RE/lUÇÁO !'<U COI\SUHO DE '.ai!S t:u TRATAMENTO DE

HINI:RIOS OXIDADOS IJE CHUMHU

AUTOR : Ser .ll,iV de· Souza Cabo

ENG. CH. CU~C ~NTRAÇÃU

MINERAÇÃO Bu~UIRA S/A

46. 5JO - BO(.IUIRA - BAHIA

06

RESUME

UNE NOUVELLE PRATIQUE PAR ADDITION D'AGENT SULFURANT / DANS LE TRAITEMENT DE MINERAIS OXID~S DE PLOMB, A DONN~ UNE / ECONOMIE D'ENVIRON JO% SUR LA CONSOMMATION DE Na 2s.

LES TEST REALIStS, EN ECHELLE INDUSTRIELLE, AVEC DES / MINERAIS DE DIVERSES PROVENANCES, MONTR~RENT QUE LA METHODOLO / GIE EST REPRODUCTIBLE POUR N'IMPORTE QUEL TYPE DE MINERAI. -

POUR LES MINERAIS TOTALEMENT OXYDtS COMME CEST LE CAS/ QUI PRESENTENT UNE CERTAINE DIFFICULTt DE TRAITEMENT, LES / ESSAIS ONT MONTR~ UN GAIN APP.ROXIMATIF DE 7,6 POINTS SUR LA R~/ CUPERATION. - -

RESUMO: Uma nova prát1ca para a adição de Na S no tratamento I de minérios ox1dados de chumbo, resu~tou na economia I de cerca de JO% no consumo desse reagente, Os~stes / real~zados em escala industrial, com minériDs oxidados de varias procedencias, mostraram que a metodologia I apresenta resultados reprodutivei• para qualquer tipo/ de minério. Para aqueles totalmente oxidados e que de/ notam dificpldades no tratamento, como é o caso dos mi nérios de Boquira, os ensaios mostraram um ganho de r8 cUperaç~o superior a 7 pontos. -

1.0 - INTRODUÇÃO:

Cerca de JO~ do custo operacional da usina de benefici amento da MBSA é creditado às despesas realizadas com sulfuretÕ de sÓdio.

A maior parte do consumo está relacionada com os miné/ rios oxidados. Durante o tratamento desse minérios de origem Se cundária, é ~ratica comum, pelo rato do carbonato de chumbo ser bastante soluvel, tran.eformar a supe-Tf1cie do mineral em sulfe/ to correspondente, mediante o uso de um agente sulfetante.(Na;s NaHS, H

23, ,,,),

A reação simplificada de sulfetação da cerusita e a se guinte:

-O filme assim formado cria condiçÕes favoráveis para a sorção I do coletor, ge~almente um xantato com elevado Ng de C na cadeia. sobre a superf~cie do mineral.

Este trabalho, desenvolvido inicialmente em bancada, I mostra os resultados obtidos em escala industrial,discute e I apresenta um novo enfoque à ·pratica consagrada na literatura so bre o condicionamento do agente sulfetante no tratamento de mi? nérios de chumbo, parcial ou totalmente oxidados. -

07

2.0 - ENSAIOS:

J.O

INQ

l

2

J 4

5

b 7

A usina de Boquira possui dois circuitos paralelos e / independent es d e moagem e flotação . (fig.l). Os ensaios consti/ tuiram, e nti~ em alt e rnar nos c i rcu i tos, ao fim d e cada turno ~e 8h, o co ndi c iona mento pr é vio o u não do a gente sulfetante, sendo mantida s a ~ o utra s a d içÕ es na s c é lulas de desbaste.

Com rel a ção aos d emai s rea gen te s, pro~urou-s e não mu / dar o s ní ve i s d as do s a ge n s , afi m d e não mascarar os resu1tactõ8. P e la i mp~r t ~ncia, se , limi to u a~ flutuaç~es do pH ao intervalo I 8 - ~~ u t1 li za nd o -se ac ido sulfurico industrial. Finalment~ a al t e rnância Uos c i r cu ito s vi s ou e liminar pas s iveis tend ê ncias ct"i r e sultados de co r 1·en tes d e vari a ç~ e s na g ranulome tria, % s~lidos e s tado dos ag itado r es , etc.

