ESTUDO DE REDUÇÃO GRANULOMÉTRICA DA ALIMENTAÇÃO DO CIRCUITO DE FLOTAÇÃO CONVENCIONAL DO COMPLEXO MÍNERO QUÍMICO DE CATALÃO- ULTRAFERTIL

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1 ESTUDO DE REDUÇÃO GRANULOMÉTRCA DA ALMENTAÇÃO DO CRCUTO DE FLOTAÇÃO CONVENCONAL DO COMPLEXO MÍNERO QUÍMCO DE CATALÃO- ULTRAFERTL Barrs, L. A. 1, Suza, E. 1 - Ultrafertil Hlding FcrtijiJs. Fazenda Chapadã, s/n" - Zna Rural. CEP Catalã-GO eltnsuza(à),fsferti 1-u ra ferti l.cm.br lu izantn i@fsferti 1-u ltraferti l.cm. br A fltaçã aniônica de minéris fsfátics de rigem ígnea é prcess de cncentraçã, desenvlvid na década de 60 pel Prf Paul Abib, que prpiciu aprveitament ecnômic de rcha fsfática cm fnte fósfr a ser utilizada pela industria brasileira de fertilizantes. O Cmplex Miner-Químic de Catalã- CMC, lcalizad n municípi de Catalã-GO, tem atualmente uma capacidade anual de prduçã de um milhã de tneladas, distribuída entre cncentrads cnvencinal e ultrafin. As apatitas expltadas na reserva mineral d CMC sã de rigem ígnea e pssuem cm características tisicas principais, elevadas impregnações superficiais pr óxids e hidróxids de ferr, e superficies bastante rugsas - principalmente as apatitas secundárias (Ribeir, 200, 15). Estas características prvcam prblemas de baixa adsrçã tisic-química d reagente cletr e, má adesã blha de ar/partícula mineral. A cnseqüência é a baixa perfrmance desses minerais quand submetids à fltaçã aniônica (Leal, 2000, 165). Aliad a iss, sabe-se que as partículas minerais acima de O, 150mm pssuem baixa fltabilidade que implica em baixas recuperações metalúrgicas de fósfr. Ainda hje, nã se cnseguiu adequar um reagente cletr específic que pssua uma adsrçã tisic-química suficiente para driblar as peculiaridades tisicas de superticie dessas apatitas e cnferirem alts índices de seletividade e recuperações de fósfr d que se btém, atualmente, cm a utilizaçã ds ácids graxs riunds de óles vegetais (Leal, 1999, 3). Desta frma, desenvlveu-se este estud cm bjetiv de atuar na distribuiçã granulmétrica d minéri que alimenta circuit de fltaçã cnvencinal da usina industrial d CMC, bem cm, a peraçã em si da fltaçã em ph mais baix, visand atingir melhres resultads de recuperaçã de fósfr, e cnseqüentemente na recuperaçã glbal. Palavras-chave: distribuiçã granulmétrica, fltaçã aniônica, remagem, aument de recuperaçã metalúrgica. Área Temática: Fltaçã 11

