A mina de Kemi, localizada na Lapônia finlandesa, processa cerca de 2,5 milhões de toneladas de minério de cromo anualmente e é um exemplo de economia circular. Isso acontece porque a operação transforma resíduos industriais em materiais industriais valiosos.
A estrutura do complexo mineral, que pertence à gigante finlandesa Outokumpu, explica o porquê de a operação ser uma referência de economia circular: além da mina, existem instalações adjacentes de fabricação de ferrocromo, também de propriedade da companhia, que minimizam as necessidades de transporte e otimizam a eficiência do fluxo de materiais.
A abordagem integrada permite o processamento direto do minério de cromo em ferrocromo para a fabricação de aço inoxidável, eliminando as etapas intermediárias de armazenamento e manuseio que normalmente aumentam os custos e o impacto ambiental.
O projeto de economia circular da mina tem como objetivo converter cerca de 3 milhões de toneladas de resíduos de mineração anuais em materiais industriais utilizáveis.
Otimização orientada por dados
A implementação de plataformas abrangentes de monitoramento e análise permite a otimização em tempo real das taxas de recuperação de fluxos de resíduos e o controle de qualidade.
Esses sistemas incorporam princípios de operações de mineração orientadas por dados, inclusive redes de sensores de Internet das Coisas (IoT), que ajudam no monitoramento contínuo da composição de subprodutos e na avaliação da qualidade em tempo real para diferentes requisitos de aplicação.
A planta também adota os recursos de gêmeos digitais, ou seja, a representação virtual de todo o fluxo de trabalho de processamento de resíduos. Isso permite a modelagem de cenários para oportunidades de otimização e a previsão de desempenho para diferentes composições de entrada, entre outros benefícios.
O processo adota tecnologias de processamento avançadas e parcerias estratégicas com indústrias à jusante.
A produção de resíduos na unidade de ferrocromo é definida como uma escória que contém minerais valiosos e com propriedades químicas adequadas para diversas aplicações industriais.
As aplicações dessa escória incluem o tratamento de água, uma vez que o material pode ser usado como meio filtrante para estações de tratamento, inclusive de efluentes.
Outro uso é no aprimoramento da produção de cimento, como material suplementar substituindo parte do cimento Portland, e no controle do calor de hidratação em aplicações de concreto de grande porte.
Processamento de sucata
O complexo também processa mais de 2 milhões de toneladas de aço reciclado anualmente, atingindo 94% de conteúdo reciclado na produção de aço inoxidável por meio de sofisticados sistemas de triagem, processamento e controle de qualidade.
Os diferenciais incluem tecnologias avançadas de triagem para remoção de contaminantes, sistemas de verificação da composição química, processos de redução de tamanho e preparação e protocolos de garantia da qualidade para assegurar a conformidade com as especificações.
Outra abordagem é o uso de técnicas de otimização de processos, como o gerenciamento da temperatura de fusão para materiais reciclados e a otimização da composição química da escória para o processamento de aço reciclado.
O controle da composição da liga na produção com alto teor de material reciclado e a otimização do rendimento para maximizar a recuperação de material utilizável são outros dois componentes dessa operação.
A localização do complexo no Ártico oferece vantagens para a integração de energias renováveis na operação. É o caso da rede elétrica do norte da Finlândia, que disponibiliza capacidade e reduz a intensidade de carbono dos processos de transformação de materiais.
Outro dado importante é a eletrificação de equipamentos, inclusive com a otimização do desempenho de baterias para climas frios. Os ciclos de carregamento também estão alinhados com a operação da mina, evitando a paralisação da produção.
A transformação da instalação exigiu um investimento de capital, incluindo um projeto de estudo das reservas da mina, concluído entre 2017 e 2023, alcançando uma extensão de 95% das reservas e garantindo décadas de operação contínua.
Dúvidas mais comuns
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A circularidade na mineração é uma prática de maximização do uso dos recursos minerais que busca prevenir a geração de resíduos e utilizar os que são gerados no processo produtivo, como estéril e rejeito. A mina de Kemi, na Finlândia, exemplifica essa abordagem ao transformar cerca de 3 milhões de toneladas de resíduos de mineração anuais em materiais industriais utilizáveis, como escória para tratamento de água e aprimoramento de cimento.
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A mina de Kemi implementa a economia circular através de uma estrutura integrada que combina operações de mineração, fabricação de ferrocromo e processamento de aço reciclado. Essa integração elimina etapas intermediárias de armazenamento, reduz custos e impacto ambiental, e permite o processamento direto do minério de cromo em ferrocromo para fabricação de aço inoxidável, atingindo 94% de conteúdo reciclado na produção.
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A tecnologia de dados é fundamental para a otimização em tempo real das operações. A mina de Kemi utiliza plataformas de monitoramento com redes de sensores de Internet das Coisas (IoT) para monitoramento contínuo da composição de subprodutos e avaliação de qualidade. Além disso, emprega gêmeos digitais para representar virtualmente o fluxo de trabalho de processamento de resíduos, permitindo modelagem de cenários e previsão de desempenho para diferentes composições de entrada.
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Os resíduos da unidade de ferrocromo, conhecidos como escória, contêm minerais valiosos com propriedades químicas adequadas para diversas aplicações. Essas aplicações incluem tratamento de água como meio filtrante para estações de tratamento e efluentes, aprimoramento da produção de cimento como material suplementar que substitui parte do cimento Portland, e controle do calor de hidratação em aplicações de concreto de grande porte.
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A localização do complexo no Ártico oferece vantagens significativas para integração de energias renováveis. A rede elétrica do norte da Finlândia disponibiliza capacidade e reduz a intensidade de carbono dos processos de transformação de materiais. Além disso, a eletrificação de equipamentos, com otimização do desempenho de baterias para climas frios, e o alinhamento dos ciclos de carregamento com a operação da mina evitam paralisações da produção.
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O complexo processa mais de 2 milhões de toneladas de aço reciclado anualmente, atingindo 94% de conteúdo reciclado na produção de aço inoxidável. Isso é possível através de sofisticados sistemas de triagem, processamento e controle de qualidade que incluem tecnologias avançadas de remoção de contaminantes, verificação da composição química, redução de tamanho e protocolos rigorosos de garantia da qualidade.
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A transformação da instalação exigiu investimento significativo, incluindo um projeto de estudo das reservas da mina concluído entre 2017 e 2023, que alcançou uma extensão de 95% das reservas. Esse estudo garante décadas de operação contínua, assegurando a viabilidade econômica e ambiental do complexo mínero-metalúrgico como referência de economia circular.
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O processamento de sucata na mina de Kemi utiliza tecnologias avançadas que incluem triagem sofisticada para remoção de contaminantes, sistemas de verificação da composição química, processos de redução de tamanho e preparação, além de protocolos de garantia da qualidade. Outras abordagens incluem otimização de processos como gerenciamento da temperatura de fusão, otimização da composição química da escória, controle da composição da liga com alto teor de material reciclado e otimização do rendimento para maximizar a recuperação de material utilizável.