Tecnologia nacional retira níquel de resíduos descartados por mineradora

Júlio Bernardes - Agência USP - 28/05/2008

O processamento do minério de níquel descarta uma quantidade considerável do metal, misturada a um resíduo conhecido como lama negra. Para recuperar o níquel, pesquisa da Escola Politécnica (Poli) da USP testou e aprimorou processos metalúrgicos para obter uma liga metálica do material descartado. O estudo inclui o refino da liga, para tornar viável a separação do metal de outros componentes, como ferro e cobre.

Minérios desperdiçados

"Este resíduo é inerte e disposto em barragens de acordo com a legislação, não constituindo problema ambiental", conta o professor Marcelo Breda Mourão, da Poli, coordenador da pesquisa. "No entanto, ele contém valor a ser recuperado, principalmente níquel, e ainda cobalto, cobre e ferro."

O professor aponta que em Niquelândia (GO), onde o minério é processado, há um acúmulo de cerca de 30 milhões de toneladas de lama negra. "A empresa que faz o processamento busca uma técnica para recuperar o níquel dos resíduos", aponta Mourão. "A primeira etapa da pesquisa identificou, em ensaios de laboratório, qual dos processos metalúrgicos existentes conseguiria um índice de recuperação alto, acima de 90%".

Fornos de redução

O método escolhido utiliza fornos de redução para reagir o resíduo com uma fonte de carbono (redução carbotérmica). "No estudo, adotou-se o coque de petróleo, mas pode ser usada qualquer outra fonte de carbono, como carvão vegetal ou mineral", explica o professor.

O material resultante passa por um processo de fusão, que obtém uma liga metálica com níquel, cobre, cobalto e ferro, separada da escória (resíduo composto basicamente por sílica). Após os ensaios em laboratório, o processo de recuperação foi testado em escala semi-industrial. Na liga conseguida após a fusão, o teor de níquel varia entre 3% e 10%.

Liga metálica de níquel

A liga metálica foi submetida em seguida a um refino pirometalúrgico, aumentando a quantidade de níquel na composição. "O ferro é eliminado por meio de oxidação, até a concentração de níquel chegar a 40%, tornando a separação viável", descreve o professor da Poli. Na pesquisa, chegou-se a uma composição com 42% de níquel, 6,2% de cobre, 4,5% de cobalto e o restante de ferro.

"O níquel, por si só, tem grande valor comercial, embora a presença de cobre inviabilize a utilização da liga na produção de aço inoxidável, por exemplo", complementa Mourão. Depois de refinada, a liga metálica será enviada para a separação hidrometalúrgica do níquel dos demais componentes.

Descoberta gera nova indústria

A tecnologia testada na Poli poderá ser utilizada na construção de uma usina para o processamento da lama negra, a ser instalada em Niquelândia, onde estão as jazidas de níquel. "A empresa realizará estudos de viabilidade econômica para a instalação da usina, que poderá servir para a recuperação de outros materiais", ressalta Mourão.

A separação do níquel da liga metálica será feita em outra unidade industrial. De acordo com o professor, os processos de redução e fusão exigem um grande consumo de energia. "Por isso, há a necessidade de estudos para avaliar as fontes energéticas que serão adotadas e o retorno do investimento na recuperação do níquel", aponta.

No processamento do minério bruto, por meio de uma técnica conhecida como Processo CARON, é obtido carbonato de níquel, utilizado para a produção de níquel eletrolítico, um componente do aço inoxidável. O resíduo contém ferro, cobalto, cobre, cromo, manganês, sílica e cerca de 0,5% de níquel por tonelada.

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