Geologia e geometalurgia dos minérios de fosfato na base do manto de intemperismo da mina do Barreiro, Araxá

Abstract

Os complexos plutônicos da Província Ígnea do Alto Paranaíba possuem as maiores reservas brasileiras de fosfato, além das maiores reservas mundiais de nióbio, jazidas de classe mundial de monazita e anatásio, e depósitos importantes de vermiculita, barita, magnetita. A mina de fosfato do Barreiro, no complexo de Araxá, tem sido lavrada há quatro décadas. O minério inicialmente explotado foi uma porção oxidada e mais homogênea, localizada na parte superior do manto de intemperismo. Com o aprofundamento da cava, a lavra aproximou-se da rocha fresca, acarretando diminuição dos teores dos minérios e, consequentemente, queda de rendimento mássico, o que gerou impactos significativamente negativos na produção de concentrados fosfáticos. As operações em Araxá possuem crescente necessidade de beneficiar os minérios da base do manto de intemperismo, de forma a ampliar a vida útil da mina do Barreiro. Tais minérios possuem características fortemente associadas aos seus protolitos, devido à aproximação com a rocha fresca. O estudo de geologia foi iniciado com o reconhecimento dos protolitos. Observou-se uma associação estreita entre rochas bebedouríticas, foscoríticas e carbonatíticas, que foram classificadas em macrogrupos de acordo com as principais associações observadas em campo e em testemunhos de sondagem. O estudo da evolução mineralógica foi feito por macrogrupo de protolitos nos distintos horizontes da base do manto de intemperismo. O minério na rocha alterada possui uma assembleia de minerais primários complexa, e quantidades pouco expressivas de minerais supergênicos. O minério micáceo de base é caracteristicamente livre de carbonatos e apresenta maiores quantidades de minerais supergênicos, como anatásio, goethita, quartzo e filossilicatos interestratificados, comparativamente à rocha alterada. No minério micáceo de topo, diopsídio e flogopita foram completamente eliminados e a assembleia de minerais supergênicos torna-se mais expressiva. O comportamento geometalúrgico dos minérios estudados é fortemente dependente de seus respectivos protolitos e horizontes de intemperismo. Análises estatísticas multivariadas por principais componentes e regressão linear foram utilizadas para elaboração de modelos geometalúrgicos. O comportamento geometalúrgico, uma vez considerado no planejamento de lavra, subsidia a área de engenharia de processos na busca de melhorias ou adequações operacionais e de processo mineral para obtenção de melhores rendimentos mássicos e recuperações metalúrgicas de P2O5.Os modelos geometalúrgicos foram aplicados em modelos de blocos tridimensionais, de forma que as variáveis geometalúrgicas e suas variações tornam-se espacialmente definidas e podem ser utilizadas no planejamento de lavra, para obtenção de resultados que melhor se adequem aos planos de produção de concentrados fosfáticos e fertilizantes.