RELAÇ_.O ACIDO/MINERIO TRATAMENTO DE MINERIO URANO-SILICATADO"

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1 NO "INFLUENCIA D"A RELAÇ_.O ACIDO/MINERIO TRATAMENTO DE MINERIO URANO-SILICATADO" Autores: CARLOS ANTAKI {*) MOACIR CIPRIANI {**) JO.O BATISTA BRUNO {***i {*) {**) {***) Endereço: Engenheiro do Departamento de Engenharia de Processos/SPEN.PM da NUCLEBRAS Qufmlco do Departamento de Engenharia de Processos/SPEN.PM da NUCLEBRAS ' Chefe da Divisão de Tecnologtà de PrOcessos/SPEN.PM da NUCLEBRAS EMPRESAS NUCLEARES BRASILEIRAS S.A. - NUCLEBRAS LABORATORIO DE l'ltocessos - LABPR.l'M CAl XA POSTAL POÇOS DE CALDAS - MINAS GERAIS 143 i.

2 XI ENCONTRO NACIONAL DE TRATAMENTO DE MINERIOS E HIDROMETALURGIA (1985) "INFLUtNCIA DA rela ᅦセ o@ ACIDO/MIN!RIO NO TRATAMENTO DE MINERIO URANO SILICATADO" Autores: CARLOS ANTAKI (*) (**) セoj@ 8ATISTA BRUNO "(***) (*) Engenheiro do Deput-to ele Engenhul ele Pro«IIOI/SPEN.PM d IIUCLEBRAS (**) Quf11lco do Depert-to de Engenherl de PreKnsos/SPEN.PM d IIUCLEBRAS (***) Chefe de Dlvlsio de Tecnologl de Processos/SPEN.PM de NUCLEBIIAS 14f

3 ABSTRACT This work presents the estlmation of acid addltlon effect (kg ofh 2 SO,/t of ore) ln uranium extractlon from an uranlum-sllicate ore, with a vlew to the control of sillca concentratlon ln leach under 0,6g/t. The analysls was effected based on bench-scate tests, with different quantlties of sulfuric acid addltlon. 145

4 "INFLUENCIA DA RELAÇAO ACIDO/HINtRIO NO TRATAMENTO DE MINtRIO URANO SI<liCATADO" RESUMO O trabalho epresenu evell.. ção de Influência de relação icldo/mlnérlo na recupereçip de urinlo de minério ureno-sllleetedo, visando manutenção de concentração de sfllce na llxfvle セ@ valores Inferiores a 0,6g/l. A anillse foi efetuada com base em estudos em bancada, com diversos valores de relação icldo ウオャヲセイャ ッ O ュャョゥイャッ N@ 146

5 1. I NTRODUÇJIO A presença da sfllca nas llxfv.las obtidas na hldrometa1urgle de mlné rios de urânio apresenta um problema operacional na etapa posterior de extraçio por solventes do urânio contido na llxfvla. Com p objetlvo de minimizar o ヲ sfllce presente na llxfvia, fo ram desenvolvidos no Laboratório de Processos de Poços de Caldas, da Su perlntendêncla de Engenharia da NUCLEBRAS, os seguintes estudos: - Melhoria. no controle das condições operacional s durante a extração por solvente e aumento das áreas de decantação no sistema fase aquosa-fase orgânica.para evitar a formaçio de セオャウ /1/. Pré-tratamento das lixfvl s através da adlçio de floculantes especfflcos na etapa de clarlflcaçio /2/. Por outro lado, foram também desenvolvidos estudos com o objetlvo de re duzlr a solubllldade de sfllca durante a abertura qufmlca do mlnérlo-: Ess'es estudos lnclulram: Substltulçio do processo de I lxlvlaiio ictda convencional pela cura ácida, a qua) produz a lnsolublllzaçeo da sfllce, reduzindo senslvel mente a セッセ ョエイ de sfllce セッャセカ na llxfvla /3,4,5,6/. - Aumento da relaçio âcl.do/mlnérlo na llxlvlaçio agitada, baseado no fato que nfvels elevado& de açldez livre provocam ln.olublllzaçio da sfllca na etapa de abertura qufmlca /7/. Os estudos foram conduzidos com minério de urânio da jazida de Lagoa Real Bahla. Estudos an.terlores com este ml.nérlo haviam Indicado uma relação ácido minério de ᄋ de H 2 so. por tonelada para uma recupera çio de 85% dos valores de uranlo n etapa de abertura qufmlca /8,9/. O presente trabalho procura avaliar a Influência do aumento da relaçio ãcldo/mlnirlo na lnsolublllzaçio da sfllca e na recuperação do urânio. 2. AVALIAÇJIO TECNICA PARTE EXPERIMENTAL 2.1 PREPARO E CARACTERIZAÇJIO DA AMOSTRA Os ensaios de llxlvleçio foram realizados com amostra de minério de nlo, analisando 0,8611: de Us0 1 A amostre foi preparada para ceracterlzeçio e ensaios de llxlvlaçio, de acordo com o dlegreme apresentado na Figura ANALISE GRANULOMETRICA A Tabela I apresente e análise grenulomitrlca e a distribuição do urâ nlo nas diversas freções da amostre comlnufda a -20 malhas. 2.) ANALISE qu ヲ mi セ a@ Na Tabele 11 estio epresentados os resultados da análise qufmlca da amostre estudada, tendo-se utilizado métodos da via Ümlda e análise ln! N イ ーセャ エョ ュオイエ@ エ イュャセ dos elementos. 147

