SAMARCO MINERAÇÃO
“O estado do Espirito Santo é o maior produtor de pelotas de minério de ferro do ocidente, sendo estas pelotas utilizadas como carga metálica em siderúrgicas ao redor do mundo. Também no estado do Espirito Santo localiza-se o maior polo produtor de rochas ornamentais da América Latina. Utilizar rejeitos da produção de rochas ornamentais na produção de pelotas de minério de ferro é uma solução inovadora, sustentável e eficiente para colocar em prática economia circular no estado do Espirito Santo. O rejeito de mármore calcitico é proveniente do desmonte das pedreiras onde a parte útil para comercialização como rocha ornamental é retirada e comercializada e o restante do material de desmonte, num volume de 80 a 90% da produção da pedreira desmontada, torna-se rejeito. Parte das pedreiras possui material com qualidade química muito semelhante ao calcário metalúrgico, utilizado em larga escala na pelotização e na siderurgia.
Desde 2018 a Samarco estuda em parceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ-COPPE) a viabilidade do uso dos rejeitos de rochas ornamentais em substituição a dois insumos utilizados para produção de pelotas. Os estudos resultaram na publicação de artigos âmbito internacional e em trabalhos de mestrado em andamento. Uma parceria entre a Samarco Mineração e empresas produtoras de rochas ornamentais trouxe investimentos em equipamentos e licença ambiental para processamento e comercialização de mármore na granulometria adequada ao uso na pelotização do minério de ferro. Atualmente cerca de 30% das pelotas produzidas pela Samarco Mineração já têm em sua composição o coproduto de mármore e já foram retiradas do meio ambiente cerca de 21 mil toneladas do resíduo, que representa hoje um insumo 100% sustentável para produção de pelotas.”
Buscou-se entender como a produção de rochas ornamentais pode contribuir com a de pelotas de minério de ferro, com ganhos ambientais, sociais e econômicos. Calcário e mármore calcíticos são formados principalmente por carbonato de cálcio (CaCO3) de onde se obtém o óxido de interesse na pelotização e siderurgia, o CaO (óxido de cálcio). Constatou-se que o mármore calcítico (rejeito produzido pelas indústrias de mármore do entorno) tem elevado teor de CaO, podendo chegar a 54%. O calcário recebido na Samarco tem um teor de CaO de 44 a 48%, assim, metalurgicamente, o mármore tem desempenho muito superior ao calcário como fundente e corretor de basicidade para pelotizadoras e siderúrgicas do entorno. Ao utilizar o rejeito de mármore nas pelotas, é necessário menor volume deste material do que de calcário para se obter condições físico-químicas necessárias à queima da pelotas em fornos industriais. Diariamente é utilizado na pelotização Samarco um volume entre 400 a 1.200 toneladas por dia de calcário, que agora podem ser substituídas pelo rejeito de mármore. O menor consumo especifico do rejeito de mármore em relação ao calcário traz um ganho expressivo de qualidade Quimica da pelota de minério de ferro, pois aumenta o teor de ferro do produto final. Esta prática é de suma relevância para as empresas envolvidas, seja pelo impacto social da iniciativa ou pelo expressivo ganho de qualidade química, física e metalúrgica das pelotas produzidas. “O uso de blocos provenientes da lavra de mármore calcitico em pedreiras é uma inovação, sendo a Samarco a primeira empresa do mundo a produzir pelotas de minério de ferro utilizando este resíduo como insumo. O desenvolvimento está homologado em um pedido de patente registrada em 2023 e tem como pontos chave de inovação os seguintes fatores: A equivalência química e física entre o calcário calcitico e o mármore calcítico foi capaz de propiciar a produção de pelotas com as mesmas características químicas e físicas quando produzidas com calcário calcitico. Uma das questões chave para esta inovação está no estudo técnico detalhado e na identificação da distinção de classificação entre os tipos de rochas calcário calcitico e mármore calcitico. Descobriu-se que sua distinção se dá por sua cristalografia ou arranjo atômico onde o calcário apresenta estrutura amorfa e o mármore apresenta estrutura cristalina orientada. Esta distinção está relacionada à gênese destes minerais onde o calcário calcítico se transforma em mármore calcitico sob a influência de pressão e temperatura ao logo de milhares de anos.
