Programa de Pós Graduação em Engenharia de Minas - PPGEMIN

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Navegando Programa de Pós Graduação em Engenharia de Minas - PPGEMIN por Assunto "Beneficiamento de minérios"

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    Avaliação de fontes graxas alternativas na flotação aniônica de minério fosfático utilizando planejamento fatorial
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-02-05) Santos, Adriele Mércia Alves; Pires, Natal Junio; Santos, Leandro Henrique; http://lattes.cnpq.br/6174607285687399; http://lattes.cnpq.br/5680725077048575; http://lattes.cnpq.br/8944634588932951; Pires, Natal Junio; Santos, Leandro Henrique; Santos, Michelly de Oliveira; Gontijo, Lucas Caixeta
    Minério fosfático é o principal insumo para produção de fertilizantes fosfatados, apresentando como mineral-minério a apatita, além de minerais de ganga, como silicatos e carbonatos. Para a produção de fertilizantes, o minério fosfático é submetido a operações unitárias dentro do tratamento de minérios. Dentre elas, podem ser citadas a flotação, para a obtenção do concentrado fosfático. A flotação é o principal método de concentração aplicado a este minério. Contudo, algumas tipologias de minério fosfático apresentam dificuldade de flotação devido, principalmente, à similaridade do comportamento da apatita, dolomita e calcita frente ao mecanismo aplicado. Diante disso, são realizados vários estudos que buscam rotas, avaliando reagentes e outras variáveis operacionais de flotação, para obter seletividade e eficiência nesta etapa. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar fontes alternativas de coletores aniônicos (óleo de andiroba e manteiga de bacuri) para a flotação, bem como outras variáveis importantes no processo, através do planejamento fatorial completo, no sentido de encontrar as variáveis significativas. Para isto, a amostra mineral, que se apresentava pré-preparada, foi peneirada em uma peneira de 20#, e posteriormente em 65#, deslamada e caracterizada (análise granulométrica via peneiramento a úmido e picnometria a gás), além também da análise química e mineralógica. Após essa etapa foram realizados os ensaios de flotação (24 ensaios), a fim de se fazer uma avaliação acerca das variáveis selecionadas para o estudo (A: tipo de coletor, B: dosagem de coletor, C: dosagem de depressor e D: pH). Os testes de forma geral apresentaram baixa espumação. Com isso, as recuperações mássica e metalúrgicas obtidas foram relativamente baixas, com valores variando de 0,29% a 45,23% para primeira, e 0,03% a 82,00%, para a segunda. O teor de P2O5 atingiu valores mais significativos, chegando a 34,28% em seu valor máximo. Os ensaios com melhores resultados de teor de P2O5 e recuperação mássica e metalúrgica foram aqueles em que se utilizou o óleo de andiroba em pH 6. A análise estatística confirmou tal resultado, trazendo o tipo de coletor e pH como variáveis significativas, assim como evidenciou que as faixas de domínio dos fatores podem ser alteradas, dado que os resultados indicaram que as respostas podem ser melhoradas caso se escolha um pH em torno de 6 e se utilize altas dosagem de coletor. Os resultados também levantaram a hipótese de que os ensaios foram provavelmente prejudicados pela baixa espumação na flotação, o que seria provavelmente consequência do seu processo de saponificação (alcoólica a quente). Os resultados encontrados apontam que tais fontes graxas apresentam grande potencial de aplicação aos processos de flotação, e investigações futuras poderão indicar as condições ótimas para as variáveis estudadas, possibilitando assim suas otimizações como coletores de apatita.
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    Microflotação de apatita, calcita e dolomita utilizando oleato e palmitato de sódio puros e em misturas
    (2024-06-27) Santos, Rafaeli Keila; De São José, Fábio; Santos, Leandro Henrique; http://lattes.cnpq.br/6463678663010789; http://lattes.cnpq.br/6970130665160091; http://lattes.cnpq.br/3698015238897049; De São José, Fábio; Santos, Leandro Henrique; Testa, Francisco Gregianin; Pires, Natal Junio
    Fertilizantes agrícola são uma combinação de três elementos químicos (macronutrientes), nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), podendo o fósforo ser obtido por meio do processamento do minério fosfático. Tal processamento envolve, atualmente, a tecnologia de concentração por flotação, especialmente para minérios brasileiros. A flotação é uma das etapas para concentração eficiente do mineral portador de P, denominado apatita. Sabe-se que ácidos graxos são os reagentes mais utilizados na flotação de apatita e carbonatos, entretanto, a presença de carbonatos torna o processo de flotação complexo devido as semelhanças nas características dos fosfatos (mineral portador de P apatita) e carbonatos (mineral portador de Ca e Mg, calcita e dolomita, respectivamente). Para poder utilizar o fosfato como matériaprima na fabricação de fertilizantes, o concentrado final precisa atender especificações de teores, um exemplo é, razão CaO/P2O5 de 1,6. Logo, pretende-se com essa pesquisa pioneira avaliar como ácidos graxos puros e em mistura corroboram com a flotabilidade da apatita, calcita e dolomita, determinar a condição ótima para maximizar a flotabilidade da apatita e minimizar a flotabilidade da calcita e dolomita, por meio de análises estatísticas. Foi realizado planejamento fatorial completo com cinco pontos centrais e em dois níveis para compreender a influência das variáveis pH, dosagem e proporção, e de suas interações na recuperação dos minerais apatita, calcita e dolomita. Os ensaios foram realizados no Tubo de Hallimond, utilizando como coletores o oleato e palmitato de sódio. A partir dos dados refinados foi observado que a proporção entre os coletores foi a variável mais significativa na flotabilidade da apatita e da calcita, com contribuição para o modelo de 25,56% e 39,11%, respectivamente, seu efeito foi negativo na resposta. Entretanto para a dolomita, o fator mais significativo para o modelo foi o pH, com contribuição de 57,98%, com efeito positivo na flotabilidade. A condição que proporciona maximizar a flotabilidade da apatita é ao adequar o pH do meio em 11,0 utilizando o oleato de sódio puro, na dosagem de 50mg.L-1 de solução. Para minimizar a flotabilidade dos carbonatos o cenário ideal foi utilizar 50mg.L-1 de ácido palmítico puro com o pH do meio aquoso ajustado em 6,0. Dessa forma, entre as proporções de ácidos avaliadas nas condições estudadas o oleato de sódio puro no sistema se destacou para se obter a 89% de flotabilidade para apatita, com desejabilidade de 97%, e o ácido palmítico puro e em pH 6,0, favoreceu a baixa flotabilidade para calcita e dolomita, como desejabilidade de 100% para flotabilidade mínima de 4%. Portanto, as proporções dos ácidos graxos e pH influenciaram a flotabilidade dos minerais identificando um potencial ponto operacional para separar a apatita de calcita e dolomita.