Publicado set 15, 2015

A produção de areia industrial com britador de rolos de alta pressão HPGR

A pedreira Incopel está tornando o excesso de cascalho em um produto rentável: areia de brita

O material de construção mais consumido no mundo é o concreto. Areia – um de seus componentes - representa 30% do volume. A extração dessa matéria-prima, no entanto, enfrenta fortes restrições ambientais,
principalmente nas regiões metropolitanas. 

De acordo com o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), a produção brasileira de areia acontece no leito dos rios (extração por dragagem) e nas várzeas (extração por cavas). Nos dois casos, os danos ao meio-ambiente são sérios e incluem alteração da calha dos rios e erosão da mata ciliar, entre outros problemas. Adicionalmente, aspectos econômicos também pesam. Segundo o informativo Massa Cinzenta, da Cimento Itambé, as operações que abastecem de areia natural a Região Metropolitana de São Paulo estão distantes, em média, 100 km dos polos consumidores. Com o agravante de o transporte representar 60% do custo total dessa matéria-prima. 

De olho no cenário cada vez mais restritivo, a pedreira gaúcha Incopel resolveu investir na produção da chamada areia artificial. O material é um novo produto que agrega qualidade, devido à melhora na granulametria, sendo mais uma opção na construção civil. Nos Estados Unidos e Europa, a areia artificial ou de brita (ou industrial) já vem sendo adotada desde a década de 1970, segundo o Centro de Tecnologia Mineral (Cetem). Os dados, no Brasil, são escassos, mas há indicações de que ela represente cerca de 10% do consumo de areia para a construção civil.

No caso da Incopel, localizada na cidade de Estância Velha, Região Metropolitana de Porto Alegre, o tema é mais do que atual. Fundada há 49 anos e sob comando da segunda geração, a empresa enfrentava há dois anos um excesso pontual na sua produção de britas com granulometrias de 7/8 e 3/8, cujas pilhas estão localizadas no final do circuito de britagem formado pelos estágios primário, secundário e terciário. 

Com uma clientela formada por construtoras e fabricantes de artefatos de concreto, a Incopel identificou a oportunidade de negócio. Posicionada entre Porto Alegre (que fica a 48 km) e as cidades da Serra Gaúcha (a 42 km), a mineradora conhece a realidade dos dois locais. Com a limitação de extração da areia natural, os consumidores locais viram o preço dessa matéria-prima disparar do patamar de R$ 40/m3 para R$ 100/m3. Na Serra Gaúcha, além do aumento de preço, o problema de transporte, que já pesa no custo final, tornou-se ainda mais complexo. Resultado: a pedra da Incopel, mais especificamente uma jazida de basalto, continuou no meio do caminho, mas ganhou valor.

“Nós já vínhamos avaliando como utilizar o excedente de 7/8 e 3/8”, explica Jorge Felippe Gewehr, diretor da Incopel. “Mas a combinação das restrições ambientais para a exploração de areia natural, com o consequente aumento de preço, foi definidora para a instalação de uma planta de produção de areia artificial”, resume.

A solução 

Com a decisão tomada, a Incopel avaliou várias alternativas técnicas, optando pela ativação da unidade composta por um britador de rolo de alta pressão (HPGR), modelo HRC™800, da Metso, combinado com uma peneira Nordberg TS3.3, do tipo banana. “Trata-se de uma visão de futuro, mas que começa a se tornar realidade em função da qualidade dos produtos finais e da avaliação dos clientes”, explica Gewehr. 

Iniciada em maio de 2014, a nova unidade é abastecida por um mix de brita 7/8 (70% do volume) e 3/8 (30%). O material, transportado por caminhões com capacidade de 18 toneladas, percorre 200 metros até a boca do alimentador que abastece – via correia transportadora – o HRC™ 800. Com capacidade nominal de 120 toneladas/hora, o equipamento pode ter suas configurações (pressão e velocidade) alteradas rapidamente. O ajuste da pressão influi diretamente na malha granulométrica final enquanto que a velocidade influi na quantidade de material processada pelo britador.

Eficiente energeticamente, o HRC™800 consome em média cerca de 48% da potência disponibilizada pelos dois motores de 150CV cada, enviando o material britado para a peneira TS3.3, com três decks, que faz a classificação determinada no projeto. No caso da Incopel, a título de teste, a mineradora já alcançou picos de produção de 126 toneladas/hora. Isso corresponde a um consumo de 0,84kW/tonelada de produto final no britador. Com movimento elíptico, essa peneira é caracterizada pela excelente estratificação e pela alta eficiência de peneiramento. O fato de ter uma velocidade de transporte decrescente (e não contínua como nos equipamentos
convencionais), o equipamento submete o produto britado a uma classificação na qual o tempo e a superfície são maiores, o que resulta numa seleção de partículas de granulometria próxima entre si. 

