Estudo das reações da calcopirita com enxofre elementar gasoso para produzir fases lixiviáveis.
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Date
2018
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Abstract
Os concentrados calcopiríticos são tratados majoritariamente por rotas pirometalúrgicas, tendo em vista a refratariedade do mineral em solução de sulfato férrico – mais amplamente aplicada industrialmente. Etapas de pré-tratamento, como a sulfidização, têm sido propostas com o objetivo de aumentar a extração de cobre na etapa de lixiviação. Esta abordagem se adequa particularmente aos concentrados calcopiríticos com elevados teores de elementos deletérios a operações pirometalúrgicas, tais como flúor e arsênio. Assim, reações entre o concentrado calcopirítico e enxofre elementar realizadas em temperaturas entre 350ºC e 450ºC foram realizadas, seguida da quantificação das fases pelo refinamento de Rietveld. Os produtos dos ensaios de sulfidização foram então lixiviados, por soluções contendo 0,125mol/L de Fe3+ e 0,3mol/L de H2SO4. A lixiviação foi realizada em Erlenmeyers contendo 200mL, 0,25% (m/V) de densidade de sólidos e o efeito da temperatura (32ºC, 40ºC e 70ºC) foi investigado. A análise quantitativa de DRX, realizada pelo método de Rietveld, revelou que o concentrado apresentou 78,6% de calcopirita, o que foi consistente com o resultado obtido pela análise química (75,9%). As fases covelita, nukundamita, bornita e pirita sintéticas foram produzidas pela mistura do concentrado com enxofre elementar dependendo do parâmetro sob investigação, isto é, (i) relação mássica calcopirita/enxofre 1/1 e 1/2, (ii) temperatura (350ºC, 400ºC e 450ºC) e (iii) tempo de reação (60min e 90min). Para o tempo de reação de 90min e relação mássica de calcopirita/enxofre de 1/2, 36,0% de covelita sintética, 4,1% de calcopirita e 42,8% de pirita foram encontrados a 350ºC. À 400ºC, a quantificação foi de 24,7% de nukundamita sintética, 16,1% de covelita sintética e 7,7% de bornita sintética, 38,1% de pirita sintética. E à temperatura de 450ºC, 39,8% de bornita sintética e 42,6% de pirita sintética foram produzidos. As extrações de cobre da lixiviação química encontradas para cada sulfeto sintético foram comparadas com a do concentrado calcopirítico original. A extração máxima de cobre foi de 78%, alcançada após a sulfidização do concentrado a 450ºC (bornita sintética foi o produto), frente a uma recuperação de apenas 14% para o concentrado calcopirítico original. Diante de valores superiores de extração de cobre da bornita sintética em relação à calcopirita, pode-se concluir que foi possível transformar a calcopirita em uma fase mais facilmente lixiviável.
Description
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Sulfidização, Lixiviação
Citation
CHELONI, Letícia Maria de Melo Silva. Estudo das reações da calcopirita com enxofre elementar gasoso para produzir fases lixiviáveis. 2018. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.