O que é Lixiviação?
A lixiviação é um processo hidrometalúrgico amplamente utilizado na mineração para a extração de metais valiosos a partir de minérios, por meio do contato controlado com soluções químicas reagentes. Esse método permite a dissolução seletiva do metal de interesse, formando uma solução rica que posteriormente segue para etapas de recuperação, como a extração por solventes ou a eletro-obtenção.
O termo lixiviação tem origem no latim lixiviare, que significa “lavar” ou “extrair por lavagem”, derivado de lixivium, denominação dada às soluções alcalinas obtidas a partir de cinzas e utilizadas desde a Antiguidade para dissolver substâncias solúveis.
Na mineração moderna, esse conceito histórico é aplicado de forma altamente controlada, com uso de reagentes específicos, sistemas de dosagem precisos e equipamentos compatíveis com fluidos agressivos.
Principais Processos de Lixiviação utilizados na Mineração
Na prática industrial, a lixiviação pode ser conduzida por diferentes configurações de processo, definidas de acordo com o tipo de minério, teor metálico, granulometria, condições geológicas e estratégia metalúrgica da planta. Independentemente do método adotado, todos os sistemas de lixiviação compartilham requisitos como: estabilidade de vazão, controle da dosagem de reagentes e compatibilidade dos equipamentos com soluções corrosivas e, muitas vezes, abrasivas. Esses fatores influenciam diretamente o desempenho metalúrgico, os custos operacionais e a confiabilidade do processo. A seguir, destacam-se os principais métodos de lixiviação empregados na mineração.
Lixiviação em Pilhas (Heap Leaching)
A lixiviação em pilhas é um processo hidrometalúrgico no qual o minério, após britagem e, em alguns casos, aglomeração, é empilhado sobre plataformas impermeabilizadas e dotadas de sistemas de drenagem.
Sobre essas pilhas aplica-se uma solução lixiviante, como cianeto de sódio, no caso do ouro, ou ácido sulfúrico, no caso do cobre, que percola(*) através do material sólido, dissolvendo seletivamente o metal de interesse. A solução rica gerada é coletada na base da pilha e encaminhada para as etapas subsequentes de recuperação metalúrgica.
O desempenho desse processo depende diretamente da uniformidade da irrigação e da percolação da solução ao longo de toda a pilha. Variações de vazão ou concentração podem resultar em zonas mal lixiviadas, formação de canais preferenciais, aumento do consumo de reagentes e redução da eficiência de extração.
Por isso, o sistema de dosagem deve acompanhar um regime contínuo de irrigação, com vazões estáveis e bem controladas na quantidade de reagente aplicada, mesmo diante de variações operacionais e das características químicas da solução.
Nesse contexto, a tecnologia de bombeamento peristáltico mostra-se especialmente adequada aos sistemas de lixiviação em pilhas, pois promove o transporte do fluido por compressão de um elemento flexível, mantendo o reagente completamente isolado dos componentes mecânicos e do ambiente externo.
Nesse processo, a pressão de dosagem é tipicamente baixa, geralmente da ordem de até 3 bar, uma vez que a aplicação está associada a sistemas de irrigação distribuída e operação próxima à pressão atmosférica.
Em contrapartida, as vazões envolvidas são classificadas como médias a altas, em função dos grandes volumes de solução lixiviante necessários para garantir a irrigação contínua e uniforme das pilhas de minério. Essas condições operacionais são prontamente atendidas pelas soluções de bombeamento peristáltico da Vallair, com destaque para os modelos MS (com vazão de até 25 m3/h a esquerda) e DR (com vazão de até 180 m3/h à direita), ilustradas a seguir:
(*) Percolação é a movimentação de um líquido através de um meio poroso, como o solo ou um material granular.
Lixiviação por Agitação
Na lixiviação por agitação, o minério previamente moído ou finamente britado é misturado à solução lixiviante, formando uma polpa que é processada de maneira contínua ao longo de uma bateria de tanques interligados.
À medida que essa polpa avança de um tanque para o seguinte, ocorre a dissolução progressiva do metal de interesse, resultado do contato íntimo e controlado entre as partículas sólidas e o reagente químico em todo o volume do sistema.
O arranjo dos tanques em série permite que o processo seja conduzido com tempo de residência global bem definido, assegurando que a cinética de reação seja respeitada e que o metal tenha tempo suficiente para se solubilizar. Nos estágios iniciais, a taxa de reação tende a ser mais elevada, enquanto nos tanques subsequentes ocorre a aproximação do equilíbrio químico, exigindo ajustes graduais nas condições do meio, como concentração do reagente, pH e potencial de oxidação-redução. Esse escalonamento é fundamental para maximizar a recuperação metalúrgica e evitar consumo excessivo de insumos.
Diferentemente da lixiviação por percolação, em que o avanço da solução ocorre predominantemente por ação da gravidade, a lixiviação por agitação mantém o sistema em regime hidráulico controlado, garantindo que todas as partículas permaneçam expostas à solução lixiviante ao longo do processo.
Essa característica confere maior previsibilidade operacional, maiores taxas de extração e melhor estabilidade metalúrgica.
Nesse método, as bombas dosadoras atuam nos pontos de alimentação e correção química ao longo da bateria de tanques, assegurando a reposição controlada dos reagentes consumidos pela reação e a manutenção das condições ideais de processo durante todo o tempo de residência da polpa.
