Mineração e Beneficiamento do Carvão Mineral

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Questions and Answers

Qual é o principal método utilizado na extração da oferta mundial de carvão mineral?

Mineração a céu aberto

Mineração por dragagem

Mineração subterrânea (correct)

Extração hidráulica

Qual é a atividade mais complexa e dispendiosa na cadeia produtiva do carvão?

Beneficiamento do carvão

Extração do carvão

Venda do carvão

Transporte do carvão (correct)

Para trajetos curtos, qual método é considerado o mais eficiente de transporte?

Caminhões

A esteira (correct)

Barcaças

Tranporte aéreo

Qual método NÃO é mencionado como forma de separação dos tipos de carvão pelo aspecto?

Filtração a vácuo Signup and view all the answers

O que é realizado após a catação manual na Mina Esperança?

Peneiramento do carvão Signup and view all the answers

Qual parte do fluxo de beneficiamento envolve um detector e extrator de metais?

Transportador de correias Signup and view all the answers

Na classificação granulométrica, qual fração segue para o britador primário de duplo-rolo?

Fração acima de 76 mm Signup and view all the answers

Qual é a função principal do circuito de britagem na Mina Esperança?

Reduzir o tamanho do carvão bruto Signup and view all the answers

Qual a granulometria máxima permitida na alimentação do jigue para um melhor desempenho?

25 mm Signup and view all the answers

Quais rejeitos são obtidos durante o processo de jigagem?

Um rejeito piritoso, argiloso e xistoso Signup and view all the answers

Qual é a umidade máxima permitida para a fração retida de carvão energético?

15% Signup and view all the answers

Qual o diâmetro dos hidrociclones utilizados no circuito de beneficiamento do minério fino?

350 mm Signup and view all the answers

O que ocorre com o transbordamento (overflow) dos hidrociclones no processamento fino?

É descartado como rejeito final Signup and view all the answers

Qual a função do hidrociclone no beneficiamento de minério?

Separar sólidos de líquidos através de força centrífuga Signup and view all the answers

Que fração do material segue para a pilha de carvão energético?

A fração retida com granulometria de 32 mm e + 0,6 mm Signup and view all the answers

O underflow produzido no hidrociclone é direcionado para qual etapa?

Peneiras circulares para desaguamento Signup and view all the answers

Qual é a função do moinho Raymond na unidade de moagem?

Moer o carvão e classificá-lo. Signup and view all the answers

O que é responsável pela recuperação de partículas ultrafinas na unidade de moagem?

O filtro de mangas. Signup and view all the answers

Como o carvão é acondicionado para expedição após a secagem?

Em sacos de 32 kg. Signup and view all the answers

Qual é um dos principais fatores que determina a qualidade do carvão?

O clima da região durante a formação. Signup and view all the answers

Qual é o primeiro passo na extração da turfa?

Drenagem da área. Signup and view all the answers

Os linhitos podem ser classificados em quais tipos?

Marrom e preto. Signup and view all the answers

Qual é uma aplicação da cinza resultante da pirólise dos linhitos?

Produção de cimento pozolânico. Signup and view all the answers

Que produtos podem ser gerados a partir da pirólise dos linhitos?

Fenóis, ceras e gasogênios. Signup and view all the answers

Qual é a principal característica do carvão-vapor em comparação ao carvão metalúrgico?

Possui maior teor de cinzas. Signup and view all the answers

Qual é o principal uso do antracito?

Combustível com emissão baixa de fuligem. Signup and view all the answers

Quais países são os maiores produtores de carvão mineral?

Rússia, Estados Unidos e China. Signup and view all the answers

O que representa a jazida de Candiota no Brasil?

Possui 38% do carvão nacional. Signup and view all the answers

Qual é a porcentagem de reservas de hulha no Rio Grande do Sul?

89,25% Signup and view all the answers

Após a crise do petróleo na década de 1970, qual foi uma medida tomada pelo governo brasileiro?

