Desenvolvimento de um processo de beneficiamento para o minerio sulfetado de chumbo e zinco da Cia. Brasileira do Cobre (CBC), RS

Abstract

Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento experimental de rotas tecnológicas para a instalação de uma usina de beneficiamento por flotação do minério de chumbo e zinco da jazida Santa Maria, concessão da Companhia Brasileira de Cobre-CBC, localizada em Caçapava do Sul, RS*. As alternativas consideradas no estudo experimental referem-se à obtenção de um concentrado "bulk" (coletivo) de sulfetos de chumbo e zinco, envolvendo etapas de desbaste e limpeza. A flotação conjunta emprega xantato de amila ( 40 g/t) como reagente coletor e ativação da blenda (ZnS) com CuS04 . 5H20 (100 g/t). O estudo apresenta uma análise comparativa de performance da floração em coluna convencional e não convencional, com extração de um terceiro produto. Esta última tem sido adaptada pelo LTM-UFRGS para melhorar o grau de enriquecimento nos concentrados. A coluna modificada forneceu melhores resultados em termos de eficiência de separação, tendo sido estudados alguns parâmetros de desenho. A melhor performance foi obtida com uma coluna de zona intermediária alta. Estudos de cinética e modelamento permitem estabelecer um "lay out" para uma usina de 100 t/h o qual inclui um circuito de flotação primária ("rougher") composto de 6 células de 14.2 m3 de capacidade operando com uma recuperação da ordem de 95-96 %. O concentrado deste circuito é passível de ser retratado em circuitos de flotação de limpeza ("cleaner") e relimpeza ("recleaner") composto de 6 células convencionais de 2,8 m3 de capacidade ou em uma célula coluna de 1 m de diâmetro e 11 m de altura. A produção final é da ordem de 7-9 tlh de concentrado contendo aproximadamente 70-75 % de sulfetos com uma recuperação global aproximada de 90-92 %. O concentrado final é desaguado em um espessador, já existente, de 15 m de diâmetro intemo e 3 m de altura e filtrado na unidade atual de sulfetos de cobre. A alternativa de tratamento do minério sem coluna, a mais viável economicamente, utiliza a capacidade instalada da usina de beneficiamento que, atualmente beneficia minério de cobre precisando de modificações estruturais de adaptação para o minério de chumbo e zinco. A alternativa que emprega coluna apresenta vantagens em termos técnicos e de custos operacionais (15-20 % a menos) porém sua instalação requer um investimento da ordem de US$ 80.000. Em termos ambientais, as águas residuais filtradas não apresentaram concentrações acima dos padrões de emissão de metais pesados. O consumo de coletor tipo xantato é praticamente total pelos sulfetos, não dispensando, porém um estudo do impacto real em nível industrial. Por último, conclui-se que uma adaptação da usina de flotação existente na empresa, operando com um menor custo energético, deve trazer benefícios de minimização de despesas de custeio e capital e prolongar a ação produtiva da CBC na região, quando cessar a mineração de cobre sulfetado. * Na jazida Santa Maria a prata encontra-se associada aos sulfetos de chumbo e zinco em proporções variadas dentro da própria jazida, devendo ser obtida como um sub-produto no concentrado final. A recuperação da prata pode ser de grande importância econômica na viabilização do processo.

The aim of this work was to carry out experimental studies of technological routes leading to the treatment ofthe lead-zinc ore of Santa Maria field, concession of Cia. Brasileira do Cobre (CBC), Caçapava do Sul, RS*. The alternatives considered in the study adressed to yield a bulk concentrate of galena and sphalerite, involving rougher and cleaner stages. Reagents employed in flotation were amylxanthate (40 g/t) as collector, and CuS04 . SH20 (100 glt) as activator for ZnS. Also, this work presents a comparative performance analysis of conventional and modified column flotation in the cleaning stages. The modified column separate selectivily particles which drain off from the froth, improving enrichment ratios. Thus separation efficiences were better in the modi:fied column, some design parameters of this column were studied. Best performance was attained with a column having a tall intermediate zone. Kinetics and modelling studies allow to design a mill to treat 100 tph, including a primary flotation circuit (rougher) with six 14,2 m3 cells yielding 95-96% recovery. Rougher concentrates would be clean in cleaner and recleaner circuits with 6 conventional cells of 2,8 m3 or in a colurmn of 1 m diameter and 11 m high. Final product would be 7 - 9 t/h of concentrate having 70-75% sulphides, with 90 - 92% total recovery. The final concentrate would be dewatered in a thickener of 15 m diameter and 3 m high and filtered in a press Larox filter. To beneficiate the ore in conventional cells only appears to be the best alternative in terms of capital costs. It is possible to use the copper mill already existing requiring small structural changes to treat the lead-zinc ore. The altemative with the column cell presents technical and operational cost advantages, but it requires an initial investment of US$ 80.000. In relation to the environmental aspects involved, the metal concentrations found in filtered residual water were found to be below tbe standards estabilished. The adsorption of the collector concentration is usually complete in this system, but further studies in real conditions must be conducted. Results showed that the treatment of this ore at the CBC concentrator, with reduced energy costs, may extend CBC work in the region, when copper suJphides mining ends. * In the Santa Maria ore field, silver is associated to the lead-zinc ores, and for this reason it constitutes an interesting by product in the final concentrate. This suggests that the treatment of the ore might be even more atractive should the silver content were rather high.