2 NTRODUÇÃO O Cmplex Miner-Químic de Catalã -- CMC prduz, em sua usina industrial, s cncentrads cnvencinal e ultrafin cm qualidades decrrentes da aplicaçã ds insums de prcess c das distribuições granulmétricas ds prduts alimentads a circuit de tltaçã de grsss, fins c ultrafins. Sabe-se que as apatitas que cmpõem as tiplgias de minéris expltadas n CMC pssuem elevada impregnaçã superficial pr óxids e hidróxids de ferr que aliada à baixa fltabilidadc nas fraçõcs acima de O, 150mm, prvcam baixas recuperações metalúrgicas de fósfr e elevads cnsums de reagentes. Atualmente, a granulmetria d minéri que alimenta a etapa de cncentraçã pr fltaçã para circuit cnvencinal está cmpreendida entre a faixa de 24 a 28% retid em 0,212mm, gerand um cncentrad final cm granulmetria de 84 a 89% retid em 0,045mm, send ph mantid em trn de O durante cndicinament de reagentes, e 9,5 n circuit de fltaçã. O cncentrad cnvencinal representa 87% da prduçã anual d CMC send prduzid a uma taxa de aprximadamente 107 t/h (base seca) cm um ter de P em média de 36,9%, e uma recuperaçã metalúrgica na etapa de fltaçã superir a 72%. Visand maires ganhs em recuperaçã na etapa de cncentraçã pr fltaçã, e cnseqüentemente na recuperaçã glbal, fez-se entã, um estud de remagem da alimentaçã da tltaçã d circuit cnvencinal, em nível de labratóri, de frma a adequar mais eficientemente a granulmetria da plpa, bem cm, a influência d ph mais baix durante cndicinament ds reagentes e fltaçã. DESENVOLVMENTO Este trabalh iniciu-se cm a caracterizaçã granulmétrica e química - nas faixas de 0,2 12mm, 0,150mm, 0,075mm, 0,037mm e abaix de 0,037mm - de amstras cletadas na alimentaçã d circuit de fltaçã cnvencinal (Prdut Classificad Grss - PCG, Prdut Classificad Fin - PCF), e também, d rejeit gerad (Rejeit Fltaçã- RF). A figura seguinte mstra a média da distribuiçã granulmétrica ds três prduts amstrads. 80 -; 70 6 ' :::J 50 ' O ''O ' Análise Granulmétrica 1--+-PCG' -11-PCF : RF : j <0,037 0,037 0,075 O, 15 0,212 Tamanh (mm) j Figura 01 - distribuiçã granulmétrica média da a/imentaçâ dafltaçii cnvencinal e d rejeit gerad. 12

3 A figura anterir demnstra que atualmente a usma industrial tem gerad um prdut classificad grss cm aprximadamente 40% retid cm 0,212mm, e 65% de sua massa pertence às frações grssas- acima de O, 150mm. Para prdut classificad fin percentual retid em 0,212mm está em trn de 0%, c cm aprximadamente 20% da massa pertencente às fraçõcs grssas (0.150mm). A análise da distribuiçã granulmétrica d rejeit da fltaçã cnvencinal mstra que, 50% da sua massa está na fraçã grssa (mair que O, 150mm), evidenciand a baixa fltabilidade dessa fraçã. Após a caracterizaçã granulquímica das amstras fez-se ensais de magem cm PCG visand a btençã de uma distribuiçã granulmétrica n prdut remíd entre 5,0 a 7,0% retid em 0,212mm. O prdut míd fi deslamad e em seguida submetid a uma separaçã magnética de baixa intensidade para eliminaçã de lamas e de minerais ferrmagnétics. Os materiais, míd e tal qual, fram entã submetids a ensais de fltaçã em bancada nas etapas "rugher" e "cleaner" utilizand cm reagentes: ácid grax utilizad cm cletr, amid de milh cm depressr ds óxids e hidróxids de ferr; e sda caustica e ácid acétic para mdular ph n cndicinament de reagentes. Depis de se realizar testes preliminares para definiçã de prcediments e cndições para a realizaçã ds ensais de fltaçã em bancada s testes seguiram as seguintes cndições c dsagens de reagentes: Y tdas as amstras fram submetidas inicialmente a uma dsagem de depressr de 700g/t cm ph de cndicinament de 0,4 variand-se as dsagens de cletr em 500, 700 e 0g/t para dctcnninaçã da curva de recuperaçã metalúrgica versus ter de P ;? em seguida, manteve-se as mesmas cndições nas dsagens de depressr e clctr diminuind ph de cndicinament para 8,5 cm us de ácid acétic, haja vista que, além d caráter básic da plpa de minéri a dsagem de depressr de 700g/t mantinha ph da plpa em trn de 9,5.? realizu-se entã uma terceira bateria de testes cm uma dsagem de depressr de 400g/t mantend-se ph de cndicinament cm 8,5, send mantidas as dsagens de cletr idênticas às duas primeiras baterias de testes. A tabela seguinte resume tdas as cndições trabalhadas ns ensais de fltaçã cm bancada. Tabela cndiçijes ds ensais de }ltaçã. Cndições ds Ensais Cletr (g/t) ()00 Vl... Depressr (g/t) (1 700 ã:í 1 E r... ph r 8,5 8,5 10,4 8,5 8,5 10,4 8."' - 10,4 0.. cndicinament ph fltaçã 8,3 8,3 10,0 8,3 8,3 10,0 8,3 :-; ' '.' 10,0