6 2.4 CARACTERIZAÇAO HINERALOGICA A caracterização mineralógica da amostre foi efetuede etrevis de ticnl ca de microscopia por luz ーッャ イャセ L@ acompanhada de Identificação por dlfratometrla de ralos X. Foram também empregadas as ticnlcas de separação em aeparador Frantz. 1 fquldos densos e Os re-ultados obtidos estio resumidos na Tabele ENSAIOS DE LIXIVIAÇAO EH BANCADA Foram realizados ensaios de llxlvleçio iclde agitada, para diversos ve lores da relação icldo ウオャヲセイャ ッ O ュャ N e pare dlveraos tempos de llxl viação. - Os ensaios foram realizados conforme o esquema apresentado na Fl!!ura 02, através do qual foi simulada a etapa de abertura qufmlca do セャョ Incluindo a llxlvlação e filtração. Os seguintes parâmetros foram mentidos constantes em todos os ensaios efetuados: massa de amostra sólidos na llxlvlação granulometrla mlnirlo temperatura. relação de lavagem na filtração ácido utilizado. 200g 60% 20 malhas Bo'c 1,2m 1 ッ ャイセヲャオウ Os resultados obtidos para a recuperação do urinlo e pare a concentra ção da sfllca na llxfvla estio registrados na Tabela IV e nu Figuras 03 a 06. TrabalhQS anteriormente efetuados revelarem que ッョ ョエイ セ de sfllca Inferiores a 0,6g/L não acarretem problemas operacionais na etapa de ex tração por solventes. - Conforme destacado na Figura 05, o valor de 0,6g/t para a concentração de sfllca na 1 lxfvla corresponde e uma relação ácido ウオャヲセイャ ッ O ュゥョ de IOOkg/t e a um tempo de llxlvlação de 9 horas. Nessas ッョ ャ セ ウ L@ por outro lado, a recuperação do urinlo atinge valores da ordem de 96%. 3. AVALIAÇAO DOS RESULTADOS A avaliação preliminar para o minério existente na região originária da amostra contemplava a viabilidade para o tratamento do minério, admitindo uma relação icldo/mlnérlo de 50kg de H 2 SO,/t e rendimento de extração da ordem de 85% doa valores de urinlo contidos. Nesse sentido, utilizando-se para o tratamento do minério uma relação superior à prevista, o Incremento na relação ácido/minério e, conseqüen temente, o maior consumo de calcirlo e cal na neutralização de efluen":" tes devem ser compensados por maior extração de urinlo. " 148

7 Portanto, considerando-se que uma concentraçio de sfllca na llxfvla, em valores Inferiores 0,6g/l, nio provoca acentuada lnfluincla na etapa de extraiio por solventes /10/, procurou-se determlnar 1 atrevia de mode lo metematlco, o rendimento de extraçio teórico do uranlo para acompa':" nher os custos opereclonels, segundo es condições para produzi r llxf vias com as caracterfstlcas cltedas. Com base nos enselos de laboratório, edotou-se uma relação icldo/mlnérlo de 100kg de HzSO\ (Incremento de 50kg de Hz$0\/t em relaçio às condições anteriores) e tempo de llxlvlaçio de 9 ィッイ セ N@ sob agltaçio mecinlca, cuja recupereçio mfnlma de urinlo necessária encontra-se computada ne Tabela V. Conforme registrado na Tebele V, a recuperação mfnlma de urânio é de 86,15%, dentro das premlssas admltldas. lt. CONCLUS!IES A avalleçio técnica permitiu constatar que a concentração de sfllca na llxfvle diminui quando se emprege relações icldo/mlnérlo mais elevadas. Por outro lado, um tempo de llxlvlaçio. mais prolongado também favorece a lnsolubllluçio da sfllce, provavelmente por facilitar a desidratação do icldo sllfclco formado. A vlabllldede económica preliminar do processo proposto foi confirmada, em virtude da recupereçio do urinlo obtida em laboratório (96t) suelanter, com folge, o mfnlmo セ de. 85,15% obtidos pela apllcaçao do progrema. 5. BIBLIOGRAFIA RANGEL JR., H. et elll Enulo contfnuo com amostra superficial do mlnirlo da.enomelle 03 de Legoe Real. Corrida piloto n916. Note Ticnlce LABPR.EM N' 006/83, 130p. CIPRIANI, M. Llxlvleçio iclde egltada em melo sulfijrlco, de ml nirlos du enomellu 03, 06, 07 e 13 de Lagoa Real, BA. Nota Ticnlca LABPR.EM Nt 007/8], Poços da Caldas, NUCLEBRAS, 1982, 168p.. CIPRIANI, M. Cure iclde em melo sulfqrico de minérios das anomel lu 03, 06, 07 e 13 de Legoa Rui, BA. Nota Técnica LABPR. EM N' 008/83, Poços de Celdes, NUCLEBRAS, 1983, 71tp. Olt. CIPRIANI, M. 'OELLA TESTA, A. Corrida semiplloto de cura ácida n' 01 Anomelle 03 Projeto Lagoa Rea I. Nota TécnIca LABPR.EM N' 005/81t, Poços de Celdes, NUCLEBRAS, 1981t, 55p. 05. CIPRIANI, M. 'DELLA TESTA, A. A cura iclda como alternativa para recupereçio de urinlo de minérios sllicatados. X Encontro Neclonal de Tratamento de Minérios e Hldrometalurgla. Belo Horizonte, de maio, 1981t. 06. DELLA TESTA, A. 'CIPRIANI, M. -, Ensaios piloto de cura ácida com emostras de minerais de Lagoa Reei (anomella 06). Nota Téc nica LABPR.EM N' 015/83, Poços de Caldas, NUCLEBRAS, 1983, lt3p7 07. CiPRIANI, M. - Avalleçio da solubilidade da sfllca em condições dristlcu de lixlvlaçio de mlnido de Lagoa Real - BA. Nota técnica LABPR.PM, Poços de Caldes, セ uclebrasl@ em redaçio.

