Tecnologia empregada na segregação dos minérios

          De acordo com o consórcio que detém o direito de concessão de lavra da mina, tudo começa na mineração onde a rocha contendo os dois elementos é desmontada via explosivo ou até mesmo mecanicamente. Elas passam pelos processos de britagem e moagem com o objetivo de cominuí-las, isto é, reduzir suas partículas a granulometrias menores. A partir daí, entra em ação um importante processo chamado de flotação, que consiste na separação de minerais diferentes por meio de solução aquosa, gerando um concentrado de rocha fosfática.

          Na Flotação, os minerais úteis são separados das substâncias chamadas contaminantes, explorando uma propriedade chamada hidrofobicidade. Na máquina de flotação, a polpa suspensa é aerada, ocorrendo a separação física: minerais hidrofóbicos flotam e minerais hidrofílicos afundam, devido sua maior ou menor interação com a água.

Inicialmente, o processo de flotação tem como objetivo separar o fosfato dos minerais ricos em carbonato, como a calcita e a dolomita. Para que isso ocorra, vários são os reagentes químicos utilizados, entre eles, soda cáustica e óleo combustível, substâncias utilizadas pelos profissionais do CDTN na visita técnica à unidade que fica localizada no Campus da Pampulha na UFMG.

          O processo verificado é chamado de flotação direta, cujo resultado observado foi à sedimentação dos minerais contaminantes (calcita, dolomita e silicatos) e a flotação do fosfato. A ilustração a seguir ajuda a entender essa etapa conforme descrito por (SIS e CHANDER, 2003).

Processo de flotção do fosfato

          Após a etapa de flotação, o concentrado de rocha fosfática gerado é misturado com água e ácido sulfúrico desencadeando dessa operação dois produtos distintos: um aproveitável economicamente (ácido fosfórico) e outro que será estocado como rejeito (fosfogesso). Essa etapa tem como finalidade principal disseminar o mineral minério fósforo-uranífero do chamado mineral de ganga, conhecido como fosfogesso.

          Desse modo, para que o fosfato e o Urânio sejam aproveitáveis economicamente, ambos devem ser segregados de maneira a manter suas características. Isso ocorrerá por meio de um processo chamado extração por solventes, método desenvolvido tão somente para aplicação nesse projeto.                   Deverá, portanto, purificar o ácido fosfórico de modo que se obtenha o ácido fosfórico puro e o Licor de Urânio.

          A seguir, tem-se a imagem que ilustra essa fase da separação.

Imagem ilustrativa do processo de segregação dos minérios

          Como explicado pela química Ângela Cristina Ribeiro Nogueira, do Instituto de pesquisas Energética e Nucleares (IPEA) 2014, utiliza-se uma substância extratora chamada ácido pirofosfórico, que passa por um processo de hidrólise, isto é, quebra de suas moléculas através da molécula de água.

          O fosfato então, se associa ao ácido pirofosfórico e se solubiliza uma vez que as moléculas de Urânio por serem menos densas se alocam mais próximo à superfície.

O licor de Urânio passa por um processo de repouso dando origem ao concentrado de Urânio (yellowcake), onde é acondicionado em tambores especiais e exportado para a Europa com o intuito de ser processado. Enfim, após ser processado é devolvido ao Brasil com o objetivo de ser utilizado como elemento combustível na geração de energia nuclear nas unidades de Angra do Reis.

Por sua vez, o ácido fosfórico puro é utilizado na fabricação de fertilizantes fosfatados e como composto para fabricação de ração animal. Tais produtos são destinados para produtores e agricultores da região Nordeste do Brasil, fortalecendo assim o agronegócio.