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Mineração. Ar comprimido e oxigénio para a lixiviação de ouro.

A indústria mineira utiliza ar comprimido para ferramentas pneumáticas, guinchos, bombas, sistemas de controlo e atuadores, de acordo com o Departamento de Energia dos EUA, e os processos de lixiviação de ouro centrais necessitam de oxigénio dissolvido na lixiviação com cianeto, onde o oxigénio é normalmente o reagente limitante da velocidade de reação (Eriez, 2020). A Ultra Controlo fornece a unidade de oxigénio VSA ULTRAOX , cuja ficha técnica menciona a lixiviação de ouro em minas.

Bancos em socalcos de uma mina a céu aberto
01
7–8×
Energia de uma ferramenta pneumática em comparação com uma elétrica, segundo o DOE
02
7–8ppm
Oxigénio na água à saturação atmosférica, segundo a SME (1996)
03
24 ppm
Nível médio de oxigénio dissolvido, aproximadamente, nos dois primeiros tanques de lixiviação de uma mina, de acordo com uma auditoria de 2019
04
75–95%
Oxigénio proveniente de um VSA d ULTRAOX , a 50 kPa
Para onde vão o ar e o oxigénio

Seis funções relacionadas com o ar e o oxigénio numa mina.

O Departamento de Energia dos EUA (2016) enumera as utilizações do ar comprimido na indústria mineira; a Eriez (2020), K. E. Haque (1992), a EPA dos EUA (1994) e um artigo da SME (1996) descrevem as utilizações do oxigénio e do ar no processamento do ouro.

Ar comprimido

Ferramentas pneumáticas

As ferramentas pneumáticas, que, segundo o DOE, consomem geralmente 7 a 8 vezes mais energia do que as ferramentas elétricas para o mesmo rendimento mecânico.

Ar comprimido

Guinchos, bombas e atuadores

Guinchos, bombas, sistemas de controlo e atuadores, enumerados pelo DOE como exemplos de utilizações do ar comprimido na indústria mineira.

Oxigénio

Lixiviação com cianeto

O ouro só se dissolve quando tanto o oxigénio como o cianeto estão presentes; como o cianeto se encontra normalmente em excesso, o oxigénio é o reagente limitante da velocidade de reação, pelo que os tanques de lixiviação são aerados com ar, ar enriquecido com oxigénio ou oxigénio de alta pureza (Eriez).

Oxigénio ou ar

Pré-arejamento

A pré-aeração da pasta com ar ou oxigénio atenua os efeitos dos sulfuretos solúveis, arsenatos e antimoniatos na cianização (Haque, 1992).

Oxigénio

Lixiviação em pilha

A reação da solução de cianeto com o ouro livre depende do oxigénio, pelo que a solução é oxigenada antes da aplicação ou durante a pulverização (US EPA, 1994).

Ar

Montes de biooxidação

A biooxidação em pilha de minério refratário requer grandes quantidades de oxigénio, fornecido por convecção natural, difusão a partir da superfície ou ventilação forçada (SME, 1996).

Fontes: Departamento de Energia dos EUA (DOE) e Compressed Air Challenge, «Improving Compressed Air System Performance» (2016), p. 16 e Tabela 1.2; Eriez, «Gold Leach Tank Aeration» (Austmine, 2020); K. E. Haque, CIM (1992); Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), EPA 530-R-94-013 (1994); R. W. Bartlett, SME (1996).

Oxigénio na lixiviação

Ar, ar enriquecido ou oxigénio puro.

As fontes publicadas sobre a lixiviação do ouro descrevem como é escolhido o gás. As figuras abaixo ilustram um minério e uma unidade de produção.

Porquê o oxigénio?

A lei de Henry estabelece o limite

O ar só consegue fornecer uma determinada quantidade de oxigénio dissolvido; para além disso, a pressão parcial de oxigénio tem de ser aumentada através do enriquecimento do ar ou da utilização de oxigénio puro. O oxigénio custa mais do que o ar, mas a Eriez afirma que, na maioria das vezes, os ganhos metalúrgicos compensam esse custo.

Fonte: Eriez, via Austmine (2020).

