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Title: Avaliação da seletividade na flotação entre smithsonita e dolomita com xanato : estudos fundamentais.
Authors: Alves, Maísa Oliveira
metadata.dc.contributor.advisor: Lima, Rosa Malena Fernandes
Keywords: Beneficiamento de minério
Microflotação
Zinco
Issue Date: 2020
metadata.dc.contributor.referee: Lima, Rosa Malena Fernandes
Souza, Adelson Dias de
Luz, José Aurélio Medeiros da
Citation: ALVES, Maísa Oliveira. Avaliação da seletividade na flotação entre smithsonita e dolomita com xanato: estudos fundamentais. 2020. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
Abstract: O zinco é um metal amplamente utilizado em diversos setores industriais, e seus depósitos são encontrados na forma sulfetada ou oxidada. Nos depósitos de minérios sulfetados, a esfalerita é o mineral-minério de zinco, que é a principal fonte deste metal. Para aproveitamento desses depósitos faz-se necessária a lavra e benefiamento dos depósitos oxidados, constituídos por silicatos/óxidos (hemimorfita, willemita e hidrozincita) e carbonato (smithsonita) de zinco. Os depósitos de zinco brasileiros conhecidos localizam-se em Minas Gerais, entre os municípios de Paracatu (minério sulfetado) e Vazante (minério oxidado), explotados pela empresa Nexa Resources. Na mesma região localiza-se o depósito de minério de zinco oxidado de Ambrósia Norte, que contém a smithsonita como principal mineral-minério, associada à minerais de ganga como a dolomita, quartzo, caulinita, micas, óxidos de ferro, sulfetos e outros. Logo, faz-se necessário estudos de possíveis rotas de beneficiamento visando a separação seletiva entre a smithsonita e dolomita, uma vez que os íons provenientes da solubilização de carbonatos (smithsonita e dolomita) e posterior hidrólises dos mesmos podem influenciar na seletividade do processo. Este trabalho avaliou a flotação aniônica da smithsonita e dolomita empregando amil xantato de potássio como coletor e silicato de sódio como depressor, além de avaliar a influência do sulfeto de sódio e sulfato de cobre na superfície dos minerais, bem como dos cátions provenientes da dissolução dos mesmos (Zn2+, Ca2+ e Mg2+). Em uma primeira etapa foram efetuados ensaios de microflotação com as amostras minerais puras (smithsonita e dolomita) para determinação das condições de separação seletiva entre os mesmos, que foi alcançada em pH=5,5, com flotabilidade da smithsonita e dolomita iguais a 84,4 e 8,1%, respectivamente, para concentrações de 10-4 M de Na2S e CuSO4 e 10-3 M de amil xantato de potássio. Verificou-se que ambos minerais foram deprimidos com silicato de sódio para todas as concentrações avaliadas. Os íons Zn2+ ativaram a dolomita, que atingiu flotabilidade de 68,3% na concentração de 10-6 M. Os estudos de mecanismos de adsorção dos íons e reagentes utilizados sobre as superfícies de ambos minerais foram efetuados por medidas de mobilidade eletroforética em função do pH e espectroscopia no infravermelho para pH 5,5. Em geral, o potencial eletrocinético dos minerais tornou-se menos negativo na presença do CuSO4 devido à adsorção dos íons Cu2+, que é a espécie dominante neste valor de pH. Posteriormente, o módulo negativo dos mesmos aumentou após condicionamento com xantato, evidenciando a adsorção deste reagente sobre ambos minerais, que foi comprovada pela identificação de bandas provenientes do coletor nos espectros infravermelhos da smithsonita condicionada com amil xantato de potássio, na ausência e presença do sulfeto de sódio e sulfato de cobre. Não foram identificadas alterações nos espectros infravermelhos da dolomita na presença dos reagentes estudados, confirmando que os mesmos não possuem ação sobre o mineral.
metadata.dc.description.abstracten: Zinc is a metal widely used in several industrial branches, and its deposits are found as sulphides or oxides. For sulphide ores, sphalerite is the zinc ore mineral, which is the main source of zinc. The oxidized deposits must exploited to allow the assess to the sulphide ores, and their ore minerals are classified as zinc silicates/oxides (hemimorfite, willemite and hydrozincite) and carbonates (smithsonite). Brazilian known zinc deposits are located in Minas Gerais, between Paracatu (sulphide ore) and Vazante (oxidized ore), mined and processed by Nexa Resources. Ambrosia Norte Deposit is located in the same region, which presents smithsonite as the main ore mineral, associated to the gangue minerals: dolomite, quartz, kaolinite, iron oxides and sulphides. Therefore, studies related to beneficiation routes are necessary in order to separate smithsonite from dolomite, since the ions from carbonate solubilization followed by their hydrolysis may influence the process selectivity. This study evaluated smithsonite and dolomite anionic flotation using potassium amyl xanthate as collector and sodium silicate as depressant, and evaluated sodium sulphide and copper sulphate influence on minerals surface, as well cations from their dissolution (Zn2+, Ca2+ e Mg2+). Microflotation tests were performed with pure mineral samples to set the conditions which provided selectivity between smithsonite and dolomite, and it was achieved at pH=5,5; with 84,4% and 8,1% of smithsonite and dolomite recovery, respectively, considering 10-4 M of Na2S and CuSO4 and 10-3 of potassium amyl xanthate. It was verified that both minerals were depressed by sodium silicate for all the concentrations evaluated. Zn2+ ions activated dolomite, and its recovery was 68,3% at 10-6 M. Reagents and ions adsorption mechanisms at the surface of both minerals were evaluated by electrophoretic mobility measurements as a function of pH and infrared spectroscopy at pH 5,5. Eletrokinetic potential became less negative with CuSO4 due to Cu2+ adsorption, which is the main specie at this pH. The negative modulus increased after xanthate conditioning, an evidence of collector adsorption on both minerals, which was proved by xanthate bands at smithsonite infrared spectra. It was not possible to identify any changes at dolomite infrared spectra with the reagents considered in this study, in agreement with the statement that these reagents do not have effects on dolomite surface.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13259
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 06/05/2021 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.
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