[en] CHEMICAL PROCESSING OF SULFIDE CONCENTRATES WITH HIGH AND LOW COPPER CONTENTS - RODRIGO FERNANDES MAGALHÃES DE SOUZA (2018)
[pt] Concentrado minerais sulfetados são uma importante fonte de matérias-primas nos processos de extração de metais não-ferrosos. No que diz respeito ao cobre, estes são usualmente processados segundo um fluxograma contemplando as etapas de ustulação, fusão mática, conversão e refino. Todavia, algumas características dos concentrados podem limitar a sua aceitação nas plantas de processamento tais como: baixo teor de cobre assim como a presença de elementos ditos deletérios, como, por exemplo, o flúor e seus efeitos corrosivos sobre materiais refratários após a transformação e ácido fluorídrico; ainda que o material possua um teor do metal de interesse elevado. Dentro desse contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o processamento químico de concentrados sulfetados de cobre com essas características a fim de entender o seu comportamento nos processos de ustulação, visando à identificação de condições que minimizem os efeitos danosos do flúor, no caso de concentrados de alto, assim como determinar uma janela operacional que possibilite a obtenção seletiva de CuSO4, no caso de concentrados de baixo teor. Para atender a esses objetivos, foi levado a efeito um estudo teórico incluindo uma breve revisão da literatura e uma apreciação termodinâmica das reações químicas mais relevantes em cada sistema reacional. O estudo experimental foi conduzido através da avaliação do efeito de variáveis específicas para cada sistema reacional. No caso particular de concentrados de alto teor contendo flúor, os experimentos contemplaram a presença, ou não, de água na atmosfera reacional ao passo que nos ensaios envolvendo concentrados de baixo teor de cobre foram levados a efeito variando a temperatura e a composição química da atmosfera reacional a partir da recirculação de parte dos produtos gasosos, como, por exemplo, o SO2. Os materiais envolvidos foram caracterizados por meio de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-x. As previsões teóricas de ambos os sistemas reacionais puderam ser confirmadas na caracterização dos produtos reacionais obtidos após o processamento químico dos concentrados sulfetados de alto e baixo teor de cobre. No que tange o primeiro destes, observou-se que o flúor tende a permanecer estável na forma de fluorita quando na ausência de umidade no sistema reacional. Por outro lado, no que diz respeito ao último destes materiais, verificou-se que o reciclo de parte dos produtos gasosos do processo é responsável por uma melhora de desempenho da reação química de ustulação visando à formação seletiva de sulfato de cobre e óxido de ferro.