A busca por maior eficiência é uma constante na indústria de mineração. Cada etapa do processo, da extração ao beneficiamento, é otimizada para garantir a máxima produtividade e a qualidade do produto final.
No entanto, a própria natureza impõe desafios complexos, e poucos são tão persistentes quanto o peneiramento de minério de ferro coesivo. Este material, caracterizado pela alta umidade e aderência, pode paralisar as operações mais robustas, causando gargalos de produção e perdas significativas.
Uma das maiores empresas do setor, a Vale Mineradora, enfrentava exatamente este obstáculo em uma de suas operações em Minas Gerais. A solução veio de uma mudança de paradigma tecnológico, que não apenas resolveu o problema, mas gerou um aumento de produtividade de 42%.
Este estudo de caso detalha como a Peneira Estrela de Borracha da Recimac redefiniu o que é possível no processamento de minérios desafiadores.
Para entender a dimensão do problema, é preciso primeiro compreender a natureza do material. O minério de ferro coesivo possui uma alta adesão entre suas partículas, uma característica ligada à sua composição mineralógica, rica em minerais hidratados como a goethita, e, principalmente, ao seu teor de umidade.
A água atua como uma “ponte” líquida, criando forças capilares que unem as partículas e transformam o minério em uma massa pegajosa e aglomerada.
Quando esse material chega à etapa de classificação, o resultado é quase sempre o mesmo: o “cegamento” das telas. Este fenômeno ocorre quando as partículas finas e úmidas aderem à superfície da peneira, obstruindo progressivamente suas aberturas. A consequência é catastrófica para a produtividade.
A área disponível para a passagem do material diminui drasticamente, e partículas finas, que deveriam ser separadas, acabam contaminando o fluxo de material grosso, comprometendo a eficiência de todo o processo subsequente.
Este desafio é amplificado por duas macrotendências da mineração moderna. A primeira é a necessidade de explorar jazidas geologicamente mais complexas e com maior teor de umidade.
A segunda é a pressão por sustentabilidade, que impulsiona a indústria a abandonar o processamento a úmido para reduzir o consumo de água e eliminar a necessidade de barragens de rejeitos. Ou seja, as mineradoras precisam processar um material cada vez mais difícil usando menos água, o que torna as soluções tradicionais obsoletas.
Além do impacto na produção, o cegamento de telas gera riscos operacionais. A necessidade de intervenções manuais para desobstruir os equipamentos expõe os operadores a perigos, e o tempo de inatividade não planejado causa interrupções em cascata na linha de produção, gerando perdas financeiras severas, especialmente durante os períodos chuvosos.
Por décadas, a peneira vibratória foi a tecnologia padrão para a classificação de minérios, sendo amplamente utilizada na mineração por sua simplicidade e versatilidade. Seu princípio de funcionamento baseia-se na aplicação de um movimento oscilatório rápido a uma superfície de peneiramento, que pode ser circular, linear ou elíptico, gerado por sistemas de excitadores mecânicos ou motores com volantes desbalanceados.
O objetivo primário da vibração é induzir um processo conhecido como estratificação no leito de material. À medida que o material é agitado, as partículas finas tendem a migrar para o fundo, em direção à tela, enquanto as maiores sobem para o topo.
Uma vez que uma partícula fina atinge a superfície da tela, sua passagem por uma abertura é um evento estatístico. A eficiência do peneiramento é, portanto, “inerentemente probabilística”.
O processo depende de criar um número suficiente de “oportunidades”, ou seja, contatos entre a partícula e uma abertura livre, para que a separação ocorra. A inclinação da peneira, a amplitude e a frequência da vibração são ajustadas para otimizar essa probabilidade para materiais de fluxo livre.
O ponto de falha dessa tecnologia diante do minério coesivo está em sua natureza passiva. A peneira agita o material sobre a tela, mas não possui um mecanismo para atuar ativamente dentro das aberturas e remover o material que adere a elas. As forças de adesão do minério úmido superam a energia da vibração.
Uma vez que uma partícula gruda na tela, a agitação contínua pode até compactá-la ainda mais, acelerando o cegamento. É um descompasso fundamental: a máquina aplica uma força geral, enquanto o problema ocorre em uma escala microscópica, no ponto de contato entre a partícula e a tela.
A consequência direta é a redução drástica da “área aberta efetiva”, o que impede a passagem de material e derruba a eficiência, mesmo para partículas muito menores que a abertura original. A existência de telas especiais, ditas “autolimpantes” (como as do tipo piano-wire), é um reconhecimento dessa falha inerente, representando muitas vezes um compromisso em termos de robustez e vida útil.
Superar essa limitação exigia uma abordagem conceitualmente diferente. A Peneira Estrela de Borracha da Recimac representa essa mudança de paradigma, trocando a agitação passiva por um sistema de processamento ativo e autolimpante.
