Maximizando a produtividade, minimizando o impacto: como escolher as bombas certas para uma mineração eficiente e sustentável

Se empresas de mineração precisam aumentar a produção, e ao mesmo tempo minimizar o tempo de inatividade e o impacto ambiental, é crucial que escolha as bombas corretas. Além de limitar os custos, outras considerações como escassez de água, consumo de energia e cumprimento de regulamentações também são prioridades.

Wilfried Staijen (Especialista do Setor de Mineração da Watson-Marlow Fluid Technology Solutions) visitou mineradoras e canteiros de obras em todo o mundo para orientar sobre como os produtos da WMFTS podem ser aplicados para melhorar a produtividade das plantas. Aqui, Wilfried explica quais bombas podem ser utilizadas para aumentar a produtividade, como superar desafios como a escassez de água e a redução do consumo de energia, além de minimizar a manutenção e o tempo de inatividade das bombas.

Quais desafios enfrentam as empresas de mineração e processamento mineral em 2025?

Em primeiro lugar, a disponibilidade de água. Se você for ao Chile, África do Sul ou Austrália, a escassez de água é um desafio para as empresas de mineração. Em alguns casos, elas bombeiam água do mar dessalinizada para montanhas ou desertos onde estão localizados os sites de mineração. Bombas de cavidade progressiva e bombas centrífugas possuem selos internos, e esses selos precisam ser lavados continuamente com muita água, o que é um problema para determinadas minas em áreas com escassez de água. Essas bombas precisam de água limpa — e não água do mar — e as empresas tem de tratar a água usada para reaproveitá-la, tornando o ambiente no local mais enlameado. Mas se você observar o design das bombas peristálticas, como as bombas de mangueira Bredel, verá que elas não possuem selo mecânico. Com bombas peristálticas, não é necessário fazer esse enxágue, o que representa uma grande economia de água. Uma bomba Bredel pode transferir um produto com até 80% de sólidos, o que significa que o teor de água é muito menor do que o necessário para uma bomba centrífuga.

Outro ponto é o consumo de energia: bombas centrífugas precisam de 50-60% mais potência de motor para operar com a mesma vazão que uma bomba peristáltica. Bombas peristálticas consomem de 40-50% da energia de uma bomba centrífuga. Quando você reduz a velocidade de uma bomba centrífuga, ela se afasta do ponto de máxima eficiência e o consumo de energia aumenta ainda mais. Com a Bredel, ao reduzir a velocidade da bomba, também se consome menos energia. A Bredel é muito mais eficiente em termos de consumo elétrico do que uma bomba centrífuga, o que permite às empresas de mineração uma economia no uso de energia elétrica, além do diesel que é usado para gerar eletricidade no local.

Vazamentos e o impacto da mineração no meio ambiente local estão se tornando cada vez mais relevantes. Ao caminhar por um local de mineração, é comum ver bombas vazando água, polpa e reagentes. Nossas bombas conseguem realizar dosagens sem problemas, e quando a mangueira do cabeçote da bomba eventualmente falha e precisa ser substituído em uma bomba de dosagem Qdos, isso é detectado pelo controlador e a bomba é desligada — ou seja, não há vazamento de reagente químico, pois ele permanece dentro da bomba. A Bredel também possui um alojamento na bomba, e quando a mangueira falha, o produto químico permanece contido dentro desse compartimento.

Ter uma bomba robusta e confiável é fundamental. A bomba centrífuga, em algum momento, deixará de bombear e não entregará a polpa ao analisador, enquanto a peristáltica continuará entregando. Já vi bombas centrífugas usadas para amostragem em áreas de mineração e elas vazavam água, criando uma situação perigosa.

Custos são sempre uma prioridade.

O uso excessivo de reagentes é caro, enquanto o uso insuficiente resulta na perda de minerais valiosos e na necessidade de uma etapa extra e dispendiosa para extrair os minerais da polpa. As bombas peristálticas de processo Watson-Marlow e as bombas dosadoras de produtos químicos Qdos fornecem dosagem precisa e controlada dos reagentes químicos, o que garante que as empresas de mineração não usem reagentes em excesso em seus processos, economizando assim nos custos com produtos químicos. A capacidade de dosagem precisa das bombas peristálticas Qdos e Watson-Marlow garante que apenas a quantidade necessária de reagentes seja utilizada. Isso minimiza o desperdício de produtos químicos, reduz os custos de tratamento de efluentes e diminui o risco de vazamentos que poderiam contaminar o solo e a água.

Quais são as consequências para empresas de mineração se uma bomba falhar?

