Agregação hidrofóbica aplicada ao beneficiamento de finos de minério de ferro.
| dc.contributor.advisor | Pereira, Carlos Alberto | pt_BR |
| dc.contributor.advisor | Rodrigues, Otávia Martins Silva | pt_BR |
| dc.contributor.author | Nogueira, Francielle Câmara | |
| dc.contributor.referee | Pereira, Carlos Alberto | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Peres, Antônio Eduardo Clark | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Chaves, Arthur Pinto | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Galery, Roberto | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Reis, Érica Linhares | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2019-10-08T18:16:48Z | |
| dc.date.available | 2019-10-08T18:16:48Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | pt_BR |
| dc.description.abstract | No cenário atual da mineração, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas com objetivo de reaproveitar todo material que é depositado em barragens. Grande parte desse material é composto pelo rejeito proveniente das plantas de beneficiamento mineral, entretanto outra parcela é composta por finos de minério, que apesar dos teores de elementos úteis relativamente altos, não conseguem ser processados pelos métodos tradicionais de concentração. Várias alternativas têm sido propostas, dentre as quais se destaca o processo de agregação hidrofóbica por cisalhamento. Diferente dos processos usuais de aglomeração em que são utilizados floculantes ou coagulantes inorgânicos, essa técnica promove a agregação de partículas minerais, seletivamente hidrofobizadas pela ação de coletores, em um sistema submetido a uma intensa agitação. Os agregados hidrofóbicos formados são capazes de aderir na bolha e serem recuperados através da flotação. Apesar do potencial, este processo ainda possui aplicação limitada na indústria mineral brasileira, o que pode ser atribuído à disponibilidade de minérios de fácil processamento e à falta de compreensão a respeito do assunto. Este fato motivou o desenvolvimento desta pesquisa, que teve como objetivo estudar a aplicabilidade da agregação hidrofóbica por cisalhamento para auxiliar a flotação reversa do minério de ferro com granulometria (90% < 38 μm). Primeiramente, foram realizados estudos de agregação utilizando o quartzo. Em seguida, foram realizados ensaios de flotação de bancada, com a etapa de condicionamento em alta intensidade, com o minério de ferro. Para os estudos fundamentais, foram testados diferentes valores de pH, velocidade e tempo de agitação, tipo e concentração de coletor identificando as melhores condições de agregação do quartzo. Os coletores utilizados para hidrofobização dos minerais foram uma amina primária, uma etermonoamina e uma eterdiamina. Os resultados mostraram que não houve agregação das partículas na ausência do coletor, mesmo condicionadas em alta intensidade, comprovando a importância da hidrofobicidade das partículas para formação e crescimento dos agregados. Em relação a intensidade de agitação, o índice de agregação aumentou com a velocidade de rotação. Dentre os valores testados, em 500 rpm, o índice de agregação ficou muito próximo aos testes sem agitação. Em 3.000 rpm, apesar dos maiores índices de agregação, o tamanho dos agregados diminuiu, devido ao forte cisalhamento causado pela agitação do sistema. Quanto a carga das partículas, não foi possível relacionar a agregação do sistema com o potencial zeta das partículas, uma vez que foi observada agregação em altos módulos de potencial zeta, comprovando que a hidrofobicidade é o fator que governa este processo de agregação. Nos ensaios de flotação em bancada, observou-se para todos os reagentes testados um aumento significativo do índice de seletividade com o aumento da velocidade de condicionamento do sistema, com os maiores IS obtidos em 2.200 rpm. O aumento da porcentagem de sólidos de 30 % para 50% também contribuiu para o processo de separação. Quanto a quantidade de coletor, verificou-se que as dosagens de 150 g/t e 200 g/t garantiram melhor seletividade. Ao comparar os reagentes testados, a etermonoamina apresentou os melhores parâmetros de qualidade, ou seja, menor quantidade de sílica e consequente maior teor de ferro no concentrado que os outros reagentes testados. Já a eterdiamina alcançou maiores valores de produtividade quando comparada com a etermoamina. A análise dos resultados permitiu concluir que a agregação hidrofóbica é uma técnica promissora para a recuperação de partículas finas de minério de ferro. | pt_BR |
| dc.description.abstracten | In the current conditions of mining activities, several researches have been developed in order to reuse the thousands of tons of material deposited daily in tailings dams. Much of this material is composed by tailings from beneficiation plants, however another portion is composed by ore fines which, despite the high contents of useful elements, are not amenable processing by traditional concentration methods. Several alternative techniques have been developed for processing fine particles, among which hydrophobic aggregation should be emphasized. Unlike the usual agglomeration processes where flocculants or inorganic coagulants are used, in this process, selective hydrophobization is induced by collectors, in a system with a shear field of sufficient magnitude. The formed aggregates are able to adhere to air bubbles and can be recovered via flotation. Despite the potential, this process still has limited application in the industry, which can be attributed to the availability of easily processed ores and the lack of understanding concerning this process. This fact motivated the development of this research, which aimed to study the applicability of shear flocculation to assist flotation of an iron ore (90%< 38 μm). Firstly, aggregation studies were performed using a quartz sample. Subsequently, bench flotation with high-intensity conditioning stage was performed with an iron ore. For fundamental studies, different values of pH, stirring speed and stirring time, type and collector concentration were tested, identifying the best conditions of quartz aggregation. The collectors used for surface’s hydrofobization were a primary amine, an ethermonomine and an etherdiamine. The results showed that there was no aggregation in the absence of the collector, even conditioned at high intensity, showing the importance of the hydrophobicity of the particles for formation and growth of the aggregates. Regarding agitation, the aggregation index increased with the stirring speed. For 500 rpm, the aggregation index was very close to that of the tests without agitation, evidencing the need of minimal kinetic energy to induce aggregation. At 3000 rpm, despite the higher aggregation indexes, the size of the aggregates decreased due to the strong shear caused by the agitation of the system. As for the particle charge, there was not a correlation between system’s aggregation and zeta potential of the particles, since it was observed aggregation at high potential values, showing that hydrophobicity is the main parameter of this process. In bench flotation tests, it was observed for all reagents tested a significant increase in the selectivity index with the increase of the system conditioning speed. The highest value of IS was obtained at 2200 rpm. The increase in the solid percentage from 30 to 50% also contributed to the separation process. As for the collector concentration, it was found that those of 150 g/t and 200 g/t ensured better selectivity. The highest values of metallurgical recovery and mass recovery coincided with the tests with worse selectivity and higher silica content in the concentrate. The ethermonoamine presented the best quality parameters, such as lower amount of silica and consequent higher iron content in the concentrate in comparison with other reagents tested. Etherdiamine achieved higher productivity values when compared to the ethermoamine. The analysis of the results allowed us to conclude that hydrophobic aggregation is a promising technique for the recovery of fine particles of iron ore. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | NOGUEIRA, Francielle Câmara. Agregação hidrofóbica aplicada ao beneficiamento de finos de minério de ferro. 2019. 130 f. Tese (Mestrado em Engenharia Mineral) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11742 | |
| dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
| dc.rights | aberto | pt_BR |
| dc.rights.license | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 05/09/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação. | pt_BR |
| dc.subject | Cisalhamento | pt_BR |
| dc.subject | Minérios de ferro | pt_BR |
| dc.subject | Quartzo | pt_BR |
| dc.subject | Flotação | pt_BR |
| dc.title | Agregação hidrofóbica aplicada ao beneficiamento de finos de minério de ferro. | pt_BR |
| dc.type | Tese | pt_BR |