Caso Studio impianto CSN | Matec Industries

Dati dell'impianto

L’impianto CSN e le miniere di Minas Gerais

CSN, la Companhia Siderúrgica Nacional, è una delle principali aziende siderurgiche del Brasile e un pilastro fondamentale nell’industria mineraria e metallurgica del paese. Fondata nel 1941, CSN ha sempre giocato un ruolo chiave nello sviluppo economico del Brasile, grazie alla sua capacità di sfruttare le ricche risorse minerarie della nazione. La compagnia opera in diverse aree del Brasile, ma le sue miniere più importanti e significative si trovano nella regione di Minas Gerais, un’area nota per la sua abbondanza di minerali ferrosi.

Minas Gerais è il cuore pulsante dell’industria mineraria brasiliana. La regione, il cui nome significa letteralmente “Miniere Generali” in portoghese, ha una lunga storia di attività mineraria che risale al periodo coloniale. Le miniere di CSN in questa zona sono tra le più produttive, contribuendo significativamente ad innalzare il livello produttivo nazionale di ferro e altri metalli preziosi. Tuttavia, con la grande produzione mineraria arriva anche una sfida significativa: la gestione dei residui di lavorazione, dei fanghi e del loro stoccaggio.

Infatti, nell’ambito delle operazioni minerarie, la gestione dei fanghi e il loro smaltimento sono una questione critica. Questi materiali, derivanti dal processo di estrazione e lavorazione dei minerali, devono essere smaltiti in modo sicuro ed efficiente per prevenire impatti negativi sull’ambiente e sulla salute umana. Tradizionalmente, CSN, come molte altre aziende minerarie, ha utilizzato dei bacini di decantazione per contenere questi residui. Tuttavia, l’aumento della produzione e le crescenti preoccupazioni ambientali hanno spinto l’azienda a cercare soluzioni più sostenibili per smaltire i residui.

Rispondere alle esigenze: CSN – Companhia Siderúrgica Nacional

Per affrontare questa sfida complessa, CSN ha deciso di collaborare con Matec Industries, azienda leader a livello mondiale nel settore del trattamento dei fanghi e delle acque reflue, che si è occupata dell’intero progetto a livello ingegneristico fino alle opere civili, diventando sostanzialmente una apripista nel paese in questo tipo di processo chiamato in inglese Dry Stacking. La partnership, avviata nel 2018, ha dato vita a un ambizioso progetto volto a eliminare completamente la necessità di questa diga presso la miniera di ferro di CSN “Casa De pedra” a Minas Gerais, la più grande diga in area cittadina di tutta l’America latina. La soluzione proposta da Matec si articola in tre fasi principali, ciascuna mirata a incrementare la capacità di trattamento dei fanghi e a migliorare l’efficienza operativa dell’impianto.

Fase 1: l’inizio della trasformazione

La prima fase del progetto è iniziata nell’aprile del 2018 con l’installazione di quattro filtropresse Magnum 2000×2000, ciascuna dotata di 190 piastre. Queste filtropresse sono state progettate per gestire grandi volumi di fanghi, garantendo un’efficace separazione dei solidi minerali e dell’argilla dalle acque residue. Inoltre, sono stati installati due silo verticali con una capacità di 550.000 litri ciascuno dove avviene il processo di decantazione e chiarificazione e il recupero dell’acqua pulita.

L’implementazione di queste attrezzature ha permesso di raggiungere una produzione oraria di circa 550 tonnellate di materiale secco. Questa capacità di trattamento ha rappresentato il primo passo significativo verso l’eliminazione dei bacini di decantazione, riducendo immediatamente la quantità di fanghi accumulati e migliorando la gestione delle risorse idriche. La fase 1 ha dimostrato l’efficacia della tecnologia di Matec e ha stabilito le basi per le successive fasi del progetto.

Fase 2: espansione e aumento della capacità

La seconda fase del progetto, iniziata a marzo del 2019, ha visto un’ulteriore espansione della capacità di trattamento. In questa fase, infatti, sono state installate altre cinque filtropresse Magnum 2000×2000, anch’esse dotate di 190 piastre ciascuna. Inoltre, sono stati aggiunti quattro nuovi silo verticali per una capacità totale di 3.9 milioni di litri totali.

Questa espansione ha portato la produzione oraria di fango essiccato a circa 650 tonnellate, aumentando significativamente l’efficienza dell’impianto e riducendo ulteriormente la dipendenza dalle dighe di sterili. La maggiore capacità di trattamento ha consentito a CSN di gestire i fanghi in modo più efficace, riducendo i costi operativi e migliorando la sostenibilità delle operazioni minerarie.

Fase 3: completamento e ottimizzazione

La fase finale del progetto, iniziata alla fine del 2021, ha visto l’installazione di due filtropresse Magnum 2000×2000, anch’esse dotate di 190 piastre ciascuna e l’aggiunta di un silo orizzontale a ponte fisso High Rate con un diametro di 40 metri. Questa fase ha portato la capacità complessiva dell’impianto a oltre 30.000 tonnellate di fango secco trattate al giorno.

Con l’implementazione della fase 3, l’impianto di trattamento dei fanghi di CSN è diventato uno dei più avanzati e capaci al mondo. Operando 24 ore al giorno, 365 giorni all’anno, l’impianto è in grado di trattare enormi volumi di fanghi, eliminando completamente la necessità dei bacini di decantazione. Questa trasformazione ha comportato numerosi benefici, tra cui la riduzione dei rischi di cedimenti delle dighe, un significativo risparmio idrico, l’eliminazione del potenziale rischio di inquinamento e la riduzione dei costi di smaltimento.

Un futuro più sostenibile per l’impianto CSN

Grazie alla collaborazione con Matec Industries e all’implementazione del nuovo impianto di trattamento dei fanghi, CSN ha compiuto un passo decisivo verso la sostenibilità e la sicurezza delle proprie operazioni minerarie. L’eliminazione di queste dighe ha ridotto drasticamente i rischi associati ai possibili cedimenti di queste strutture, proteggendo l’ambiente e le comunità locali. Inoltre, l’efficienza dell’impianto ha permesso al cliente di risparmiare risorse idriche preziose e di abbattere i costi operativi.

Questo progetto rappresenta un modello esemplare per l’industria mineraria globale, dimostrando come l’innovazione tecnologica possa risolvere problemi complessi e migliorare la sostenibilità delle operazioni industriali. CSN, con il supporto di Matec, ha dimostrato che è possibile conciliare produttività e rispetto per l’ambiente, creando un futuro più sicuro e sostenibile per tutti.