A influência de íons dissolvidos na flotação de silicatos de um circuito para reaproveitamento de rejeito de pirocloro

Abstract

A recirculação de água no processamento mineral pode ocasionar efeitos adversos na flotação, devido à presença de íons dissolvidos na água. O presente estudo avaliou a influência da qualidade da água de processo na etapa de flotação de silicatos de um circuito de processamento mineral de pirocloro. A água proveniente da recirculação foi caracterizada quanto aos íons presentes e apresentou as seguintes concentrações máximas: 13 mg/L de Ca2+ e Mg2+, 200 mg/L de K+, 862 mg/L de Na+, 1323 mg/L de Cl-, 84 mg/L de F- e 112 mg/L de SO42-. Os ensaios de concentração por flotação foram realizados em célula mecânica, comparando o uso de água de abastecimento da rede pública com a água de processo, e utilizando água preparada com concentração conhecida de íons, para determinar o efeito individual de cada íon na flotação. A amostra de minério é proveniente da barragem de rejeitos, e passou por etapas de classificação em peneiras e hidrociclone, gerando três alíquotas com diferentes distribuições granulométricas, nomeadas A (P90 de 106 µm e 16% passante em 20 µm), B (P90 de 125 µm e 11% passante em 20 µm ) e C (P90 de 125 µm e 17% passante em 20 µm). Nos resultados dos ensaios com a amostra A, utilizando água de processo, não foi observado diferenças significativas nas recuperações de SiO2 , para as mesmas dosagens de coletor, em comparação aos ensaios realizados com água da rede de abastecimento público. No entanto, a perda de Nb2O5 foi maior, bem como houve maior recuperação de P2O5 e CaO para o concentrado da flotação. Com a amostra B foram testados dois níveis de depressor (350g/t e 550g/t). Na dosagem mais baixa, a seletividade da flotação foi mantida, e obteve-se menores perdas de Nb2O5 nos ensaios com água da rede de abastecimento. Na dosagem mais alta, os ensaios com água da rede apresentaram teores semelhantes ao com uso da água de processo, porém com maiores recuperações de SiO2. A amostra C, apresentou recuperações similares, e menores teores de SiO2 no concentrado para qualquer água utilizada. Nos ensaios realizados para avaliar o efeito de íons individualmente, a presença de NaCl resultou em maiores recuperações de ganga, e maior perda de Nb2O5. A recuperação de SiO2 diminuiu na presença de Ca2+ e aumentou com F- e SO42-. As perdas de Nb2O5 aumentaram na presença de F- e Ca2+. Os outros óxidos apresentaram recuperações para o concentrado da flotação maiores nos ensaios com dosagem conhecida de íons.

Water recirculation in mineral processing can cause adverse effects on flotation due to the presence of contaminants such as dissolved ions in the water. This study evaluated the influence of process water quality on the stage of silicates flotation from a mineral processing circuit of pyrochlore. Water from mineral processing recirculation was characterized for its ion content and showed the following maximum concentrations: 13 mg/L of Ca2+ and Mg2+, 200 mg/L of K+, 862 mg/L of Na+, 1323 mg/L of Cl-, 84 mg/L of F-, and 112 mg/L of SO42-. The tests were carried out in a mechanical cell, comparing the use of supply water from the network, the use of process water, and the use of water with a known concentration of ions to determine the individual effect of each ion on flotation. The sample comes from a tailings dam and went through classification stages in sieves and hydrocyclones, generating three aliquots with different size distributions, named A (P90 of 106 µm and 16% passing 20 µm), B (P90 of 125 µm and 11% passing 20 µm) e C (P90 of 125 µm and 17% passing 20 µm). In the tests with sample A, using process water, there were no significant differences in SiO2 recoveries for the same collector dosages compared to tests carried out with tap water. However, the loss of Nb2O5 was higher, and there was a higher recovery of P2O5 and CaO for the flotation concentrate. With sample B, two depressant levels (350g/t and 550g/t) were tested. At the lower dosage, flotation selectivity was not compromised, with lower losses of Nb2O5 in tests with tap water. At the higher dosage, tests with tap water showed similar levels to those using process water, but with higher SiO2 recoveries. Sample C showed similar recoveries and lower SiO2 content in the concentrate product for any water used. In tests carried out to evaluate the effect of individual ions, the presence of NaCl resulted in higher gangue recoveries and greater loss of Nb2O5. SiO2 recovery decreased in the presence of Ca2+ and increased with F- and SO42-. Nb2O5 losses increased in the presence of F- and Ca2+. The other oxides showed higher flotation concentrate recoveries in tests with a known ion dosage.