Criação do Plano de Mobilização Energética. Signup and view all the answers

Quais jazidas no Rio Grande do Sul foram descobertas com carvão de boa qualidade?

Morungava, Chico Lomã e Santa Teresinha. Signup and view all the answers

Qual é o percentual de reservas de carvão mineral que o Brasil possui no total mundial?

1% Signup and view all the answers

Qual estado brasileiro foi responsável por mais da metade da produção de carvão mineral em 2018?

Santa Catarina Signup and view all the answers

Qual é o principal uso do carvão mineral brasileiro atualmente?

Geração de eletricidade via usinas termoelétricas Signup and view all the answers

Qual a porcentagem aproximada da produção de carvão mineral do Rio Grande do Sul em 2018?

34,6% Signup and view all the answers

Qual elemento químico encontrado no carvão é citado como causa de degradação ambiental?

Enxofre Signup and view all the answers

Quais medidas precisam ser tomadas para recuperar áreas mineradas de carvão?

Reabilitação e recuperação ambiental Signup and view all the answers

Qual é um dos principais agentes do efeito estufa emitido pela combustão do carvão?

Dióxido de carbono Signup and view all the answers

O que caracteriza o impacto das minas a céu aberto em áreas de mineração no sul do Brasil?

Significativo impacto ambiental Signup and view all the answers

Além da geração de eletricidade, qual é uma das formas de uso do carvão que traz consequências negativas ao meio ambiente?

Combustão para geração de calor industrial Signup and view all the answers

Study Notes

Extração do Carvão Mineral

60% da oferta mundial de carvão é extraída por meio da mineração subterrânea.
Países importantes exportadores de carvão são a Austrália e os Estados Unidos.

Transporte

Para curtas distâncias, a esteira é o método mais eficiente.
Para longas distâncias, caminhões, trens e barcaças são utilizados.
O carvão também pode ser misturado à água formando uma lama que é transportada por dutos.

Beneficiamento do Carvão Mineral

O beneficiamento do carvão na mina Esperança - SC é constituído de: circuito de britagem, beneficiamento de minério grosso em jigue e minério fino em hidrociclones, espirais concentradoras e sistemas auxiliares.

Circuito de Britagem

O carvão bruto da mina Esperança é transportado por um alimentador de arraste para um transportador de correia equipado com detector e extrator de metais.
O material é elevado por um transportador de correias para uma grelha vibratória GR-01.
A fração com granulometria acima de 150 mm retida na grelha segue para uma correia transportadora onde ocorre a catação manual para remoção de material constituído por blocos contendo veios de carvão.
O material removido na catação manual junta-se à fração passante na grelha GR-01 e segue para a classificação granulométrica em uma peneira de duplo deque PV-01 equipada com telas de 76,2 mm e 25,4 mm.
A fração acima de 76 mm segue para o britador primário de duplo-rolo BR-01, cujo produto com granulometria abaixo de 50 mm junta-se à fração intermediária (-76,2 mm + 25,4 mm) da peneira PV-01.
O material segue para o britador secundário de duplo-rolo, BR-02.
O produto com granulometria abaixo de 32 mm junta-se à fração abaixo de 25 mm da peneira PV-01 e é transferido por um transportador de correias até o circuito de vibração, onde efetivamente se inicia a concentração.

Circuito de Beneficiamento do Carvão Grosso em Jigue

A concentração é realizada em um jigue tipo OS-24D3 da Kopex/ICON, JG-30.
A granulometria do material na alimentação deve estar abaixo de 32 mm.
O flutuado constitui o carvão energético (CE).
Os rejeitos são descartados do circuito e o carvão energético segue para a etapa de desaguamento nas peneiras fixas, PF-01.
O carvão energético segue para as peneiras vibratórias PV-02.
A fração retida segue para a pilha de carvão energético.
A fração fina, abaixo de 0,6 mm, segue para o tanque TQ-01, onde inicia-se o processamento da fração de finos.

