Flotação de caulinita em minérios de ferro e bauxítico

Otavia Martins Silva Rodrigues

Use este identificador para citar o ir al link de este elemento: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8TFLQR

Tipo:	Tese de Doutorado
Título:	Flotação de caulinita em minérios de ferro e bauxítico
Autor(es):	Otavia Martins Silva Rodrigues
primer Tutor:	Antonio Eduardo Clark Peres
primer miembro del tribunal :	George Eduardo Sales Valadao
Segundo miembro del tribunal:	Luiz Claudio Monteiro Montenegro
Tercer miembro del tribunal:	Rodrigo Oscar de Albuquerque
Cuarto miembro del tribunal:	Neymayer Pereira Lima
Resumen:	Este trabalho apresenta condições seletivas para separar caulinita quando presente na forma de ganga em minério bauxítico e minério de ferro através do processo de flotação. A caulinita é um dos aluminossilicatos mais comuns nos minérios brasileiros.Considerando a tendência de que sua concentração deve ser cada vez mais significativa nos minérios que serão explotados nas próximas décadas, esta tese antecipa uma necessidade da indústria.Inicialmente realizou-se o estudo fundamental através de ensaios de microflotação com amostras puras de hematita, caulinita e gibbsita. Para a função de coletor avaliaram-se quatro aminas: dodecilammina (DDA), Flotigam EDA (EDA), Flotigam 2835 (2835), mistura de aminas (70DA30PA); e quatro sais quaternários: brometo de cetil trimetilamônio (CTAB), brometo de dodecil trimetilamônio (DTAB), cloreto de cetilpiridina (CCP) e Tomamine Q-14-2 PG (AQ142). O desempenho dos coletores foi avaliado em três concentrações, 1x10-5 mol/L, 5x10-5 mol/L e 1x10-4 mol/L, na faixa de pH entre 4 e 10. Como depressor testaram-se amido e hexametafosfato de sódio (HX) na faixa de concentração entre 10 mg/L e 400 mg/L. O estudo fundamental apontou as seguintes condições de seletividade para separação entre caulinita e gibbsita: (i) DDA na faixa de pH entre 4 e 10, (ii) CTAB na faixa de pHentre 4 e 10 e (iii) AQ142 em pH 10 na presença de amido. Para separação entre caulinita e hematita as condições apontadas pelo estudo fundamental foram as seguintes: (i) EDA em pH 10 na presença de amido, (ii) DTAB na faixa de pH entre 4 e 10 e (iii) AQ142 em pH 10 na presença de amido. Outra conclusão da etapa fundamental foi que a cinética de flotação de caulinita, hematita e gibbsita com os coletores testados é lenta e obedece o modelo cinético de primeira ordem.Selecionaram-se as condições de maior seletividade apontadas no estudo fundamental e avaliou-se a separação da caulinita em minério bauxítico e em minério de ferro a partir de testes de flotação em escala de bancada. Os resultados dos testes com bauxito, utilizando-se o coletor AQ142 na presença de amido e o coletor CTAB, se mostraram bastante seletivos alcançando valores de Al/Si próximos a 25. Osmaiores valores de recuperação, entre 70% e 90%, foram obtidos quando utlizou-se o coletor CTAB. Apesar dos resultados dos testes de flotação em escala de bancada com minério de ferro não indicarem elevados valores de recuperação, utilizando-se o coletor DTAB, obtiveram-se concentrados com baixos teores de sílica e alumina, emtorno de 1%.
Abstract:	This investigation aimed to find conditions of selectivity to separate, through flotation, kaolinite when it is present in bauxite ore and iron ore. Kaolinite is an aluminossicate very common in Brazilian ores. This thesis anticipates an industry requirement, considering the tendency towards the need of kaolinite removal from the the ores that will be mined in the next decades. Firstly, a fundamental study was done through microflotation experiments with pure samples of hematite, kaolinite and gibbsite. Four amines were evaluated as collector: dodecylamine (DDA), Flotigam EDA (EDA), Flotigam 2835 (2835), combination of amines (70DA30PA); and four ammonium quaternary salts: cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), dodecyltrimetylammonium bromide (DTAB), cetylpiridinium chloride (CCP) and Tomamine Q-14-2 PG (AQ142). The performance of collectors was investigated at three levels of concentration, 1x10-5 mol/L, 5x10-5 mol/L, and 1x10-4 mol/L, in the pH range between 4 and 10. Corn starch and sodiumhexametaphosphate (HX), in the concentration range from 10 mg/L to 400 mg/L, were used as depressant. The fundamental study suggested the following conditions of selectivity to achieve the separation between kaolinite and gibbsite: (i) DDA in the pH range from 4 to 10, (ii)CTAB in the pH range between 4 to 10, and (iii) AQ142 at pH 10 in the presence of starch. The selective separation between kaolinite and hematite was achieved at the following conditions: (i) EDA at pH 10 in the presence of starch, (ii) DTAB in the pH range between 4 to 10, and (iii) AQ142 at pH 10 in the presence of starch. Anotherconclusion from the fundamental study was that the kinetic of flotation of the pure minerals obey the first order model. Following the fundamental study, conditions were selected to evaluate the selective separation of kaolinite from bauxite ore and from iron ore, using laboratory scale experiments. The results for bauxite, using the collector AQ142 in the presence of corn starch depressant and those with the colletor CTAB, showed a high selectivitity for the Al/Si ratio reached values close to 25. The highest recovery values, between 70% and 90%, were obtained using the colector CTAB. Despite of the low values of recovery achieved in the flotation bench scale tests with iron ore, the tests using the coletor DTAB yielded concentrates with low silica and alumina contents, approximately 1%.
Asunto:	Engenharia metalúrgica
Idioma:	Português
Editor:	Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Institución:	UFMG
Tipo de acceso:	Acesso Aberto
URI:	http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8TFLQR
Fecha del documento:	17-feb-2012
Aparece en las colecciones:	Teses de Doutorado

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