O bombeamento de polpa é uma operação importante de beneficiamento de minérios e que requer equipamentos e técnicas específicos
O beneficiamento de minérios é feito a úmido, ou seja, numa suspensão em água. Com os minérios suspensos no meio líquido, para ir de uma operação para outra, é usado o bombeamento de polpa, uma especialidade que requer equipamentos e técnica específicos. A polpa é, justamente, a mistura de água e sólidos. Em sua 5ª edição, o livro Teoria e prática do tratamento de minérios – vol. 1: Bombeamento de polpa, da Oficina de Textos, aborda de forma prática os conceitos e dimensionamento dessa operação.
“É necessária uma intensa agitação do líquido para manter os sólidos em suspensão”, explica Arthur Pinto Chaves, engenheiro metalúrgico especializado em tratamento de minérios e autor do livro Teoria e prática do tratamento de minérios – vol. 1: bombeamento de polpa. “Isto acarreta um desgaste muito grande tanto da bomba como da tubulação. Por isso, este processo exige experiência operacional e uma prática de trabalho muito específicas. Além de equipamentos adequados e com a manutenção devida”.
Outra diferença em relação às bombas de água é que as bombas que fazem o bombeamento de polpa trabalham numa rotação muito menor, uma vez que estão bombeando também sólidos e não apenas líquidos, o que traz um desgaste muito maior do rotor.
O equipamento utilizado nesses processos é a bomba centrífuga de polpa, que é revestida internamente com borracha ou material muito duro, resistente à abrasão. Como o desgaste é alto, é necessário que a bomba possa ser aberta para possibilitar a manutenção e troca das peças desgastadas. “Esta necessidade de abri-la acarreta diferenças fundamentais no desempenho hidráulico, no desempenho mecânico, na eficiência de bombeamento e na disponibilidade do equipamento”, afirma Chaves. “É uma operação que precisa ser planejada, porque é necessária para fazer a manutenção. A usina toda para”.
Cuidados no bombeamento de polpa
O primeiro cuidado está na montagem da bomba. O ideal é a montagem dita “em prateleira”, em que o motor é afastado do solo e é utilizada transmissão por correias. O motor deve estar afastado do solo para evitar respingos, já que, para fazer a manutenção, é preciso esvaziar toda a tubulação e uma quantidade grande de sólidos acaba vazando. Ademais, bombas de polpa trabalham sempre afogadas – a caixa de bomba é parte integrante da instalação.
Outro cuidado está relacionado às tubulações. Elas também se desgastam com o tempo. Por isso, na parada periódica para manutenção, é importante que os tubos sejam girados a 90 graus para manter o desgaste por igual. Daí a utilização generalizada de tubos flangeados.
Um detalhe relevante é observado já no projeto. Não se podem usar tubos inclinados. “Usam-se apenas tubos horizontais ou verticais”, ressalta Arthur Chaves. “No caso dos horizontais, em caso de parada, os sólidos se depositam no fundo do tubo, deixando uma sessão livre em cima. Para iniciar o bombeamento, basta colocar os sólidos em suspensão. Já nos trechos verticais, é preciso que haja um flange cego no pé do tubo. Assim, na hora do bombeamento, abre-se o flange para descarregar o sólido que está sedimentado”.
E o principal cuidado na hora do bombeamento é trabalhar com a menor velocidade de transporte compatível com o bombeamento e que impeça ao mesmo tempo a sedimentação dos sólidos na tubulação e a cessação de escoamento. O especialista explica que, “em hidráulica, há o escoamento laminar e o escoamento turbulento, basicamente. E existe um escoamento de transição entre os dois. Conforme aumenta a velocidade, o escoamento passa de laminar para turbulento. É preciso trabalhar o escoamento turbulento para poder manter as partículas sólidas em suspensão. Agora, conforme aumenta a velocidade, aumenta o consumo energético e aumenta o desgaste da bomba – do rotor e do revestimento – e também da tubulação. Ou seja, o grande desafio é achar esse equilíbrio”.
Teoria e prática do tratamento de minérios
Para Arthur Pinto Chaves, o bombeamento de polpa é um dos temas mais delicados dentro do tratamento de minérios. Por isso, é o assunto do primeiro volume da série Teoria e prática do tratamento de minérios, publicada pela Oficina de Textos.
O autor ressalta que o livro é focado na prática do beneficiamento de minérios e destinado a estudantes de Engenharia de Minas e Metalurgia dos último anos e a profissionais de mineração que se deparam diariamente com esses problemas. Teoria e prática do tratamento de minérios – vol. 1: Bombeamento de polpa já está em sua 5ª edição.
