Bevilaqua, atual coordenadora do grupo de pesquisa Bioprocessos Aplicados à Mineração e ao Meio Ambiente do Instituto de Química na Universidade Estadual Paulista (IQ-Unesp), em Araraquara, no interior paulista. Segundo ela, embora os processos de biotratamento mineral sejam consolidados e conhecidos em nível acadêmico e na mineração mundial, é preciso estabelecer uma rota biotecnológica específica para cada corpo mineral conforme a composição de seus minérios e condições ambientais. Outro desafio é escolher a cepa de microrganismos mais adequada. “Não há receita de bolo. Cada operação mineral exige o estabelecimento de um processo biotecnológico próprio”, frisa.

Risco mais fácil de controlar

Após o biotratamento, diz Vienna, a lixiviação demanda uma menor quantidade de material químico. Segundo ele, testes em escala-piloto realizados pela Itatijuca indicam um potencial de redução em 70% na utilização de ácido e cianeto e uma diminuição de 50% no tempo de lixiviação. O custo total da lixiviação deverá ser reduzido em 35%. Ele prefere não divulgar a comparação em números absolutos, uma vez que o volume de material químico utilizado e o tempo de lixiviação são determinados pelas características do lote de material a ser tratado e depende de muitas variáveis.

A menor utilização de produtos químicos no processo e a total eliminação do enxofre consumido das bactérias resultam em menor quantidade de rejeitos líquidos ácidos na lixiviação, que precisam ser drenados e tratados. Reduzem também o risco de liberação dos resíduos químicos no lençol freático, em caso de acidentes ou de incidência extraordinária de chuvas. Os resíduos sólidos também carregam quantidade menor de químicos e impurezas minerais, permitindo uma disposição final mais segura. “O risco ambiental da lixiviação é mais fácil de ser controlado”, explica Ferreira. “Quando sistemas como esse são instalados antes do início da atividade mineral, o licenciamento ambiental, em tese, corre mais rápido.”

Outro momento do biotratamento: material mineral após a biolixiviação. Crédito: Léo Ramos Chaves

Aproveitamento melhor

Outra vantagem do pré-tratamento com a bio-oxidação é um melhor aproveitamento do minério refratário. “Muitas vezes os reagentes químicos na lixiviação tradicional não conseguem liberar o ouro encoberto pelas impurezas e todo o material acaba classificado como resíduo”, descreve Ferreira. “Durante os testes em escala-piloto, triplicamos a eficiência na recuperação do ouro do material refratário”, afirma.

Quando implementar o processo de bio-oxidação, a Tório se tornará a única mineradora brasileira a utilizar métodos biotecnológicos em seu processo produtivo. A bio-hidrometalurgia, o conjunto de técnicas que utiliza rotas com microrganismos para retirar impurezas que envolvem minérios, é conhecida desde os anos 1960. Sua aplicação ocorreu pela primeira vez em uma mina de ouro na África do Sul, a Fairview, em 1986. Hoje, o biotratamento é bastante usual em extração de cobre, ouro, níquel, ferro, urânio e outros metais em minas em diversos países.

A pesquisa brasileira esteve entre as pioneiras da bio-hidrometalurgia. Uma equipe coordenada pelo biólogo Oswaldo Garcia Júnior implementou no início dos anos 1980 uma planta-piloto inédita no mundo para o biotratamento de urânio, desenvolvida para a Empresas Nucleares Brasileiras (Nuclebrás), estatal responsável por projetos de energia nuclear. O processo foi bem-sucedido, mas acabou desativado quando a empresa foi extinta, em 1989. Em 1986, Garcia criou um núcleo de bio-hidrometalurgia no IQ-Unesp, onde se formou Maurício César Palmieri, cofundador da Itatijuca Biotech.

Barra de ouro obtida ao fim do processo. Crédito: Léo Ramos Chaves

Despertar brasileiro

Além das iniciativas experimentais, como a implementada pela companhia Vale no biotratamento de cobre na Mina do Sossego, no Pará (ver Pesquisa Fapesp nº 200), e a realização de projetos com vários minérios pelo Centro de Tecnologia Mineral (Cetem), unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), a única aplicação em escala industrial de bio-hidrometalurgia em uma mineradora no Brasil foi realizada pela São Bento Mineração. A operação de extração de ouro ocorreu em Santa Bárbara, em Minas Gerais, com tecnologia utilizada fornecida por sua controladora, a anglo-australiana BHP Billiton. A mineradora, no entanto, fechou as portas, por conta do declínio da atividade de produção do ouro, interrompendo o projeto.

A experiência da Tório, conforme Denise Bevilaqua, do IQ-Unesp, pode representar o despertar da mineração brasileira para a bio-hidrometalurgia. “A mineração é uma atividade muito tradicionalista. Ninguém quer ser o primeiro a incorporar uma inovação, mas, quando alguém adota e é bem-sucedido, todos querem fazer igual”, observa.

Potencial de expansão

O engenheiro de minas brasileiro Carlos Hoffmann Sampaio, um dos maiores especialistas no assunto e professor do Departamento de Engenharia Mineral e Industrial da Universidade Politécnica da Catalunha (Espanha), explica que a maior dificuldade da bio-hidrometalurgia é a baixa velocidade em que as bactérias agem. “Por isso, ela é normalmente usada para minas pequenas.” Apesar disso, ele defende que o uso do método possui um potencial de expansão expressivo, principalmente na mineração de minérios valorizados, como o ouro – em julho, sua cotação internacional estava em torno de US$ 58 (cerca de R$ 315) o grama. Uma cotação nesse patamar, avalia Sampaio, estimula a exploração, inclusive em reservas minerais com baixos teores de ouro.

Numa jazida hipotética, exemplifica Sampaio, em cada mil quilos de minério se extrai por volta de 5 gramas de ouro liberado, não coberto por sulfetos, que podem ser obtidos apenas com a lixiviação tradicional, com cianeto. No mesmo material, há também outros 15 gramas de ouro refratário, aquele recoberto por sulfetos. Nesse caso, utilizar o biotratamento antes da lixiviação com cianeto resulta em um total de 20 gramas de ouro para cada mil quilos de minério. “Trata-se de um ganho que não se pode desprezar”, afirma o especialista.

 

Para entender

Bio-hidrometalurgia: método conhecido desde os anos 1960 que emprega rotas com microrganismos para retirar impurezas de metais (ouro, cobre, urânio, etc.).

Bio-oxidação: também chamada de biolixiviação, usa microrganismos que se alimentam do enxofre presente no minério.

Lixiviação: dissolução das impurezas encontradas em minérios com uso de solução aquosa com cianeto ou ácido sulfúrico.

Ouro refratário: porção do metal envolto por enxofre, sulfetos e outras impurezas, como pirita, ferro, cobre e cobalto.

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