A planta de rejeitos em pasta aumenta a vida útil da instalação de armazenamento de rejeitos da yara - Metso
A planta de rejeitos em pasta aumenta a vida útil da instalação de armazenamento de rejeitos da yara
A planta de rejeitos em pasta entregue pela Outotec como um projeto de EPC para a mina de fosfato da Yara, aumenta o teor de sólidos de rejeitos, melhora as propriedades de formação de praia de rejeitos e prolonga a capacidade e a vida útil da instalação de armazenamento de rejeitos existentes.
A Yara International ASA é uma empresa norueguesa de fertilizantes. Sua maior área de negócios é a produção de fertilizantes de nitrogênio. As instalações da Yara Siilinjärvi, na província oriental da Finlândia, são compostas por uma mina de fosfato, duas fábricas de ácido sulfúrico, uma de ácido fosfórico, uma de ácido nítrico e uma de fertilizantes NPK. A mina, em conjunto com a fábrica de ácido fosfórico, fornece a matéria-prima do fósforo para as fábricas de fertilizantes NPK e para a fábrica de fosfato para alimentação animal na Finlândia. Anualmente, a mina produz cerca de um milhão de toneladas de concentrado de apatita e cerca de dez milhões de toneladas de rejeitos.
Em 2015, a área de rejeitos da Yara estava enchendo e estava próxima do fim de sua capacidade de vida útil. Teija Kankaanpää, responsável pela Mina Siilinjärvi, tinha três opções: construir uma nova instalação de armazenamento de rejeitos, levantar as barrajens ou investir em uma nova tecnologia que permitiria o uso da antiga instalação de armazenamento de rejeitos durante os próximos anos.
Ao não querer optar pelo caminho de criar uma nova bacia de rejeitos e aumentar o impacto ambiental da instalação, Teija decidiu recorrer a um parceiro de confiança.
A área dos rejeitos estava enchendo
Rejeitos com alto teor de mica grossa que criam problemas em tanques de mistura, espessadores, bombas e tubulações
Trabalho de teste inicial e uma planta piloto para testar o sistema de bombeamento e descarga de rejeitos
A planta de rejeitos em pasta da Outotec em escala real, entregue como um projeto de EPC
A mina de fosfato da Yara pode continuar em operação até o final de sua vida útil
Aumento do teor de rejeitos sólidos
Melhoria das propriedades de formação de praia de rejeitos
Ampliação da capacidade e da vida útil da instalação de armazenamento de rejeitos existente
O espessamento dos rejeitos da Yara Siilinjärvi foi estudado pela primeira vez na década de 1980. Na época, a tecnologia para processar os rejeitos e obter uma inclinação de dois ou mais graus da praia na descarga dos rejeitos ainda não estava disponível. O desafio foi as propriedades únicas do material dos rejeitos. O material é grosso, mas também contém uma proporção elevada de mica e uma fração fina, que é difícil de agregar com as partículas grossas com o uso de floculação. O material assenta e consolida-se rapidamente para formar um material altamente estruturado a uma elevada densidade e tensão de escoamento. Isto cria problemas em tanques de mistura, espessadores, bombas e tubulações, e causa obstruções, caso o material se segregue e consolide.
Em 2010, a Outotec trabalhou com a Yara para um projeto de espessamento de rejeitos nas instalações de Siilinjärvi. O trabalho incluiu testes iniciais e dimensionamento para dois espessadores de compressão de 35 metros de altura. Com base no trabalho de teste, a Yara encomendou à Outotec a construção de uma planta de demonstração com um espessador de 14 metros. A fábrica entrou em operação em 2013-2014. Durante a sua operação, foram estabelecidos os critérios de projeto para a planta de espessante em escala real e o sistema de descarga. Em 2015, a Yara concedeu à Outotec o contrato de 40 milhões de euros para a planta de espessamento de pasta em escala real como um projeto de engenharia, gestão de compras e construção (EPC).
"Existem poucas empresas no mundo que possam fornecer este tipo de tecnologia que estávamos procurando e que também tinham histórico de fornecimento deste tipo de plantas", disse Teija. "Escolhemos a Outotec porque eles possuem boa tecnologia e estavam dispostos a nos oferecer um contrato de EPC."
Em 2017, a planta de pasta com dois espessadores de pasta de 30 metros passou por testes de água em clima de congelamento a 25 graus Celsius negativos (-13 graus Fahrenheit). O teste de desempenho foi concluído um mês após o início das atividades e a planta está em operação desde fevereiro de 2017.
O escopo do projeto de EPC incluiu engenharia básica e detalhada, gerenciamento de projetos, gestão de compras, construção e obras civis para a fundação e edifícios, instalação de tubulações e equipamentos, gerenciamento das instalações, treinamento, colocação em serviço, início das atividades e o teste de desempenho. O equipamento proprietário da Outotec incluiu dois espessadores de pasta de 30 metros, tanque de polpa OKTOP e a unidade de dosagem de floculantes. Os equipamentos e serviços de terceiros incluíram bombas de deslocamento positivo, materiais de construção e tubulação, equipamentos mecânicos auxiliares, trabalhos de construção e instalação.
Espessadores de pasta da Outotec
30 m de diâmetro e 26 m de altura
Alimentação 45-48% p/p de sólidos; fluxo de polpa 1720 m3/h
Underflow (rejeito granular) 68-70% p/p de sólidos; fluxo de polpa 940 m3/h
Overflow (lamas) para tanques de água; fluxo 810 m3/h
Os desenvolvimentos dos espessadores têm sido uma parte importante da operação bem-sucedida
Embora o espessamento de pasta não seja uma novidade, ele ainda acompanha desafios e riscos, principalmente com o comportamento do material, conforme observado com os rejeitos de Siilinjärvi. Através do trabalho de implementação experimental e com os novos desenvolvimentos no design e sistemas de controle do mecanismo dos espessadores de pasta da Outotec, as soluções para estes desafios foram concretizadas. Os resultados combinados proporcionam um desempenho confiável e previsível para aplicações de espessantes de pasta.
A abordagem cooperativa produz resultados
O novo sistema de eliminação de rejeitos de alta densidade é capaz de aumentar a percentagem total de sólidos na polpa, o que tem um impacto significativo na forma como esta pode ser armazenada. De fato, as projeções sugerem uma possível inclinação da praia de quatro graus, o que significa que o material é tão espesso que forma estacas. Os rejeitos de maior densidade também minimizam as chances de vazamentos e infiltrações da área de armazenamento, o que melhora a segurança. Entretanto, a água recuperada é devolvida ao processo, o que reduz os custos totais e o desperdício.
O projeto trouxe consigo muitos desafios que a Outotec e a Yara tiveram que superar. Como afirmou Teija: "Tivemos momentos difíceis durante este projeto, o que está acontecendo em todos os projetos. Não há nenhuma novidade neste, mas fomos capazes de resolver mesmo os problemas difíceis de uma maneira cooperativa. Tenho que dar mérito também ao bom desempenho de segurança e atitude de segurança da Outotec durante o projeto."
Ela continua: "O significado deste projeto é que a mina de Siilinjärvi pode continuar a funcionar até o final da sua vida útil, que atualmente é 2035. Para a cidade de Siilinjärvi, significa que ainda existem cerca de 800 empregos aqui para os próximos anos."