Eficiência da logística reversa no beneficiamento do resíduo de caulim da província pegmatítica da Borborema PB/RN, em unidade piloto de hidrociclonagem. - LEANDRO, Adriano Peixoto. (2019)
Dentre os minerais da Província Pegmatítica da Borborema PB/RN destaca-se a caulinita, um argilomineral, que em geral possui cor branca e diversas aplicações, principalmente na produção de papel, cerâmica, tintas e outras. Nos processos de extração e beneficiamento são gerados mais de 70% de resíduos, os quais ainda contêm porcentagens relevantes de caulinita. O presente trabalho objetivou o estudo em escala piloto da concentração do concentrado de caulinita em hidrociclone e dispersão das polpas de caulinita em ensaios de laboratório. A finalidade foi recuperar, através do princípio da logística reversa, o concentrado de caulinita presente nesses resíduos. Os principais parâmetros estudados nos ensaios de hidrociclonagem foram: abertura do ápex, diâmetro do vortex finder, vazão, pressão na alimentação da polpa e porcentagem de sólidos. Os ensaios de dispersão em laboratório foram realizados em um agitador mecânico de até 5.000 rpm e um bequer com capacidade de 500 mL, utilizando-se da Lei de Stokes para determinar o grau de dispersão. Empregando-se como reguladores de pH: ácido clorídrico, hidróxido de sódio, carbonato de sódio e óxido de cálcio. Como dispersantes: hexametafosfato de sódio e silicato de sódio. Os parâmetros estudados foram: pH da polpa, velocidade e tempo de agitação, tempo de condicionamento, porcentagem de sólidos, tipo e concentração dos dispersantes. Os melhores resultados de hidrociclonagem foram obtidos com os seguintes parâmetros: abertura do ápex em 12 mm, diâmetro do vortex finder em 25 mm, porcentagem de sólidos em 20%, e vazão de alimentação de 5.664,57 L.h-1. Nessas condições, foi obtida a eficiência de classificação de mais de 99,0% de partículas menores que 200 μm (0,074 mm) presentes no overflow. Os melhores resultados dos ensaios de dispersão em laboratório foram obtidos em: pH 9.0, velocidade de agitação de 750 rpm, tempo de agitação e tempo de condicionamento de 2,0 e 7,0 min, respectivamente e porcentagem de sólidos de 35%. O ensaio de hidrociclonagem com as melhores condições operacionais e com ajuste de pH obteve uma eficiência de classificação de mais de 90,0% de partículas menores que 200 μm e mais de 79% de partículas menores que 325 μm (0,044 mm) no overflow. A caracterização química e mineralógica através da fluorescência de raios X (FRX) e da difração de raios X (DRX), respectivamente, confirmaram a presença do concentrado de caulinita no resíduo estudado, com teores de 59,8 % de SiO2 e 39,9% de Al2O3. Com relação a eficiência do hidrociclone, a recuperação mássica foi de 78,8%, confirmando assim, que o hidrociclone é um equipamento eficiente na classificação do concentrado de caulinita. O grau de dispersão das partículas de caulinita é influenciado significativamente pelo pH do meio e a porcentagem de sólidos da polpa. Com relação aos reguladores de pH, o óxido de cálcio foi o que mais afetou o grau de dispersão em comparação aos outros aditivos usados. A utilização de dispersantes químicos tais como hexametafosfato de sódio e silicato de sódio mostrou-se pouco eficiente em relação ao aumento do grau de dispersão de partículas de caulinita.