Produtos

Na unidade da Incopel, a classificação produz três produtos finais. O primeiro é a brita de ½ polegada, usada na fabricação de postes de concreto e na pavimentação de rodovias. A brita de ¼ é o segundo produto classificado, sendo direcionada principalmente para a construção de tubos de concreto usados em obras de saneamento, e o mercado de artefatos de concreto, como os blocos intertravados. “Com a vantagem de permitir a economia de cimento, segundo meus próprios clientes”, ressalta Gewehr. Já a areia artificial, o terceiro produto, segue abastecendo o mercado de concreteiras e as fabricantes de tubos e concreto, entre os principais segmentos.

A definição do trio de produtos fabricados na nova linha da Incopel envolveu não somente o conhecimento da própria mineradora como também os recursos do laboratório de britagem da Metso, localizado em Sorocaba (SP). Além do basalto minerado pela pedreira, os técnicos da Metso avaliaram a mistura inicial que alimenta o HRC™ 800 e os três produtos finais. O resultado final foi um gráfico que ilustra a malha granulométrica nos estágios de classificação. Mais do que uma análise real do que está sendo britado e classificado, a análise forma uma espécie de mapa indicativo para os clientes da Incopel, que podem aprimorar sua linha de fabricação ou usar os materiais de forma mais adequada em campo. 
O processo a quatro mãos – Incopel e Metso – não se limitou ao projeto e nem à entrega técnica. O acompanhamento regular está permitindo que a pedreira gaúcha faça testes pontuais na linha de produção. A montagem também contou com o suporte da fabricante. Do ponto de vista da organização do processamento
mineral, a próxima etapa da Incopel será a instalação de um sistema transportador de correias – dois lances, um com 12 metros e outro com 34 metros – para recolher as britas de 7/8 e as de 3/8, produzindo o mix e eliminando o transporte via caminhão.

Controle e automação

Operacionalmente, a linha é controlada por um único profissional. Alexandre Erthal, com 15 anos de carreira na Incopel, é responsável pela ativação do equipamento, inspeção do HRC™800 e da peneira e pelos controles do
sistema. O cérebro do processo é a central de controle, enclausurada numa sala de concreto, com vidraças. É desse ponto que Erthal aciona o circuito e acompanha os indicadores via a tela touch screen da central. “Funciona como uma tela de celular. É fácil, intuitiva”, diz. Hoje, a preocupação maior é a inspeção das correias que transportam o material britado, principalmente o alinhamento dos roletes. “O barulho é mínimo”, completa.

Areia de brita

Em termos estratégicos, Jorge Felippe Gewehr, mira mais longe. Ele identificou o mercado potencial de areia artificial, mas a proximidade da demanda foi uma surpresa. Uma concreteira vizinha é o cliente mais ativo, buscando quatro caminhões diários da areia artificial, matéria prima para a produção de tubos de concreto e blocos intertravados usados na instalação de pisos. “Ele reclamava da inconsistência da areia natural, o que levava à produção de um concreto muito variável em termos de resistência”, informa o diretor da Incopel. Desde que passou a adotar a areia artificial, o cliente e vizinho elogia a granulometria consistente e a cubicidade, fatores que aumentam a resistência do concreto. 

O sucesso da Incopel na nova empreitada rende iniciativas que vem quebrando as resistências do uso da areia industrial. A empresa forneceu, por exemplo, a areia britada que compôs o mix de uma empreiteira gaúcha, responsável pela pavimentação de uma rodovia com 60 km de extensão. Cerca de 20% do volume total (a areia natural compôs os 80% da mistura) usado na produção de um microasfalto aplicado na estrada como camada superior do pavimento. Mais surpreendente ainda foi a avaliação de outro comprador, focado na aquisição de brita de ¼. Quando visitou a linha do HRC™ 800, o cliente pegou um punhado de brita e, espantado pela qualidade, resumiu: “esse material é joia pura”.

O próximo passo da linha instalada pode ser a produção de pó de pedra para rochagem, ou seja, uso como fertilizante agrícola. A viabilidade técnica e de negócios está comprovada, principalmente pela qualidade do basalto. A única adição de equipamento seria a de um aeroclassificador para recolher e acondicionar o pó em embalagens específicas. Em termos de precificação, o mineral supera, com vantagem, os fertilizantes importados. “Estamos avaliando essa possibilidade”, adianta Gewehr. A médio prazo, ele estima que a nova linha e seus três produtos venham a representar cerca de 20% do faturamento da Incopel.

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