Circuito de Beneficiamento do Minério Fino

O material fino mais pesado é transferido por bombeamento para o tanque TQ-03 e daí para uma bateria de seis hidrociclones (φ 350 mm).
O transbordamento (overflow) é descartado como rejeito final.
O underflow, fração abaixo de 74 µm, é bombeado para o sistema de desaguamento em peneiras circulares, com malha de 0,15 mm, onde se obtém carvão energético fino.
A parte da polpa contendo os finos mais leves do tanque TQ-01 é transferida para o tanque TQ-02.
A fração é bombeada para três baterias de seis hidrociclones (φ 350 mm).
Overflow retorna como água de recirculação do processo de jigagem.
O underflow, fração abaixo de 74 µm, é bombeado para o sistema de desaguamento em peneiras circulares, com malha de 0,15 mm, onde se obtém carvão energético fino.

Hidrociclones

São utilizados para separar sólidos de líquidos através de força centrífuga.
A alimentação tangencial na parte cilíndrica do equipamento forma um movimento em espiral descendente, arrastando as partículas maiores e mais pesadas para saída inferior do equipamento, denominada underflow.

Unidade de Moagem

Consists of:

Moinho Raymond com classificador dinâmico de partículas.

Ventilador para circulação de gases e retirada do carvão moído da câmara de moagem

Ciclone pneumático para classificação do produto da moagem.

Filtro de mangas para recuperação de partículas ultrafinas.

Tipos de Carvão

A qualidade do carvão depende da natureza da matéria orgânica que o formou, do clima e da localização geográfica e da evolução geológica da área.

Turfa

Extração precedida de drenagem da área para reduzir a umidade.
A turfa é depositada a céu aberto para perder umidade.
Usos: combustível em fornalhas, termoelétricas, obtenção de gás combustível, alcatrão, ceras, parafina, amônia, reconstituição de solos.

Línitos

Pode ser de dois tipos: marrom ou preto, cada um com outras denominações.
Usos: gasogênios industriais, obtenção de alcatrão e outras substâncias.
As cinzas podem ser aproveitadas para a produção de cimento pozolânico e cerâmicas.

Hulha

Dois usos principais:

Carvão-vapor ou carvão energético - usado diretamente em fornos, principalmente em usinas termoelétricas

Carvão metalúrgico - passível de ser transformado em coque (carvão coqueificável)

Antracito

Usos: combustível (devido à baixa emissão de fuligem) e fabricação de filtros de água.

Maiores Produtores de Carvão Mineral

Rússia (56,5%), Estados Unidos (19,5%), China (9,5%), Canadá (7,8%), Europa (5,0%), África (1,3%) e outros (0,4%)

Carvão no Brasil

O Brasil possui reservas de turfa, linhito e hulha.
As reservas de hulha totalizam 32 bilhões de toneladas.
Maior parte da hulha está no Rio Grande do Sul (89,25% do total).
O Brasil está em 10º lugar em termos de reservas, com 1% do total mundial.
A jazida de Candiota (RS) possui 38% de todo o carvão nacional.

O carvão de Candiota é de qualidade inferior, utilizado na geração de energia termoelétrica e no próprio local da jazida.

Carvão de boa qualidade (7 bilhões de toneladas) foi descoberto em diversas jazidas no Rio Grande do Sul (Morungava, Chico Lomã, Santa Teresinha), mas em profundidades relativamente grandes.
A produção de carvão mineral brasileiro em 2018 totalizou 10,483 milhões de toneladas. (ABCM - Associação Brasileira de Carvão Mineral).
A produção de carvão é concentrada em Santa Catarina (61,7%), Rio Grande do Sul (34,6%) e Paraná (3,7%).

Impacto Ambiental

As minas a céu aberto exercem um grande impacto ambiental devido aos elementos químicos contidos no carvão, como o enxofre.
A recuperação das áreas degradadas é obrigatória.
O carvão é uma das formas de produção de energia mais agressivas ao ambiente (extração e uso - emissão de gases como nitrogênio e CO², principal agente do efeito estufa).

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