A mineração é um processo contínuo, 24 horas por dia, 7 dias por semana: o minério entra e sai da planta sem parar. Se a produção for interrompida, é um problema sério que pode levar dias ou até semanas para ser retomado. Caso a empresa precise parar o processo, é necessário limpar e drenar completamente o sistema, esvaziar todos os tanques e reservatórios. Porém, todos os processos críticos contam com uma linha de processo reserva. Quando a bomba principal falha, a bomba reserva entra em operação. Se essa bomba reserva também falhar, então você tem um problema sério. Por isso, é essencial que a bomba com defeito seja reparada de forma rápida e segura — algo que pode ser feito com facilidade usando bombas Bredel. Uma parada não controlada no processo pode custar milhões de dólares e semanas para retomar a operação.

Há outras consequências em caso de falha de bomba. Uma vez, vi em uma planta de um cliente uma bomba de um concorrente instalada sob um espessador que apresentou vazamento, e toda a planta foi inundada com lama e polpa. Foi necessário fazer uma limpeza geral, além de consertar motores e equipamentos. Isso pode gerar altos custos com limpeza e substituição de peças.

Por que é importante que empresas de mineração tenham bombas confiáveis e de baixa manutenção?

O número de funcionários nas operações de mineração está sendo reduzido ao mínimo possível, e os operadores nem sempre possuem o treinamento adequado para operar e fazer a manutenção dos equipamentos. A falha em detectar problemas de manutenção pode fazer com que a bomba quebre durante a noite, deixando o turno da manhã com um tanque vazio e danos extensos na bomba. Com uma força de trabalho menos especializada, é crucial ter produtos confiáveis e de longa duração.

Como as bombas Bredel minimizam os impactos negativos no meio ambiente?

Na mina de estanho South Crofty Cornish Metals, localizada na Inglaterra, oito bombas de mangueira Bredel estão transferindo lama na estação de tratamento de água da mina. Três bombas dosadoras de produtos químicos Qdos também realizam a dosagem confiável de peróxido de hidrogênio para oxidar os metais contaminantes na água da mina. Ao tratar a água contaminada bombeada de um poço de mina inundado, a Cornish Metals melhorou significativamente a qualidade da água de um rio próximo.

O que torna as bombas Bredel tão adequadas para transferir o rejeito de espessador em minas ao redor do mundo?

As polpas minerais concentradas são bombeadas através de um filtro prensa, onde é formado um “bolo” que é transportado para os fornos para processamento posterior. Quanto menos água houver na polpa, menores podem ser os filtros e as bombas do filtro prensa. Ao aumentar o teor de sólidos nos espessadores, menos água passa pela bomba e pelo filtro, mas as bombas convencionais de polpa conseguem bombear apenas até 40% de sólidos. A bomba Bredel, com seu design peristáltico, pode bombear até 80% de matéria seca. Assim, ao utilizar uma bomba Bredel, é possível economizar em capacidade de filtragem. A bomba Bredel também pode ser controlada por um inversor de frequência, mantendo 100% da capacidade volumétrica independentemente da velocidade. Uma bomba de polpa tradicional não pode operar com controle de frequência, pois sairia do seu “ponto de melhor eficiência”, perdendo desempenho ou até mesmo falhando.

Quais são algumas das outras aplicações importantes em minas que se beneficiaram do uso das bombas da WMFTS?

Uma delas é a amostragem de polpas. Nas células de flotação, as empresas de mineração coletam continuamente amostras das polpas para medir, por exemplo, o teor de cobre ou ouro, e verificar se há reagente suficiente para extrair todo o mineral. Essas polpas contêm sólidos, reagentes, ar, e as tubulações podem ser longas, em ambientes hostis. Às vezes, é necessário ter uma sucção positiva de cinco ou seis metros para transferir o material. O comprimento da linha e a sucção variam conforme a aplicação.

Se o processo não estiver sob controle, a polpa pode ter mais sólidos ou estar mais viscosa, exigindo ajustes na dosagem dos reagentes. Esses parâmetros impactam o desempenho da bomba — mas com uma bomba Bredel, isso não é um problema, pois ela é autoescorvante e pode bombear ar, sólidos e produtos viscosos até 16 bar. A inconsistência da polpa não afeta o desempenho da bomba Bredel mesmo em uma operação contínua 24/7.

As bombas Watson-Marlow e Qdos também são utilizadas para dosagem de reagentes, sendo reconhecidas por sua precisão, controle facilitado por inversor de frequência (VFD) ou CLP (PLC), manutenção simples e curto tempo de parada.

Outra aplicação importante é o backfill (repreenchimento da mina), onde as bombas Bredel também são utilizadas. Quando as mineradoras extraem os minerais, o resíduo é uma lama que vai para uma barragem. Essa lama é então misturada com cimento e bombeada de volta para os túneis da mina para reforçá-los.

Novamente, trata-se de uma aplicação com alto teor de sólidos, e mesmo assim temos obtido excelentes resultados em minas no Brasil e na Escandinávia, onde estão bombeando rejeitos com cimento.

Qual o impacto que a nova bomba de mangueira Bredel Heavy Duty pode ter em aplicações exigentes para as mineradoras?