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Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas Microflotação de quartzo e hematita Nomes: Lucas Fonseca Rodrigues Oliveira Victor Lucas Bretas João Alceu Arlo Nobrega Professor: Otávia Martins Disciplina: Processamento de Minerais III 14 de Julho de 2013 Metodologia Neste trabalho, foram realizados testes de microflotação para análise da seletividade de cada mineral. Os minerais utilizados foram hematita e quartzo, ambos com granulometria de inferior a 200#. Os testes foram repetidos para diferentes valores de pH, sendo eles 4,0; 6,0; 8,0 e 10,0. Assim, os testes foram realizados nas seguintes condições: Hematita com coletor Quartzo com coletor Hematita com depressor + coletor Quartzo com depressor + coletor O coletor usado foi o FLOTIGAN EDA a 150mg/L e utilizou-se 50 mL em cada condição para diferentes valores diferentes de pH. Já o depressor utilizado foi o AMIDO a 300mg/L (0,3% p/V) e foram utilizados 30 mL em cada teste. Primeiramente, pesou-se 1,0g do mineral na balança de precisão, colocou-se esse material dentro do tubo de Hallimond com um agitador magnético. Nas duas primeiras condições em que se utilizou apenas o coletor, adicionou-se 50 mL deste reagente e ligou o agitador magnético. A polpa foi condicionada com o coletor por dois minutos e após esse tempo completou-se com água até a marca do tubo, o que fez com que a concentração do coletor caísse para 25mg/L. Para as outras duas condições, com presença de depressor, primeiro colocou-se 30 mL deste e condicionou a polpa por cinco minutos. Em seguida, adicionaram-se os 50 mL de coletor e condicionou por mais um minuto. Após esse tempo completou-se com água até a marca do tubo. Para todas as condições descritas acima, assim que o tubo foi completado com água, ligou-se o rotâmetro com nitrogênio (N2) e manteve-se uma vazão entre 90 a 120 mL/min durante dois minutos, gerando bolhas e iniciando assim o processo de microflotação. Após desligar o gás, desligou-se o agitador e abriu-se a mangueira superior do tubo onde foi colhido o material flotado, e despejado em um béquer. Abriu-se então, a mangueira inferior com o material afundado, e com este foi aferido o valor de pH final de cada condição. Depois o tubo foi limpo com água e o material que ficou na parede do tubo foi colocado no béquer do afundado, para evitar perdas do material. As polpas de cada béquer de cada condição foram filtradas em um filtro de papel e secadas na estufa para posterior pesagem da massa. Antes de todos os testes, foi realizado um teste para se conhecer todo o processo. Neste teste inicial foi pesado 1,0g de massa de hematita, sem a adição de reagentes. Adicionou-se 50 mL de água ao material e condicionou-se a polpa por dois minutos e depois completou todo o tubo com água, realizando o mesmo procedimento descrito acima para as etapas seguintes. Este teste foi realizado apenas para verificar que não houve partículas se destinando ao flotado por arraste. Cálculo da Recuperação Após a secagem das massas afundadas e flotadas, estas foram pesadas em uma balança de precisão. A partir dessas massas foram calculadas as recuperações (% flotada) de cada teste, a partir da fórmula: Resultados e Discussões Microflotação de hematita e de quartzo com adição de coletor Os valores dos pH’s medidos nos afundados e as recuperações calculadas nos testes utilizando somente coletor para hematita e quartzo, estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1 - Valores de pH e Recuperação de hematita e quartzo para os testes com coletor Microflotação com coletor Flotigan EDA (150mg/L) Hematita Quartzo pH Recuperação pH Recuperação 5,40 27,70 4,86 95,00 7,54 63,20 7,76 94,80 8,00 75,30 8,00 92,70 10,27 100,00 10,38 96,00 A partir da tabela 1, plotou-se o gráfico da variação da recuperação pelo pH para a hematita e o quartzo, (Figura 1). Figura 1 - Gráfico pH X Recuperação O Flotigan EDA é um coletor utilizado para quartzo e hematita, e coleta com eficiência os dois minerais. Porém, não é interessante que ambos minerais tenham alta recuperação já que o objetivo da flotação é separá-los, obtendo apenas um deles no concentrado. Por esse motivo, na flotação de minério de ferro, em que a hematita é o principal mineral-minério e o quartzo a principal ganga, realiza-se a flotação reversa, em que o quartzo é flotado e a hematita é afundada devido à adição do depressor (Amido), caso contrário esta última seria flotada também, não havendo seletividade. Pela análise das curvas, para valores de pH próximos a 4, percebe-se uma grande janela de seletividade, ou seja, uma alta recuperação do quartzo e baixa para hematita. Neste caso, a separação do quartzo e da hematita poderia ser realizada neste valor de pH apenas com a adição de coletor, sem ser necessário a utilização de depressor, o que não ocorre em escala industrial. Essa grande janela de seletividade ocorreu devido a baixa recuperação da hematita em pH 4, o que pode ter ocorrido por erros no processo, como aferição incorreta de pH dos reagentes, perda de massa durante o procedimento e mal condicionamento da polpa com os reagentes. Microflotação de hematita e de quartzo com adição de coletor Os valores dos pH’s medidos nos afundados e as recuperações calculadas nos testes utilizando coletor e depressor para hematita e quartzo, estão apresentados na Tabela 2. Tabela 2 - Valores de pH e Recuperação de hematita e quartzo para os testes com coletor e depressor Microflotação com coletor Flotigan EDA (150mg/L) e depressor Amido (0,3% p/v) Hematita Quartzo pH Recuperação pH Recuperação 3,84 14,81 4,33 68,76 6,27 15,46 4,92 64,07 7,38 22,11 8,09 95,26 10,00 9,00 10,00 100,00 A partir da tabela 2, plotou-se o gráfico da variação da recuperação pelo pH para a hematita e o quartzo, (Figura 2). Figura 2 - Gráfico pH x Recuperação Pela análise das curvas, percebe-se que com a adição do depressor, a recuperação da hematita reduziu drasticamente para todos os valores de pH, o que era esperado já que o amido é um depressor específico da hematita e anula o efeito do coletor sobre esta. Desse modo apenas o quartzo foi coletado, gerando uma alta janela de seletividade, sendo esta ainda maior para pH’s próximos de 10, faixa ótima de pH para esse processo. Conclusão Nos testes realizados apenas com coletor, percebeu-se uma alta recuperação para o quartzo para todos os valores de pH. Para pH’s próximos de 4, verificou-se uma recuperação baixa para a hematita, gerando uma grande janela de seletividade. Nos testes com adição de coletor e depressor, verificou-se uma grande janela de seletividade, sendo alta a recuperação do quartzo e baixa a da hematita, garantindo a eficiência da utilização destes reagentes na flotação reversa de minério de ferro. A melhor seletividade ocorreu em pH’s próximos a 10.
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