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Type: Tese de Doutorado
Title: Efeitos da reologia de polpa e avaliação de dispersantes como aditivos de moagem na remoagem de um concentrado de minério de ferro
Authors: Marcos Gomes Vieira
First Advisor: Antonio Eduardo Clark Peres
First Referee: Paulo Roberto Gomes Brandao
Second Referee: Roberto Galery
Third Referee: Henrique Dias Gatti Turrer
metadata.dc.contributor.referee4: Joaquim Donizetti Donda
Abstract: Este trabalho investigou os efeitos do comportamento reológico da polpa e da utilização de dispersantes na remoagem de um concentrado de minério de ferro. A influência da adição de alguns reagentes no comportamento reológico e no estado de agregação e dispersão de uma polpa de concentrado foi avaliada pela determinação do grau de dispersão utilizando tubo de sedimentação, em conjunto com a análise das curvas de fluxo, obtidas em um reômetro de cilindros coaxiais. Estas curvas foram ajustadas segundo os modelos de Herschel-Bulkley e Bingham. O objetivo desta etapa foi selecionar os reagentes que promovessem aumento da estabilidade termodinâmica da polpa, em pH 10 (pH de trabalho da remoagem da SAMARCO). Nenhum dos vinte reagentes avaliados nesta primeira etapa promoveu aumentos significativos no grau de dispersão da polpa. Dos vinte reagentes, seis reduziram o índice de consistência do fluido e da viscosidade plástica, com dosagem de 300g/t: três ácidos poliacrílicos, copolímero sílico acrilato, ácido cítrico e hexametafosfato de sódio. O ácido poliacrílico de menor peso molecular, juntamente com os outros três reagentes, foram selecionados para a segunda etapa do trabalho, cujo objetivo foi avaliar a influência do percentual de sólidos, da adição de reagentes (selecionados previamente na etapa I), do pH e da adição de cal no consumo específico de energia previsto em moinhos de bolas industriais, através de testes de moagem em laboratório. Os reagentes selecionados na etapa I não promoveram redução no consumo específico de energia, uma vez que não afetaram de forma significativa o grau de dispersão da polpa em pH 10. Entretanto, a adição desses reagentes promoveu a redução na geração de Blaine por energia aplicada, sendo mais eficiente para o hexametafosfato de sódio (redução de 26% no índice BSA/kWh/t). O aumento do pH de 7,3 para 10,0 aumentou o grau de dispersão da polpa, proporcionando menores valores de tensão limite de escoamento e viscosidade aparente, e uma redução no consumo específico de energia de 17,4%. Portanto o xv hidróxido de sódio, adicionado às etapas anteriores de remoagem, já atua como aditivo de moagem. Não houve diferenças significativas no consumo específico de energia para os testes executados com 70 e 75% de sólidos, porém o consumo específico de energia para o teste com 80% de sólido foi 22% superior aos demais. A adição de 300g/t de cal provocou um aumento de 27% no consumo específico de energia, com aumentos significativos na tensão limite de escoamento e no índice de consistência do fluido, principalmente para a condição de 18kWh/t.
Abstract: This work investigated the effects of the slurrys rheological behavior and use of dispersants on wet ultra-fine grinding of an iron ore concentrate. The influence of the addition of some reagents on the rheological behavior and state of aggregation and dispersion of concentrate slurry was evaluated by determining the degree of dispersion using a settling tube, together with the analysis of flow curves obtained in a concentric cylinder rheometer. These curves were fitted according to models of Herschel-Bulkley and Bingham. The objective was to select reagents that promote a higher slurry thermodynamic stability, at pH 10 (pH used in SAMARCOs regrinding circuit). None of the twenty reagents evaluated in this first stage caused significant increases in the slurrys degree of dispersion. Of the twenty reagents, six reduced the fluid consistency index (k coefficient) and apparent viscosity, with the dosage of 300g/t: three polyacrylic acid, silicone acrylate copolymer, citric acid and sodium hexametaphosphate. The polyacrylic acid of lower molecular weight, together with the other three reagents, were selected for the second stage of this work, aiming at to evaluate the influence of solids content, the addition of reagents (previously selected in step I), pH and the addition of lime in the specific energy consumption in industrial ball mills, through laboratory grinding tests. The reagents selected in step I did not promote reduction in specific energy consumption, since it does not significantly affect the dispersion of slurry at pH 10. However, the addition of these reagents caused a reduction in the generation of Blaine surface per applied energy, being more efficient for sodium hexametaphosphate (26% reduction in the index BSA/kWh/t). The increase of pH from 7.3 to 10.0 increased the slurry dispersion degree, providing lower values of yield stress and apparent viscosity, and a reduction in specific energy consumption by 17.4%. So sodium hydroxide, added to previous steps, has acted as a grinding aid. xvii There were no significant differences in specific energy consumption for the tests performed with 70 and 75% solids, but the specific energy consumption for the test with 80% of solid was 22% higher than the others. The addition of 300 g/t of lime caused an increase of 27% in specific energy consumption, with significant increases in yield stress and consistency index of the fluid, especially for the condition of 18kWh/t.
Subject: Engenharia metalúrgica
Tecnologia mineral
Engenharia de minas
Moagem (Beneficiamento de minério)
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8R9PKW
Issue Date: 22-Jun-2011
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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