Estudos fundamentais e de concentração por flotação de partículas minerais finas e ultrafinas em amostras de lamas de minério ferro

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Freitas, Amanda Soares de
• Orientador(a): Rodrigues, Rafael Teixeira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rejeito de mineração; Minério de ferro; Flotação
• Palavras-chave em Inglês: Flotation; Iron ore slimes; Amide-amine; Column; Fines; Ultrafines
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274148

O aproveitamento de lamas de minério de ferro, material composto por partículas finas e ultrafinas (< 45 μm) das plantas industriais no Brasil e no mundo tem sido foco de diversos esforços, tanto do ponto de vista de estudos fundamentais quanto de caráter tecnológico. As alternativas possíveis para o tratamento incluem o aumento da distribuição de tamanho de bolhas na flotação buscando o aumento da probabilidade de colisão, e o desenvolvimento de novos reagentes dada a mineralogia complexa. Este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da injeção de microbolhas de FAD (MBs-FAD) juntamente com as bolhas geradas nos sistemas convencionais, e aplicação de coletores alternativos do tipo amida-amina (F5530 e DPOMC), em substituição às aminas tradicionalmente empregadas na indústria (EDA-C), para avaliar a viabilidade de concentração de três lamas de minério de ferro aplicando flotação em coluna. Tem também por objetivo contribuir para o entendimento dos fenômenos interfaciais através de estudos fundamentais de interação destes novos coletores e minerais de hematita e quartzo através de medidas de potencial eletrocinético, ângulo de contato e tensão superficial. Foram estudadas amostras de lamas denominadas LFA, LFB e LFC (LFC-1). Apesar das LFA e LFB apresentarem características similares no que diz respeito à distribuição granulométrica e composição química e mineralógica, apenas com a LFA foi possível produzir concentrados de Fe com teores > 60%, SiO2 < 5% e 3% de Al2O3 e recuperação acima de 80%, quando foi utilizado o coletor do tipo amida-amina F5530 em substituição ao EDA-C, sem adição de depressor. Para LFC e LFC-1, dentre os coletores avaliados, aplicando 380 g/t de F5530 foi alcançadoconcentrados com 59% de teor de Fe, 8% de SiO2e 3% de Al2O3e recuperação de 66%,a partirdeuma amostra com 22%de Fe e 65% de SiO2.Os ensaios com a injeçãode MBs-FADatuando comoágua de diluição não apresentaram diferençaem termos de teor e recuperação deFe, comparado aos ensaiossem a injeção de MBs-FAD. A partir das medidas de tensão superficial, foiobservado que o DP-OMC (amida-amina) reduz menos a tensão superficialdaágua, comprovando quetem menos afinidadepela interface ar-líquido e, portanto, menor ação espumante, comparado ao F5530. Os resultados de potencial eletrocinético e ângulo de contato indicaram que os dois coletores do tipo amida-amina, sem adição de depressor, se adsorvem na superfície dos minerais quartzo e hematita devido a atração eletrostática e por ligações de hidrogênio, comprovado pela redução da carga superficial apresentada em pH de 8 a 10, além de apresentar ângulos de contato acima de 60º, o que confere hidrofobicidade. Com base na revisão da literatura e pelos resultados obtidos neste estudo, pode-se observar que a aplicação do coletor do tipo amida-amina em substituição às aminas amplamente empregadas na concentração de minério de ferro, associado a utilização na flotação em coluna, podem ser apontados como uma solução tanto do ponto de vista econômico quanto técnico para o tratamento de lamas de minério de ferro, que tem representado um dos maiores desafios da indústria mineral brasileira por décadas.