O equipamento consiste em uma série de eixos paralelos equipados com discos em formato de estrela, feitos de materiais de alta durabilidade como borracha ou poliuretano.
Esses eixos giram em sincronia, e o material alimentado é ativamente manipulado, transportado e classificado pelas estrelas rotativas. As partículas maiores são carregadas sobre as pontas das estrelas, enquanto as menores caem nos espaços entre elas.
A característica mais revolucionária é seu mecanismo autolimpante inerente. As “aberturas” não são furos estáticos, mas os espaços dinâmicos entre as estrelas. À medida que os eixos giram, as estrelas se movem umas em relação às outras, limpando continuamente esses espaços e impedindo mecanicamente o acúmulo de material.
Qualquer partícula que tente aderir é desalojada pela rotação da estrela vizinha. É essa ação de limpeza constante que permite ao equipamento operar com eficiência máxima mesmo com materiais extremamente úmidos e pegajosos.
A solução da Recimac combina essa tecnologia de ponta, com know-how de engenharia 100% italiano da GeoScreen Technology, com uma construção 100% brasileira, garantindo robustez, suporte ágil e adaptação total às necessidades da mineração nacional.
A validação definitiva da tecnologia ocorreu em uma das operações da Vale Mineradora. A empresa, uma das maiores do mundo, tem um forte compromisso com a mineração mais segura e sustentável, incluindo a expansão do processamento a seco e a implementação da “mineração circular” para reaproveitar rejeitos. Essa busca por uma solução para o minério coesivo era, portanto, uma prioridade estratégica.
O desafio era claro: o peneiramento de minério de ferro com umidade consistentemente acima de 15%, condição que, durante o período chuvoso, chegava a reduzir a produtividade pela metade devido ao cegamento das peneiras vibratórias convencionais.
Para testar a solução, a Recimac implementou uma Peneira Estrela de Borracha em caráter de desenvolvimento. Durante quatro meses, o equipamento operou em paralelo a uma peneira convencional, permitindo uma comparação direta de desempenho sob as mesmas condições severas de alimentação.
Essa fase de testes foi crucial e demonstrou uma verdadeira parceria de inovação. Foram identificadas oportunidades para adaptar o equipamento, originalmente usado em setores como biomassa, à abrasividade única do minério de ferro, com melhorias para reduzir o desgaste das estrelas e agilizar a manutenção dos eixos.
Essa colaboração garantiu que a solução final fosse perfeitamente robusta para o ambiente da mineração.
Os resultados quantitativos do teste foram expressivos e redefiniram os benchmarks de desempenho. Ao longo dos quatro meses de operação, a Peneira Estrela de Borracha da Recimac demonstrou um ganho médio de produtividade de 42% em comparação com a tecnologia convencional.
Esse número reflete não apenas uma maior vazão de material, mas um desempenho consistente, sem as quedas de rendimento que paralisavam a planta. Em um teste específico com material extremamente coesivo, com umidade próxima de 20%, a eficiência da Peneira Estrela atingiu 70%, enquanto a peneira convencional alcançou apenas 17%. Além disso, a solução entregou o produto final na granulometria esperada, abaixo de 19mm.
O benefício mais profundo, no entanto, foi a conquista da resiliência operacional. A capacidade de processar material hidratado de forma consistente significa que a Vale Mineradora pode manter a produção em níveis elevados mesmo durante o período chuvoso.
A tecnologia efetivamente transformou uma variável imprevisível, o clima, em um fator gerenciável, permitindo um planejamento de produção mais confiável e reduzindo o risco financeiro associado à volatilidade.
O sucesso do caso da Vale Mineradora prova que a Peneira Estrela de Borracha é uma solução superior para um dos problemas mais persistentes da indústria. Mas suas implicações vão além.
A tecnologia é uma ferramenta chave para viabilizar a “mineração circular”. Rejeitos e estéreis, materiais por natureza finos e coesivos, podem agora ser reprocessados eficientemente, transformando passivos ambientais em ativos produtivos.
Ao permitir o processamento à umidade natural, a solução da Recimac apoia diretamente a redução do uso de água e a eliminação de barragens, alinhando produtividade com sustentabilidade.
O ganho de 42% na produtividade é o resultado visível, mas a verdadeira transformação está na capacidade de criar operações mais seguras, resilientes e sustentáveis.
Sua operação enfrenta desafios semelhantes com o peneiramento de materiais úmidos e coesivos? A instabilidade climática afeta sua produtividade?
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Responsável técnico pelo artigo: Gilson Silveira, CEO da Recimac Indústria e Comércio, engenheiro com 29 anos de experiência no setor metal-mecânico/metalúrgico, inventor de patentes e premiado por inovações no setor.
