Agregação hidrofóbica aplicada ao beneficiamento de finos de minério de ferro.
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Data
2019
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Resumo
No cenário atual da mineração, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas com objetivo de
reaproveitar todo material que é depositado em barragens. Grande parte desse material é
composto pelo rejeito proveniente das plantas de beneficiamento mineral, entretanto outra
parcela é composta por finos de minério, que apesar dos teores de elementos úteis relativamente
altos, não conseguem ser processados pelos métodos tradicionais de concentração. Várias
alternativas têm sido propostas, dentre as quais se destaca o processo de agregação hidrofóbica
por cisalhamento. Diferente dos processos usuais de aglomeração em que são utilizados
floculantes ou coagulantes inorgânicos, essa técnica promove a agregação de partículas
minerais, seletivamente hidrofobizadas pela ação de coletores, em um sistema submetido a uma
intensa agitação. Os agregados hidrofóbicos formados são capazes de aderir na bolha e serem
recuperados através da flotação. Apesar do potencial, este processo ainda possui aplicação
limitada na indústria mineral brasileira, o que pode ser atribuído à disponibilidade de minérios
de fácil processamento e à falta de compreensão a respeito do assunto. Este fato motivou o
desenvolvimento desta pesquisa, que teve como objetivo estudar a aplicabilidade da agregação
hidrofóbica por cisalhamento para auxiliar a flotação reversa do minério de ferro com
granulometria (90% < 38 μm). Primeiramente, foram realizados estudos de agregação
utilizando o quartzo. Em seguida, foram realizados ensaios de flotação de bancada, com a etapa
de condicionamento em alta intensidade, com o minério de ferro. Para os estudos fundamentais,
foram testados diferentes valores de pH, velocidade e tempo de agitação, tipo e concentração
de coletor identificando as melhores condições de agregação do quartzo. Os coletores utilizados
para hidrofobização dos minerais foram uma amina primária, uma etermonoamina e uma
eterdiamina. Os resultados mostraram que não houve agregação das partículas na ausência do
coletor, mesmo condicionadas em alta intensidade, comprovando a importância da
hidrofobicidade das partículas para formação e crescimento dos agregados. Em relação a
intensidade de agitação, o índice de agregação aumentou com a velocidade de rotação. Dentre
os valores testados, em 500 rpm, o índice de agregação ficou muito próximo aos testes sem
agitação. Em 3.000 rpm, apesar dos maiores índices de agregação, o tamanho dos agregados
diminuiu, devido ao forte cisalhamento causado pela agitação do sistema. Quanto a carga das
partículas, não foi possível relacionar a agregação do sistema com o potencial zeta das
partículas, uma vez que foi observada agregação em altos módulos de potencial zeta,
comprovando que a hidrofobicidade é o fator que governa este processo de agregação. Nos
ensaios de flotação em bancada, observou-se para todos os reagentes testados um aumento
significativo do índice de seletividade com o aumento da velocidade de condicionamento do
sistema, com os maiores IS obtidos em 2.200 rpm. O aumento da porcentagem de sólidos de
30 % para 50% também contribuiu para o processo de separação. Quanto a quantidade de
coletor, verificou-se que as dosagens de 150 g/t e 200 g/t garantiram melhor seletividade. Ao
comparar os reagentes testados, a etermonoamina apresentou os melhores parâmetros de
qualidade, ou seja, menor quantidade de sílica e consequente maior teor de ferro no concentrado
que os outros reagentes testados. Já a eterdiamina alcançou maiores valores de produtividade
quando comparada com a etermoamina. A análise dos resultados permitiu concluir que a
agregação hidrofóbica é uma técnica promissora para a recuperação de partículas finas de
minério de ferro.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Cisalhamento, Minérios de ferro, Quartzo, Flotação
Citação
NOGUEIRA, Francielle Câmara. Agregação hidrofóbica aplicada ao beneficiamento de finos de minério de ferro. 2019. 130 f. Tese (Mestrado em Engenharia Mineral) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.