Lr=-~~=- 1 l1{bJ I

concentrado

A: pontos de dosagem

- RESULTAUUS : c: condicionadores

us r es ul ta tlus o b tido s (ta !J .l) c os a se gu ir· (fi g .~):

A

fig. 01

de AXK e Na2S

rora!" !'lo t a do s no s grá f_!

Minér io s Co u c e ntrad o s Ne n d imen t u a Me ta o nsumo d e' S ulfur t Teo r e s Ea:a% Teor e s Em % l Úrgi c o.s-Em ~~~ - t o-Em Kg

Circui to C ir u " t c · ·c ü Circ' ·,to

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8 9

Fig. 02

09

4.0 - DISCUSS~O:

10

~s condiçÕes em que são proc~ssad~s as transrormaçÕes/ de auperf~cie decorrentes da sulfetaçao, sao fundamentais para a obtenção de um efeito coletor elevado e uma boa seletividade, com um menor consumo de reagentes.

A quantidade de agente sulfetante adicionada deveria/ ser, em teoria, apenas o suficiente para promover a sulfetação. Essa condição, evidentemente, não se reproduz em planta sendo/ preciso que se promova uma forte sobredosagem visando atingir a formação do filme necessária à flotação, compensar eventuais / perdas por oxidação e absorção pela ganga, e fornecer um peque/ no excesso na primeira célula do circuito. -

Essa t~cnica n~o ~' contud~flfetuada sem inconvenien / tes. Vários autores 111 I21JJI indicam que a flotação é imposs1 vel enquanto a concentração de Íons S~ ou HS-, presentes segua7 do a faixa de alcalinidade, não se torna praticamente nula. -

Na prát~ca, essa nulidade não ocorre, a não ser para / um gran~ excesso de reagente, facilmente detectado pelo aspe / cto das espumas, brancas e pouco mineralizadas. -

Abramov, citando autores soviéticos, indica que além/ da hidrofobicidade da cerusita conseguida durante a sulfetaçâo, uma boa flotabilidade sÓ é possÍvel à partir da formação de ca/ mactas mistas de coletor sobre o mineral, constituÍdas por mole/ culas de xantato, ligados quimicamente, e dixantÓgenu, adsorvT/ das fisicamente. -

O alto valor negativo do potencial da superficie dos / minerais recém-sulfetados e não oxidados, provavelmente pela / pre~ença cios Ío~s gerados pela hidr~lise no Na

2s 1 imped e a foE__/

maçao de tlixantogeno, mesmo que moleculas de xantato estejam li gadas à superf~cie.

Al~m disso, exi s te c vid;ncias /4/ d e que a pellcula ao atingir uma determinada espessura, comece a agir como uma "bar/ reira de dif'usãurr, dificultando o prosseguime nto da sulfetaçãÕ/ e aumentando, por conseguinte, a concentraç~o d e lons HS- na fa se a9uosa. Esse aumento na ~oncentração teria por eCeito a d~ 7 sarça~ do coletor da supe rí1cie do mineral e sua consequente d~ pressao.

O interrelacionamento d e ssas duas correntes, aliadas a uma oxidação da superf1cie sulfetada e muito ativa, poderia ex/ plicar de maneir• satisfátória o fato de se · ~azerem necessárias o utras adiç~ e s de"coletor e agente sulf~tante ao longo do cir / cuito. · ~

Assim, uma parte dos grãos ceruslticos seriam 11 deprimi dos" de ini c"'o p elo sequestro de moléculas de coletor sorvidas/ sobre a superffcie do grio e outra parte pela oxidaç~o progres/ siva do xantato e do sul feto de chumbo formado. -

Po~ outro la~o, os e studos realizados por Rey versando sobre a quantidade de S absorvido sobre a cerusita em função do/ tempO 1 mostraram QUC essa relação 1 num perÍo1f0 inferior a um mi

nuto, é de primeira ordem. ApÓs esse tempo, torna-se progressi/ va a dificuldade de difusão imposta pelo filme formado.

Ora, se se considerar que o que realmente importa é a/ superf!cie, pode-se concluir, pelo menos sob a Ótica de reaçÃo/ quimica, q.ue não haveria problemas em se flotar partículas mar/ rons decor~entes da pequena espessura do film~ for~ado. A su -; pressão do condic.ionamento teria então como consequência a Z:edu ção no consumo de agente sulfetante, uma vez que se reduziria ã quantidade de 1yns HS- dispon1veis para oxidação, adsorção e 1 reação química.