Nesse processo, a pressão de dosagem situa-se tipicamente na faixa baixa a média, em geral entre 1 e 5 bar, associada à injeção direta de reagentes em tanques abertos ou semiabertos.
As vazões de dosagem são classificadas como baixas a médias, normalmente na ordem de dezenas a centenas de litros por hora por ponto, podendo atingir valores maiores quando considerados múltiplos pontos de dosagem ao longo da bateria de tanques.
Essas condições são adequadamente atendidas pelas soluções de bombeamento peristáltico da Vallair, com destaque para as linhas PSF (com vazão de até 2,7 m3/h [2700 L/h]) ilustrada a seguir e MS já apresentada anteriormente.
Lixiviação “In Situ“
A lixiviação “in situ” é um método hidrometalúrgico no qual a extração do metal ocorre diretamente no corpo mineralizado, sem a necessidade de lavra convencional, britagem ou transporte do minério para a superfície.
Nesse processo, a solução lixiviante é injetada no depósito mineral por meio de poços ou galerias, percola através da formação geológica e dissolve seletivamente o metal de interesse.
A solução enriquecida é então coletada por poços de recuperação e encaminhada para as etapas subsequentes de processamento metalúrgico.
O funcionamento desse método depende fortemente das características hidrogeológicas do depósito, como permeabilidade, porosidade, fraturamento da rocha e confinamento do aquífero.
A movimentação da solução ocorre sob regime controlado de pressão, sendo essencial garantir que o fluido percorra as zonas mineralizadas de forma previsível, sem migração indesejada para camadas adjacentes.
Como o meio de reação não é acessível visualmente, o controle do processo é indireto e altamente dependente da estabilidade operacional.
Nesse contexto, a injeção e a dosagem da solução lixiviante assumem papel crítico, exigindo sistemas de bombeamento capazes de operar com elevada confiabilidade, repetibilidade volumétrica e capacidade de trabalhar em condições com contrapressões mais elevadas.
A injeção da solução lixiviante ocorre tipicamente em regime de baixa a média vazão, da ordem de dezenas de litros por hora até alguns metros cúbicos por hora por poço, porém sob pressões significativamente mais elevadas quando comparadas aos processos anteriores.
Em aplicações nas quais a pressão de operação se mantém até aproximadamente 15 bar, essa condição pode ser atendida por bombas peristálticas de baixa vazão, como o modelo PSF, já apresentado anteriormente, que oferece precisão volumétrica e estabilidade na dosagem. No entanto, em cenários que exigem pressões superiores a esse limite, comuns em poços mais profundos ou formações geológicas de maior resistência hidráulica, a tecnologia peristáltica deixa de ser a mais adequada.
O Papel da Dosagem de Reagentes Químicos na Lixiviação
Em qualquer método de lixiviação, a dosagem de reagentes químicos exerce influência direta sobre a cinética de dissolução do metal, a estabilidade do processo e o consumo específico de insumos.
Dosagens inadequadas podem resultar em lixiviação incompleta, aumento dos custos operacionais, formação de subprodutos indesejados e riscos ambientais associados à dispersão de soluções químicas agressivas.
Do ponto de vista de engenharia de processo, a dosagem não se resume à injeção de um volume fixo de reagente, mas ao controle contínuo das condições químicas do sistema, como concentração do lixiviante, pH e potencial de oxidação-redução.
Essas variáveis variam ao longo da operação em função do consumo do reagente, das características do minério e das condições hidráulicas do processo. Por isso, os sistemas de lixiviação exigem bombas de dosagem capazes de operar com alta precisão volumétrica, repetibilidade e estabilidade de vazão, mesmo diante de variações de pressão, viscosidade e agressividade química.
Nesse contexto, a tecnologia de bombeamento peristáltico da Vallair , se destaca por seu princípio construtivo.
Nas bombas peristálticas de roletes, o fluido é impulsionado pela compressão controlada de um elemento flexível, permanecendo totalmente isolado dos componentes mecânicos e do ambiente externo.
Essa configuração elimina a necessidade de óleo lubrificante na câmara de bombeamento, reduzindo riscos de contaminação e removendo potenciais passivos ambientais. O menor atrito interno resulta em perdas mecânicas reduzidas e maior eficiência energética, enquanto a simplicidade construtiva, aliada à ausência de selos e válvulas, contribui para menor complexidade de manutenção e maior disponibilidade operacional dos sistemas de dosagem, mesmo em aplicações severas e de operação contínua.
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Conclusão
A lixiviação de minérios é um processo hidrometalúrgico no qual o desempenho, a segurança operacional e a sustentabilidade estão diretamente associadas à qualidade do controle químico e à confiabilidade dos sistemas de bombeamento.
Nos diferentes métodos, lixiviação em pilhas, por agitação ou in situ, a dosagem adequada dos reagentes é determinante para a eficiência da dissolução, o consumo racional de insumos e a estabilidade do processo ao longo do tempo.
Nesse cenário, a seleção correta das bombas de dosagem exerce influência direta sobre a eficiência global da planta, a redução de paradas não programadas e o controle de riscos ambientais.
Com ampla experiência em aplicações industriais severas, a Vallair oferece soluções em bombas peristálticas de roletes projetadas para operar com alta precisão, confiabilidade e compatibilidade química, atendendo às exigências específicas dos sistemas de lixiviação mineral.
Dessa forma, a Vallair se posiciona como parceira técnica no desenvolvimento de operações de mineração mais eficientes, seguras e sustentáveis, contribuindo diretamente para a estabilidade operacional e o desempenho global das plantas.
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