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Title: Caracterização e concentração do minério da mina de Extremo Norte (Vazante-MG).
Authors: Rodrigues, Karine Fernandes
metadata.dc.contributor.advisor: Pereira, Carlos Alberto
Nogueira, Francielle Câmara
Keywords: Beneficiamento de minério
Flotação - depressores
Dolomita
Sulfetos - sulfeto de sódio
Issue Date: 2023
metadata.dc.contributor.referee: Pereira, Carlos Alberto
Silva, Denilson da Costa
Alexandrino, Júnia Soares
Oliveira, Michelly dos Santos
Citation: RODRIGUES, Karine Fernandes. Caracterização e concentração do minério da mina de Extremo Norte (Vazante-MG). 2023. 131 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mineral) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
Abstract: No presente trabalho foram realizados estudos do minério de zinco, chumbo e prata proveniente da mina de Extremo Norte, com objetivo de aumentar a recuperação de chumbo. A piromorfita (Pb5(PO4)3Cl) - principal mineral portador de chumbo contido no minério estudado - pode ser recuperada de forma eficiente no processo de flotação, utilizando o coletor oleato de sódio (NaOL). No entanto, o fato da dolomita (CaMg(CO3)2) ser o principal mineral de ganga presente no minério estudado, faz com que a seletividade do NaOL em relação a piromorfita seja comprometida. Nesse sentido, para uma separação eficiente dos minerais estudados, foi avaliado o efeito depressor dos reagentes carboximetilcelulose (CMC), ácido cítrico (AC) e ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA), por ensaios de microflotação e medidas dos ângulos de molhamento. Um estudo detalhado do minério de Extremo Norte foi realizado, incluindo caracterização física, química e mineralógica pelo TIMA (Tescan Integrated Mineral Analizer). Por fim, utilizando as condições que se mostraram promissoras nos ensaios de microflotação, foram realizados ensaios de flotação em bancada. Os resultados obtidos nos ensaios microflotação indicaram que o CMC e o AC reduziram acentuadamente a recuperação de dolomita, sem prejudicar a flotabilidade da piromorfita. No entanto, o EDTA não atuou de forma eficiente na depressão da dolomita. Os valores dos ângulos de molhamento apresentados pela mistura de NaOL e depressor foram intermediários aos valores apresentados pelos tratamentos realizados com a água destilada e com o NaOL puro, corroborando os resultados obtidos nos ensaios de microflotação. A caracterização mineralógica, realizada pelo TIMA, mostrou que o minério estudado é composto majoritariamente por hematita, willemita e dolomita, apresentando uma quantidade pequena de piromorfita. Além disso, essa análise mostrou um baixo grau de liberação para essas fases minerais, especialmente para a piromorfita. Os resultados obtidos nos ensaios de flotação indicaram uma baixa seletividade do coletor NaOL em relação a piromorfita. Os resultados obtidos nesse trabalho mostraram que, devido as características do minério de Extremo Norte, a concentração de Pb por flotação não é viável. Adicionalmente, foi desenvolvido um estudo sobre o efeito do potencial redox da polpa na recuperação da galena, utilizando amil xantato de potássio (KAX) como coletor. Ensaios de microflotação analisaram a flotabilidade da galena sob um potencial anódico, induzido por peróxido de hidrogênio, e sob um potencial catódico, induzido por sulfeto de sódio. A influência de diferentes estágios de oxidação da superfície desse mineral em sua flotabilidade também foi analisada. Além disso, foram realizadas medidas do potencial zeta e dos ângulos de molhamento. Os resultados dos ensaios de microflotação mostraram que a galena tem uma alta flotabilidade na ausência e na presença do coletor KAX. Observou-se que uma oxidação moderada na superfície desse mineral pode contribuir para uma melhoria na sua flotabilidade com o coletor KAX. No entanto, potenciais extremamente anódicos e catódicos causam flotabilidade próxima de zero. Os resultados do potencial zeta mostraram que o sulfeto de sódio afetou a interação entre KAX e a galena. As medidas do ângulo de molhamento corroboraram com os resultados obtidos nos ensaios de microflotação. De acordo com esses resultados, o controle do potencial redox da polpa pode tornar a flotabilidade da galena, com o coletor KAX, mais eficiente.
metadata.dc.description.abstracten: In the present study, investigations were conducted on the zinc, lead, and silver ore from the Extremo Norte mine with the aim of enhancing lead recovery. Pyromorphite (Pb5(PO4)3Cl), the main lead mineral in the studied ore, can be efficiently recovered through the flotation process using sodium oleate (NaOL) as the collector. However, the presence of dolomite (CaMg(CO3)2) as the main gangue mineral in the ore compromises the selectivity of NaOL towards pyromorphite. In this regard, the depressant effects of carboxymethyl cellulose (CMC), citric acid (CA), and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) were evaluated through microflotation tests and contact angle measurements to achieve an efficient separation of the studied minerals. A detailed study of the Extremo Norte ore was conducted, encompassing physical, chemical, and mineralogical characterization from TIMA (Tescan Integrated Mineral Analyzer). Finally, using conditions identified as promising in microflotation tests, bench flotation tests were conducted. Results from microflotation tests indicated that CMC and CA significantly reduced dolomite recovery without compromising pyromorphite floatability. However, EDTA did not efficiently act as a depressant for dolomite. Contact angle values for the mixture of NaOL and depressant were intermediate to those obtained with distilled water and pure NaOL treatments, supporting the microflotation results. Mineralogical characterization from TIMA revealed that the studied ore is predominantly composed of hematite, willemite, and dolomite, with a small amount of pyromorphite. Additionally, mineral liberation analysis showed a low degree of liberation for these mineral phases, especially for pyromorphite. Flotation test results indicated a low selectivity of the NaOL collector towards pyromorphite. These findings suggest that, due to the characteristics of the Extremo Norte ore, lead concentration through flotation is not feasible. Furthermore, this study explored the effect of pulp potential on galena recovery using potassium amyl xanthate (PAX) as the collector. Microflotation tests analyzed the flotation of galena under an anodic potential, induced by hydrogen peroxide, and under a cathodic potential, induced by sodium sulphide. The influence of different stages in the oxidation of the galena surface on the flotability was also investigated. In addition, the zeta potential was measured and contact angle tests were carried out. Microflotation results demonstrated that galena exhibits high floatability in the absence and presence of the PAX collector. Moderate surface oxidation was observed to enhance galena floatability with PAX, while extremely anodic and cathodic potentials resulted in near-zero floatability. The Zeta potential results showed that sodium sulphide affected the interaction between PAX and galena. The measurements of the contact angle corroborated the results obtained in the microflotation tests. According to these findings, pulp potential control can enhance the efficiency of galena flotation with the PAX collector. According to these results, pulp potential control can make galena flotation, with the PAX collector, more efficient.
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/jspui/handle/123456789/18046
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 25/01/2024 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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