Uma outra questão muito importante nesta inovação foi a avaliação do impacto da estrutura atômica das diferentes rochas em sua dureza, propriedade de extrema importância para etapas de britagem e moagem da rocha para que esteja apta ao uso na pelotização. No campo da Mineralogia, a Escala Friedrich Mohs é usada para quantificar a dureza de um mineral. O calcário calcítico e o mármore calcítico possuem dureza próxima a 3 na escala de Mohs. Por terem dureza semelhante, testamos sua moabilidade em moinhos com corpos moedores esféricos e o resultado do índice de moagem dos dois materiais foi praticamente igual, corroborando com a percepção de que no processo de pelotização os dois materiais poderiam ser equivalentes. Além dos pontos acima, foi patenteada a composição química, a granulometria e a rota de processo adequada para uso do coproduto de mármore nas pelotas.”
“O estado do Espirito Santo é o maior produtor de pelotas de minério de ferro do ocidente, sendo estas pelotas utilizadas como carga metálica em siderúrgicas ao redor do mundo. Também no estado do Espirito Santo localiza-se o maior polo produtor de rochas ornamentais da América Latina. Utilizar rejeitos da produção de rochas ornamentais na produção de pelotas de minério de ferro é uma solução inovadora, sustentável e eficiente para colocar em prática economia circular no estado do Espirito Santo. O rejeito de mármore calcitico é proveniente do desmonte das pedreiras onde a parte útil para comercialização como rocha ornamental é retirada e comercializada e o restante do material de desmonte, num volume de 80 a 90% da produção da pedreira desmontada, torna-se rejeito. Parte das pedreiras possui material com qualidade química muito semelhante ao calcário metalúrgico, utilizado em larga escala na pelotização e na siderurgia.
Desde 2018 a Samarco estuda em parceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ-COPPE) a viabilidade do uso dos rejeitos de rochas ornamentais em substituição a dois insumos utilizados para produção de pelotas. Os estudos resultaram na publicação de artigos âmbito internacional e em trabalhos de mestrado em andamento. Uma parceria entre a Samarco Mineração e empresas produtoras de rochas ornamentais trouxe investimentos em equipamentos e licença ambiental para processamento e comercialização de mármore na granulometria adequada ao uso na pelotização do minério de ferro. Atualmente cerca de 30% das pelotas produzidas pela Samarco Mineração já têm em sua composição o coproduto de mármore e já foram retiradas do meio ambiente cerca de 21 mil toneladas do resíduo, que representa hoje um insumo 100% sustentável para produção de pelotas.”
O trabalho foi implementado desde novembro de 2022, quando foram obtidas as licenças ambientais para a operação. Todas as etapas do desenvolvimento passaram por um planejamento detalhado que inclui o mapeamento de todas as frentes de lavra com especificação química capaz de atender a itens de contrato firmado entre a Samarco e a indústria de rochas ornamentais. A metodologia utilizada para desenvolvimento do estudo foi um DMAIC e o principal indicador monitorado diariamente é a qualidade química do coproduto (ou rejeito) de mármore recebido nas instalações da pelotização Samarco, bem como o teor de ferro obtido nas pelotas produzidas com este insumo.
O estado do Espirito Santo é o maior produtor de pelotas de minério de ferro do ocidente, onde também se localiza o maior polo produtor de rochas ornamentais da América Latina. Existem 8 (oito) usinas de pelotização da Mineradora Vale no entorno, existe também o complexo de pelotização da Samarco e o complexo siderúrgico da Arcelor Mittal. Todas estas empresas consomem largamente calcário como fonte de CaO, podendo substitui-lo pelo rejeito de mármore calcitico com alta eficiência metalúrgica. Este é um promissor e inovador modelo de negócios, fundamentado em economia circular, que pode se expandir não só para outras empresas do entorno, mas para empresas de outras localidades do mundo.