Um minério

7 ppm ou 20 ppm

Para extrair 94% do ouro, foram necessários 1 g/L de cianeto de sódio e uma lixiviação de 48 horas a 7 ppm de oxigénio dissolvido; no entanto, com uma moagem mais grossa, bastaram 0,25 g/L e 16 horas a 20 ppm.

Fonte: M. Wong, CIM (1995).

Uma fábrica

8 toneladas por dia a 92%

Dois geradores de oxigénio PSA fornecem cerca de 8 toneladas de oxigénio por dia, com uma pureza de 92%, aos tanques CIL de uma mina, com uma média de cerca de 24 ppm de oxigénio dissolvido nos dois primeiros tanques de lixiviação.

Fonte: Auditoria de recertificação do Cyanide Code (março de 2019).

ULTRAOX O VSA fornece oxigénio a uma concentração de 75% a 95% a 50 kPa; a sua ficha técnica refere a lixiviação de ouro em minas. Fontes: conforme indicado; ULTRAOX ficha técnica do VSA.

Um único fornecedor. Fabricado e com assistência técnica em Portugal.

Ultra Controlo é um fabricante português de sistemas de ar comprimido, vácuo e gases técnicos, com 40 anos de experiência. Concebemos, montamos e testamos os nossos próprios compressores, secadores e torres de carvão em Portugal, e fornecemos e prestamos assistência a cinco marcas parceiras.

As nossas próprias linhas

ULTRASCREW compressores, secadores ULTRASEC e ULTRADRY e torres de carvão ativado ULTRAK.

Cinco marcas parceiras

Gardner Denver, Elmo Rietschle, Thomas, Speck Pumpen (Circutec) e Speck Triplex.

UltraCare, 24 horas por dia, 7 dias por semana

Manutenção preventiva e corretiva, peças sobressalentes originais e assistência de emergência, prestadas pela nossa própria empresa equipa.

Fonte: Catálogo Industrial 2026 da Ultra Controlo , pp. 3, 10, 16, 17 e 22.

Perguntas

Mineração: perguntas e respostas.

Para que serve o ar comprimido na indústria mineira?

O manual de referência do Departamento de Energia dos EUA (2016) enumera ferramentas pneumáticas, guinchos, bombas, sistemas de controlo e atuadores como exemplos de utilização de ar comprimido na indústria mineira e refere que as ferramentas pneumáticas consomem, em geral, 7 a 8 vezes mais energia do que as ferramentas elétricas.

Por que é que a lixiviação do ouro com cianeto necessita de oxigénio?

Eriez (2020) observa que a reação entre o ouro e o cianeto requer tanto oxigénio como cianeto; uma vez que o cianeto se encontra normalmente em excesso, o oxigénio é o reagente limitante da velocidade da reação, pelo que os tanques de lixiviação são aerados com ar, ar enriquecido com oxigénio ou oxigénio de alta pureza.

Que níveis de oxigénio dissolvido são utilizados na lixiviação do ouro?

Os dados publicados variam: a auditoria de 2019 ao Código do Cianeto de uma mina de ouro regista uma média de cerca de 24 ppm nos seus dois primeiros tanques de lixiviação, e um estudo de 1995 sobre um determinado minério comparou a lixiviação a 7 e 20 ppm.

O VSA ou o PSA são melhores em altitudes elevadas?

A OMS (2023) afirma que o funcionamento do VSA é menos afetado pela altitude, e a PATH e a CHAI (2021) afirmam que o VSA centrais pode funcionar a altitudes mais elevadas sem redução do desempenho; ambos os documentos foram redigidos no contexto do oxigénio médico centrais.

Pode o VSA « ULTRAOX » substituir o oxigénio líquido numa mina?

A ficha técnica indica que um VSA da ULTRAOX pode substituir os sistemas criogénicos existentes com tanques de oxigénio líquido ou funcionar como fonte principal de abastecimento, fornecendo oxigénio com uma concentração de 75% a 95% a 50 kPa.

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O minério e o circuito de lixiviação, o oxigénio que utiliza atualmente, a altitude e a potência disponível. Nós respondemos com o equipamento mais adequado.