Nesse caso, pela maior fragilidade do novo film~a adi ção estagiada assumiri~ uma importância vital na manutenção doS resultados.

A confirmação em p~anta da nova prática adotada de:

- Adição do agente sulfetante na entrada da célula de alimentação juntamente com o coletor.

- Novas d·osagens dos mesmos ao longo do circuito, trouxe como consequencia imediata a redução de JO% no consumo / de Na S para minérios oxidados de Boquira. Ensaios efetuados / com NiHs apresentaram reduçÕes de consumo similares em termos / de ordem de grandeza.\61

A aplicação da mesma metodologia no tratamento dos di/ versos ti~os de minérios parcial~ente oxidados da PLUMBUM, a-/ presentou uma redução média de 27% no ~onsumo ~· Na 2s, entreta~ to, sem que se tenha constatado variaçoes sen•iveis nos teores/ dos concentrados e nas recuperaçÕee.

No caso de Boquira, onde a quantidade de Na 2 s adiciona da e cerca de 2 vezes mais importante, a melhoria de 7,6 pts. 7 verificada sobre a recuperação foi provavelmente em decorrencia

·da menor pH atingido na éulfetação e da redução da quantidade / de carbonato de sÓdio formada.

Ghiani l5l 1 realizando experiências com cerusita pura, demonstrou (íi&.)) a influencia negativa desse composto sobre a recuperação do Pbco

3•

lO

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50

1.0 2.0 3.0 4.0 s.o 1.0

Influência da quantidade de Na2co3 Na2S = 3.0 kg/T B Coletor = AXK

12.0 fig 03

na flotaç~o da cerusita

11

Rey assinala (Cig.4) que as melhores condiçÕes de ab I sorção de enxofre é conseguida para valores de pH inferiores- a 10. No intervalo (10 a 12), se observa uma grande redução nave locidade de sulCetação. Dosagens elevadas 'de Na 2s tendem a col~ car pH inicial da polpa nesse intervalo.

2.5

c ·eu o 1 . ~

"O ·:;: !5 1.0 UI

~ III O.S

5.0 - CONCLUSÃO: ~~--~.-.-~~--~~~~~~ • - - 10 11 12 11 14 pH fig . 0 4

12

A eliminação do condicionamento mostrou ser poss!vel I uma grande redução do conau.o de Na S no tratamento de •inérioe oxidados de chumbo, sem afetar nega~ivamente os indicea do con/ centrado e da recuperação. Pode-se mesmo, esperar uma melhoriÃ/ neste .Último, em casos de minérios totalmente oxidados e grande consumidores de agente aulfetante.

BIBLIOGRAFIA

1. ABRAMOV , A A, e col. - STUDY OF SULFIDIZATION AND FLOTATIONI OF LEAD MINERALS FRON OXIDIZED AND MIXED NON - FERROUS ORES, AND DEVELOP MENT OF PRINCIPLES OF AUTOMATIC CONTROL OF THESE PROCESSES. VIII INTERNATIONAL MINERAL PROCESSING CONGRESS -LENINGRAD USSR 1968.

2. REY, M; BRANDELA,M et SEMENT,E- QUELQUES ETUDES CINETIQUESI SUR LA SULFURATION DES MINERAIS OXIDES DE PLOMB EN VUE DE I LEUR CONCENTRATION PAR FLOTATION.

). SUTHERLAND, K.L; WARK, I. - PRINCIPLES OF FLOTATION - MEL I BOURNE - 1955. -

4. SHORSHER, G.I, MASHEVSKII,G.N, S.I. GORLOVSKII ETUDE DES PAR TICULARITÉS DE L'ACTION DE L'AGENT SULFURANT DANS LA FLOTTA­TION DES MINERAIS OXIDÉS DE PLOMB - ZINC. -

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5. GHIANIM; MASSACI,P. SOLFURO DI SODIO E XANTATI ALCALINI SINGOLI E lN ~ISCELA I NELLA FLOTTACIONE DELLA CERUSSITA PURA E DA GREZZI INDUS I TRIALI - SIMPOSIUM A.M.S CAGLIARI - IGLESIAS - 1.965. -

6. CABO, s·.s - NOTA SOBRE ENSAIOS REALIZADOS ~OM NaHs - MBSA -RELATÔRIO INTERNo .