8 08. BRUNO, J. 8. & ANTAKI, C. Caderno de dados do projeto Lagoa Real. NUCLEBRAS, CAKKAROTA, K. - Avatlaçio preliminar do projeto Lagoa Real. NU CLEBRAS, KERRIT, R. C. - The extractiva metallurgy of uranlum. Golden, Colorado School of Klnes, Research lnstltute, p. ISO

9 @seic セpse MALHAS PERCENTAGEM DE PESO ACUMULADA DISTRIBUIÇliO DO URliNIO (Huh Tyler) (t) (t) 20 o. 19 o ,55 1, , o "8 lt0,20 12,0 'o lt9,10 9, ,50 16, ,50. 6, ,.,00 7, ,02 6, t,05 4,0 -"00 100,00 11,O TABELA I - ANALISE granulohセtrica@ DA AMOSTRA UTILIZADA NOS ENSAIOS DE LIXIVIAÇliO TEOR (t) u.o. 0,86 FeaOs 7,80 SI O a 55,50 ALaOt TIO a 0,60 COs 0,40 TABELA li - ANALISE QUrHICA DA AMOSTRA UTILIZADA NOS XIVIAÇliO ENSAIOS OE LI- ESPtCIES TEOR (t) ALBITITO 76 PIROXENIO 4 GRANADA 3 ANFIBCILIO 1 o CALCITA 1 TITANITA 1 BIOTITA traços CAOLINITA traços HAGNETITA traços URANITITA traços COFINITA traços TABELA III - CARACTERIZAÇliO HINERALCIGICA DA AMOSTRA ÚTILIZADA NOS ENSAIOS DE LIXIVIAÇliO 151

10 TEMPO DE LIXIVIAÇAO (h) RAH su 5102 su SI02 su SI02 su SI02 (kg/t) (%) (g/l) (%) (g/l) (%) (g/l) (%) (g/l) ,5 80 2, ,8 90 2,0 89 2, ,6 92 2,5 96 {),6 95 0, ,9 95 0,8 97 0,5 98 0, ,8 97 0,7 98 0,5 98 0,5 TABELA rv - RESULTADOS DE SOLUBILIZAÇAO DO URANIO (SU) E DA SfLICA SOLOVEL NA LIXfVIA (SI02) EH FUNÇAO DA RELAÇAO ACIDO/ MINERIO (RAM) PARA DIFERENTES TEMPOS DE LIXIVIAÇAO CALCULO DA RECUPERAÇAO MfNIHA DE URANIO NECESSARIA PARA REMUNERAR O CREMENTO DE ACIDO SULFORICO ADICIONADO ln Incremento da quantidade de ácido sulfúrico a ser adicionado 50kg/t Custo do ácido sulfúrico US$/t Custo do calcário 3.50US$/t Custo do cal 38.00US$/t Recuperação qufmlca do urânio obtida anteriormente 85% Preço estimado do concentrado de urânio 25.00US$/Ib Teor de urânio no minério original 8:600ppm Resposta - A RECUPERAÇAO HfNIHA DE URANIO NECESSARIA E DE 86,1515% TABELA v - RESULTADO DA AVALIAÇAO ECONOMICA FORNECIDA PELO comput DOR

11 153

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13 ar lo/li 11, ,0 Mセ Mセ Mセ Mセ Mセ lo ,...,...,,, fli.o:s- dt... (IU)e.a;.... M... IIIOal,_ ollo dt liam paro..._ dt llüliaoid til :S "- lss

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