Optimization of spodumene ore blend flotation: (re)use of tailings dam

Abstract

O minério de lítio tem tido uma valorização exponencial nos últimos anos devido as suas apli-cações na indústria automotiva em produção de baterias, especificamente, baterias de íon-lítio (LIBs). O lítio pertence a um grupo seletivo de minerais, como o cobalto, cobre, grafite, nióbio, níquel, entre outros, considerados minerais estratégicos devido as suas diversas aplicações como na produção de diversos tipos de baterias com cátodos do tipo LiNixCoyAlzO2, Li-NixCoyMnzO2, LiMn2O4, entre outros. As LIBs são usadas para alimentar a indústria emergente de veículos elétricos (EV) e híbridos (HEV) que tendem a observar um crescimento significa-tivo, principalmente no Brasil, onde é esperado que ao longo dos próximos 10 anos poderá superar 1,8 milhões de unidades, o que implica uma maior demanda por matérias-primas. Assim sendo, a crescente demanda recuperação de minérios cada vez mais pobres e/ou oriundos de barragens de rejeitos e de forma mais sustentável tem sido motivo para estudos de otimização de processos a partir de estudos de redução de coletores e maximização das recuperações más-sicas e metalúrgicas de minérios blindados com 50/50% de rejeitos de uma planta de tântalo e de barragem de rejeitos. O modelamento matemático da flotabilidade em função da faixa gra-nulométrica e mineralogia permitirá entender melhor os fenômenos de flotação e arraste mecâ-nico empregados na flotação de minérios finos de lítio e minerais de ganga. O presente trabalho tem como objetivo propor um estudo de otimização da flotação do minério de lítio para atingir um produto comercializável (>5,5% Li2O) visando a simulação do processo de flotação em escala de bancada. A liberação do espodumênio é dada em fração em torno de 250 μm, sendo que as frações finas (-150+38μm) empregam minerais mais liberados e com elevada área su-perficial específica. O minério blendado é composto por majoritariamente albita (41.8%), quar-tzo (37.2%), espodumênio (11.4%) e traços de microclina (0.1%) e muscovita (<0.1%). O re-sultado ótimo para um único estágio de flotação rougher foi alcançado com 5,34% e 58,60% de teor e recuperação de Li2O e 1,92% e 25,58% de teor e recuperação de Fe2O3. E para uma segunda fase, a flotação mais limpa, o grau e a recuperação de 5,90% e 60,32% de Li2O, segui-dos por 1,12% e 34,54% de grau e recuperação de Fe2O3. A recuperação global foi de 78,71% de Li2O e 17,31% de Fe2O3.