4 RESULTADOS E DSCUSSÃO ) Os prduts gerads ns ensais de fltaçã nas cndições descritas pela tabela fram submetids à análise granulmétrica e química pr fa ixas utilizand difraçã de rais x. As fi guras 02, 03 e 04 a seguir mstram as distribuições de P (a), Fe 2 0 1, e Si0 2 para as faixas granulmétricas citadas '$. 34 Q) 1-33 Distribuiçã P205 pr Faixa Granulmétrica, !-+-remíd 8,5/400 i -- remíd 8,5/700 b remíd 10,4/ tal qual 8,5/ *'"_,.r 1 tal qual10,4/ <0,037 0,037 0,075 Tam anh (mm) 0,15 0,212 Figura 02- distribuiçã de P pr(aixa granulmétrica para s cncentrads finais das amstras: remída e tal qual. Análise da figura anterir mstra qu e, ter de P tende a apresentar maires valres nas faixas de granulmetria mais grssa, acima de 0,075mm, tant para a amstra remída, cm também, para a amstra tal qual. A distribuiçã de P pr faixa mstra-se sempre mair para a amstra remída na faixa cmpreendida entre 0,037 a O, 150mm, quand cmparadas cm a amstra tal qual, independente das cndições de ph e dsagem de depressr praticada. Distribuiçã Fe203 pr Faixa Granulmétrica ::R 7 6 Q) < ,037 0,075 Tamanh (mm) O, 15 0, remíd 8,5/ remíd 8,5/700. remíd 10,4/700. tal qual 8,5/700._tal qual 10,4/700 Figura 03 di.,trihut, ll de Fe-0, JWr/úi.w granulm(;trica para s cnccntradsjinais das amstras: remída c tal qual.

5 O gráfic anterir mstra que ter de Fe 0 3 tende a apresentar maires valres nas faixas mais finas, abaix de 0,075mm, para ambas as amstras- tal qual e mída. Distribuiçã de Si02 pr Faixa Granulmétrica p? -+-- rermkl 8,5/ :::== - i rermkl 8,5/700 rermkl 10,4/700-4!E- tal qual 8,5/700 _._tal qual10,4/ <0,037 0,037 0,075 Tamanh ( rrm) 0,15 0,212 Figura 04 - distribuiçã de Si0 2 pr faixa granulmétrica para s cncentrads finais das amstras: remída e tal qual. O gráfic anterir mstra que s maires valres de Si0 2 estã nas faixas mais grssas, acima de O, 150mm, tend mesm cmprtament para ambas as amstras tal qual e remída. Percebe-se ainda que a di stribuiçã de Si0 2 tende a ser mair para a amstra remída, principalmente na fraçã mais grssa -- acima de 0,075mm. Calculu-se entã a recuperaçã metalúrgica de P para cada faixa granul métrica cujs resultads sã mstrads na figura 05, a seguir. Recuperaçã de P205 pr Faixa Granulmétrica 80 - '"' 70 "' Qj a. ::J u Q) c::: rermíd 8,5/400 --rermíd 8,5/700 rermíd 10,4/700 --*-tal qual 8,5/700 1.,_ qual 10,4/ <0,037 0,037 0,075 Tamanh (rrm) 0,15 0,212 Figura 05- recuperaçã de? pr faixa granulmétrica para s cncentrads finais das amstras: remída e tal qual. 15

