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Type: Tese
Title: Flotação direta de rejeitos de minério de ferro : avaliação de coletores mistos
Other Titles: Direct flotation of iron ore tailings : evaluation of mixed collectors
Authors: Leonardo Júnior Fernandes Campos
First Advisor: Roberto Galéry
First Referee: Andréia Bicalho Henriques
Second Referee: Gilberto Rodrigues da Silva
Third Referee: Leandro Henrique Santos
metadata.dc.contributor.referee4: Michelly dos Santos Oliveira
Abstract: Os recentes eventos envolvendo rompimentos de barragem de rejeitos de minério de ferro evidenciaram a necessidade de buscar alternativas para a disposição deste material. Este trabalho tem como objetivo principal a avaliação do uso da flotação direta para um rejeito de minério de ferro proveniente de Mariana – MG. A caracterização da amostra mostrou que se trata de um material de baixo teor de Fe (10,8% Fe), e com mineralogia simplificada, contendo basicamente, apenas quartzo (85%) e hematita (15%). A amostra apresenta uma quantidade significativa de pequenas inclusões de grãos de hematita em partículas de quartzo, responsáveis por um reduzido grau de liberação para as faixas granulométricas mais grossas grosseiras. O uso de dodecilamina (DDA) e do reagente a base de ácidos graxos, denominado AGEM, foram avaliados de forma isolada e na forma de coletor misto. Os resultados mostraram que o coletor misto na proporção mássica DDA:AGEM de 1:5 apresentou os melhores resultados, com 54,06% Fe no concentrado final, e 32,60% de recuperação metalúrgica de Fe. O melhor desempenho do coletor misto pode ser creditado ao maior grau de compactação da monocamada formada pelo reagente, oriundo da redução da repulsão eletrostática entre íons de mesma espécie. Um corte granulométrico em 150µm na alimentação dos testes foi analisado, apresentando uma melhora significativa no teste com o coletor misto 1:5, obtendo um concentrado final com 64,06% Fe. Uma mudança de fluxograma, envolvendo o acréscimo de uma etapa scavenger, foi testada, mas sem sucesso. Também foi examinada a possibilidade da adoção de uma etapa de separação magnética anterior à flotação direta, que apresentou resultados promissores para a pré concentração e também potencial para a obtenção de quartzo de alta pureza. Outra possibilidade explorada foi o uso do hexametafosfato de sódio como depressor, ao invés do silicato de sódio, utilizado nos testes anteriores. Neste caso, o resultado foi positivo, com o incremento na recuperação metalúrgica de Fe para 35,69%, tendo um concentrado final com 61,08% Fe. Também, foi abordada neste estudo a viabilidade do uso de diversos hidroxamatos e um sulfosuccinamato para a flotação direta de minério de ferro, tanto em sua forma isolada, como na composição do coletor misto na proporção mássica 1:5. Os resultados mostraram que o hidroxamato Aero® 6494 Promoter apresentou o melhor desempenho ao ser empregado de forma isolada no sistema de flotação direta. No entanto, ao explorar o uso destes reagentes na constituição do coletor misto, os hidroxamatos não apresentaram desempenho satisfatório, ao contrário do sulfosuccinamato Aero® 845 Promoter, que apresentou um concentrado final com 62,84% Fe e 59,01% de recuperação metalúrgica de Fe. Este coletor misto foi testado em célula pneumática, no entanto, obteve-se um desempenho inferior ao teste em célula de bancada, no que se refere a recuperação metalúrgica de Fe.
Abstract: Recent events involving iron ore tailings dam collapses have highlighted the need to seek alternatives for the disposal of this material. This work has as main goal the evaluation of the use of direct flotation for an iron ore tailing from Mariana - MG. The characterization of the sample showed that the material displays low Fe content (10.8% Fe) and a simplified mineralogy, containing only quartz (85%) and hematite (15%). The sample shows a substantial amount of small inclusions of hematite grains in quartz particles, which leads to a reduced degree of liberation for the course granulometric ranges. The use of dodecylamine (DDA) and a reagent based on fatty acids, named AGEM, were evaluated separately and as a mixed collector. The results showed that the mixed collector in the mass ratio DDA:AGEM of 1:5 presented the best results, with 54.06% Fe in the final concentrate, and 32.60% Fe recovery. The better performance of the mixed collector can be explained by the greater stability of the monolayer formed by the reagent, as a result of the reduced electrostatic repulsion between ions of the same species. A granulometric sieving on 150µm in the test feed was analyzed, showing a significant improvement in the test with the mixed collector 1:5, obtaining a final concentrate with 64.06% Fe. A flowsheet change, with the addition of a scavenger stage, was evaluated, although without success. It was also examined the possibility of adopting a magnetic separation step prior to direct flotation, which showed promising results for pre-concentration and also potential for obtaining high purity quartz. Another possibility explored by the study was the use of sodium hexametaphosphate as a depressant, instead of sodium silicate, used in the previous tests. In this case, the result was positive, with an increase in Fe recovery to 35.69%, with a final concentrate with 61.08% Fe. The feasibility of using some hydroxamates and a sulfosuccinamate for the direct flotation, both separately and in the composition of the mixed collector in a 1:5 mass ratio, was also addressed in this study. The results showed that the hydroxamate Aero® 6494 Promoter presented the best performance when used alone in the direct flotation system. However, when exploring the use of these reagents in the constitution of the mixed collector, the hydroxamates did not present satisfactory performance, unlike the sulfosuccinamate Aero® 845 Promoter, which lead to a final concentrate with 62.84% Fe and 59.01% Fe recovery. The mixed collector was evaluated in a pneumatic cell, however, a lower performance was obtained compared to the tests in bench cell, regarding Fe recovery.
Subject: Engenharia de minas
Tecnologia mineral
Flotação
Resíduos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/51095
Issue Date: 27-Oct-2022
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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