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 - Teses"

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    Avaliação da dispersão na deslamagem e flotação de minério fosfático
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-10-28) Cunha, Maria Virgínia da; Oliveira, Michelly dos Santos; Pereira, Carlos Alberto; Guimarães Junior, Mario; http://lattes.cnpq.br/3236946022189344; http://lattes.cnpq.br/4305968856853457; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/8405840475479768; Oliveira, Michelly dos Santos; Pereira, Carlos Alberto; Guimarães Junior, Mario; Magalhães, Luciano Fernandes de; De São José, Fábio
    A deslamagem é uma das etapas do beneficiamento de minério fosfático, responsável pela retirada de finos e lamas. Sabe-se que a presença de finos pode acarretar inúmeros problemas na etapa de flotação, como o gasto excessivo de reagentes e o recobrimento de partículas grosseiras pelas lamas (slime coating). Dentro dessa linha de raciocínio, o presente trabalho se justifica pelos benefícios trazidos pela eliminação de partículas muito finas, o que favorece o aumento da seletividade e a recuperação de P2O5. A redução da quantidade de reagentes seguido do aumento da eficiência da etapa de deslamagem também são hipóteses auspiciosas. Ademais, o projeto tem como propósito investigar a influência da dispersão na deslamagem e na flotação de minério fosfático, além de articular a comparação de dispersantes e valores de pH, utilizando para esse desfecho o cálculo do grau de dispersão, da recuperação metalúrgica global, da razão de seletividade e a análise de teor na operação de deslamagem e flotação. Nesse sentido, espera-se com essa pesquisa a otimização da deslamagem e também da flotação, buscando melhores resultados por meio de técnicas de dispersão. Para alcançar esses objetivos, ensaios de flotação; deslamagem combinada com a flotação; dispersão combinada com deslamagem e flotação; e dispersão combinada com flotação foram produzidos e verificados. Para tanto, foi utilizada uma amostra de minério fosfático proveniente de uma empresa localizada na região do Alto Paranaíba, no estado de Minas Gerais. Os ensaios de dispersão foram realizados por meio de tubo de dispersão e otimizados com auxílio do software Minitab. Os ensaios de flotação e de deslamagem foram realizados em célula mecânica. O uso de dispersantes mostrou ser eficiente para a deslamagem, pois diminuiu o valor da perda metalúrgica. No entanto, os dispersantes adicionados previamente à flotação contribuíram para aumentar a recuperação metalúrgica, mas apenas um ensaio teve aumento no teor de P2O5. O reagente hexametafosfato de sódio na concentração de 3000 mg/L proporcionou o maior grau de dispersão, porém, na flotação em bancada, apresentou os menores valores de recuperação metalúrgica e teor de P2O5. Já o experimento utilizando silicato de sódio, com deslamagem e dosagem de 3000 g/t, foi a melhor condição tanto para a deslamagem quanto para a flotação. Por fim, quando se compara o ensaio de flotação e o de flotação com deslamagem (ambos sem adição de dispersantes), observa-se que, apesar da diminuição da recuperação metalúrgica, há aumento no teor de P2O5 e nas razões de seletividade. Esses aumentos podem justificar a utilização de deslamagem precedendo a flotação. Palavras-chaves: Dispersão. Deslamagem. Flotação. Minério fosfático.
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    Flotação reativa como alternativa sustentável para remoção de ganga carbonática presente em minérios fosfáticos
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-09-30) Carneiro, Amanda Aparecida; Guimarães Júnior, Mário; Oliveira, Michelly dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/4305968856853457; http://lattes.cnpq.br/8513670078902978; Guimarães Júnior, Mário; Oliveira, Michelly dos Santos; Teixeira, Henrique Gonçalves; Lílian Lis de Andrade Cantuário Costa; Antônio Eduardo Clark Peres
    Os minerais dificilmente ocorrem de forma isolada. O minério fosfático, além de ser constituído por apatita, apresenta carbonatos, sílica, minerais portadores de ferro associados. Assim, a concentração da apatita se faz necessária. No entanto, a flotação convencional é dificultada devido às similaridades nas propriedades superficiais destes minerais. Diante desse contexto, a flotação reativa surge no início dos anos 2000 como uma técnica alternativa, a qual se baseia na capacidade dos carbonatos produzirem CO₂ em contato com um meio ácido, bem como na sua retenção quando se emprega um polímero recobridor. Diante dos resultados promissores, o trabalho investigou a flotação reativa do minério fosfático sílico-carbonatado, proveniente de Patrocínio (MG). Para isso, etapas de secagem, britagem, moagem, classificação granulométrica, separação magnética de baixo campo e deslamagem, seguida da caracterização por Fluorescência e Difração de Raio-X (FRX e DRX) e picnometria, foram realizadas. A separação em 4 faixas granulométricas -10# +20# (-1,70 mm +0,84 mm), -20# +65# (-0,84 mm +0,210 mm), -65# +200# (-0,210 mm +0,074 mm) e -200# (-0,074 mm), possibilitou priorizar o melhor resultado de flotação mediante ensaios preliminares em béquer. A partir destes ensaios investigou-se a influência da concentração e volume dos ácidos cloroacético (orgânico), sulfúrico e fosfórico (inorgânico) junto às amostras. O tempo de flotação e a forma de condicionamento também foram objetos de estudo. Para completar o processo investigativo, o surfactante lauril sulfato de sódio e o polímero termoplástico biodegradável, álcool polivinílico (PVA), foram averiguados em diversas concentrações, visando o recobrimento da superfície dos minerais. Após definidos os parâmetros dos ensaios exploratórios, técnicas de otimização estatísticas, utilizando planejamentos fatoriais, foram utilizadas. De acordo com os resultados de FRX, todas as frações exibiram altos teores de MgO. As três primeiras faixas granulométricas apresentaram relação CaO/P₂O₅ acima de 1,6. Entretanto, análises de DRX confirmaram que somente as frações -10# +20# e -20# +65# continham carbonatos e, por este motivo, apresentaram melhores respostas quando da utilização do álcool polivinílico e do ácido sulfúrico nas concentrações de 1% (m/v) e 3% (v/v), respectivamente. O aumento da concentração de ácido para 10% favoreceu a flotação, principalmente quando se trabalhou com o ácido fosfórico e sulfúrico. Entretanto, o ácido cloroacético não foi adequado para a flotação das partículas, mesmo em altas concentrações (10% m/v). O lauril sulfato de sódio também não se mostrou uma alternativa ao PVA, pois não promoveu a flotação das partículas em nenhuma das concentrações utilizadas, 1 e 3% (m/v). O método de condicionamento do PVA empregando borrifador favoreceu a flotação reativa. O tempo determinado como ideal para flotação ficou entre 4 e 6 horas. Nos ensaios de planejamento fatorial, o ácido fosfórico favoreceu a redução da relação CaO/P₂O₅ e a elevação do teor de P₂O₅. Embora tenha-se conseguido atingir, em alguns testes, o parâmetro industrial para a relação CaO/P₂O₅ (inferiores a 1,6), não foi possível atingir teores inferiores a 1% para o MgO. Desta forma, para minimização da relação CaO/P₂O₅, deve-se trabalhar com 12% (v/v) de H₃PO₄ e 3% (m/v) de PVA. Os resultados se mostraram promissores; entretanto, a necessidade de novos estudos na busca por alternativas ainda mais sustentáveis se faz extremamente necessária nos dias atuais. Palavras-chave: Flotação Reativa, Fosfato, Carbonato, Dióxido de carbono.