6 O gráfic anterir mstra que a recuperaçã de P é mais elevada nas fraçõcs menres que O, 150mm, send superires a 85% e chegand a valres de 92%. Nas frações grssas, maires que O, 150mm, a recuperaçã P pssui valres entre 50 a 60%. Observa-se que, s va lres de recuperaçã tendem a apresentarem s mesms resultads para ambas as amstras - ta l qual c remída - cmprvand a afirmaçã de baixs rendiments d prcess de fl taçã para as fraçõcs grssas. Salienta-se também que diminuiçã d ph eleva a recuperaçã pr faixa tant para a amstra remída, cm também, para a amstra tal qual. A fim de mensurar percentual n aument da recuperaçã metalúrgica de fósfr btida através da remagem das amstras, analisu-se, a recuperaçã metalúrgica de P btida para cada amstra ensaiada em cada cndiçã de dsagens de reagentes e ph, pel ter de P btid n cncentrad final, c também, a recuperaçã metalúrgica média de fósfr btida pr faixa granulmétrica. As figuras seguintes (figuras 06 e 07) mstram s resultads btids. Recuperaçã P205 X Ter P ; 85 '"' <> r 80 w a. :::J QJ a: 'x... """' =: _ "- - ' - - remíd 8,5/ remíd 8,5/700 remíd 10,4/700 ' tal qual8,5/ tal qual10,4/700 '! ,00 34,50 35,00 35,50 36,00 Ter(%) 36,50 37,00 Figura 06 - recuperaçã de P!0 5 pr ter de? ns cncentrads finais das amstras: remída e tal qual. 37,50 38,00 '===;:;;;;;: :::===--- r ""O :::J E :::J <t: r âí a: Resultads Finais granulmetría tal qual -11- granulmetria remída recuperaçã P <0,037 0,037 0,075 Tam anh (mm) 0,150 0, Figura 07-- rccuperaçâ metalú1gica de P c distribuiçi"i granulmétrica das amstras: remída e tal qual. 16

7 Cmparand-se s resultads entre as amstras: remída e tal qual, mstrads ns gráfics 06 c 07, tem-se que é pssível elevar a recuperaçã metalúrgica de P na etapa de fltaçã em aprximadamente 12%, que implica num aument de 72% para valres superires a 82%. CONCLUSÃO Cncluíms que é pssível elevar a recuperaçã metalúrgica na etapa de cncentraçã pr fltaçã aniônica cm 12% através da reduçã da distribuiçã granulmétrica d prdut que alimenta a i1taçã cnvencinal, reduzind a sua granulmetria ds valres atualmente praticads, na faixa de 24 a 28% retid em 0,212mm para uma faixa de 6 a 8%. Este ganh é devid à reduçã d percentual em massa nas frações mais grssas que pssuem baixa recuperaçã de fósfr (na faixa entre 40 a 60'%), e a mair fltabilidade das apatitas nas frações mais finas abaix de 0,212mm - que pssuem recuperações de P acima de 85% e chegand a valres de 92% nas frações entre 0,037mm e 0,075mm (ver figura 07). A mair distribuiçã de P na faixa cmpreendida entre 0,037mm e O, 150mm para prdut míd também cntribui para estes ganhs em recuperaçã de fósfr. Quant as níveis ds cntaminantes pde-se cncluir que, Fe n cncentrad final, prveniente de um prdut cm distribuiçã granulmétrica mais fina, nesse cas riund de uma alimentaçã remída, pssui mesm cmprtament que prdut tal qual, principalmente, na faixa granulmétrica mair que 0,075mm. Para Si0 2 s estuds mstraram uma leve tendência de aument, que acreditams, ser passível de cntrle através da açã ns níveis de dsagens de reagentes e da peraçã em si na fase de fltaçã. A reduçã d ph n cndicinament de reagentes e na fltaçã de apatita permite a elevaçã d nível da recuperaçã de fósfr tant para cncentrads btids n beneficiament de minéri cm distribuiçã granulmétrica mais reduzida, cm também, para s cncentrads tais quais se prcessam atualmente. REFERÊNCAS BBLOGRÁFCAS Leal, L. S. - Fltaçã de Oximinerais: Teria e Prática Vltada à Sluçã de Prblemas Brasileirs. Sã Paul, , dezembr, Leal, L. S. - A Seletividade na Separaçã Apatita/Silicats pr Fltaçã: Subsídis Para a Sluçã de Prblemas Tipicamente Brasileirs. Sã Paul, 6-52, fevereir, Ribeir, C. C- Cntrle e Gênese das Mineralizações de Apatita, Nióbi, Mnazita, Titâni c Yermiculita n Cmplex Carbnatític de Catalã. Brasília, 0-17, 200. Tled, M. C. M - Mineralgia ds Principais Fsfats d Maciç Alcalin-Carbnatític de Catalã (GO) e sua Evluçã n Perfil Laterític. Sã Paul,