CARACTERIZAÇÃO DE AMOSTRAS DE MINÉRIO DE OURO VISANDO A REDUÇÃO DE ENXOFRE NO CONCENTRADO FINAL DE FLOTAÇÃO

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1 XIX ENTMME- Recife, Pernambuc CARACTERIZAÇÃO DE AMOSTRAS DE MINÉRIO DE OURO VISANDO A REDUÇÃO DE ENXOFRE NO CONCENTRADO FINAL DE FLOTAÇÃO G.E.S. Valadã 1, M.J.G. Salum 1, R.Z.L. Cançad 1, P.R.G. Brandã 1, O. Antunes 2 I -Departament de Engenharia de Minas- Universidade Federal de Minas Gerais. Rua Espírit Sant, 35 sala 702. CEP Bel Hriznte - MG gvalada@demin.ufmg.br 2 - Sã Bent Mineraçã S.A.Fazenda Sã Bent - CEP Santa Bárbara - MG sbmggp@net.em.cm.br RESUMO O x1gem intrduzid nas autclaves, na etapa hidrmetalúrgica, é um ds mais imprtantes itens de cust n prcessament de minéris sulfetads de ur. Uma reduçã de ter de sulfet na alimentaçã das autclaves pde causar impact significativ na diminuiçã ds atuais custs de prduçã de ur. O trabalh tem cm bjetiv: i.) caracterizaçã tecnlógica de quatr amstras de minéri de ur btidas diretamente n circuit de fltaçã da Planta Metalúrgica da Sã Bent Mineraçã; ii.) avaliaçã da pssibilidade da remçã de pirrtita pr separaçã magnétjca. As amstras minerais, aqui denminadas AMO I, AM02, AM03 e AM04 fram caracterizadas granulmetricamente utilizand peneirament e cyclsizer. A caracterizaçã química e mineralógica fi realizada utilizand-se análise química pr via úmida, difraçã de rais X, flurescência de rais X e micrscpia eletrônica de varredura. A separaçã magnética fi realizada em separadr eletr-magnétic de labratóri cm matriz cnstituída pr esferas metálicas. Os resultads indicaram: a) maires teres de Au fram bservads, em tdas as amstras, nas faixas granulmétricas mais finas; b) pequena quantidade, em massa, de Au nas frações granulmétricas mais grsseiras, em tdas as amstras; c) fases minerais identificadas em tdas as amstras: arsenpirita, pirita, pirrtita, quartz, mscvita, siderita, dlmita, clinclr e albita; d) na separaçã magnética realizada na amstra AMO I bteve-se cncentrad cm 6,00 g/t de Au cm recuperaçã de 98,91 %; e) na separaçã magnética realizada na amstra AM03 bteve-se cncentrad cm 21,7 g/t de Au cm recuperaçã de 98,98%; f) há indícis que Au nã esteja assciad significativamente a pirrtita; g) há bas pssibilidades para a separaçã de pirrtita ds demais sulfets (pirita e arsenpitita) utilizand-se separaçã magnética de baixa intensidade. PALAVRAS-CHAVE: caracterizaçã; ur; enxfre; cncentrad; fltaçã L INTRODUÇÃO O xigêni intrduzid nas autclaves, na etapa hidrmetalúrgica, é um ds mais imprtantes itens de cust da empresa.atualmente. Este cust, cerca de 33% d ttal, é calculad em US$ 165.3/t de sulfet alimentad segund Lima e Vilela (0 l ). Prtant, uma reduçã de ter de sul fet na alimentaçã das autclaves pde causar impact significativ na diminuiçã ds custs de prduçã de ur. Dentre s sulfets presentes n minéri, destaca-se a pirrtita (FeS) que apresenta prpriedade magnética (ferrmagnetism) diferenciada em relaçã as demais sulfets. Esta característica pssibilitaria a remçã da pirrtita previamente a prcess de xidaçã sb pressã, desde que sua assciaçã a ur nã seja significativa. Dads btids pr Lima e Vilela (0 1) indicam que a pirrtita representa 45% ds minerais sulfetads presentes n minéri, cntribuind cm 46% d enxfre cntid. Uma simulaçã de custs d prcess indica que uma reduçã de 5% de S, u I 0,9% de pirrtita, pde significar um ganh anual entre US$K e US$K O presente trabalh de caracterizaçã fi desenvlvid estudand-se quatr amstras, btidas diretamente nà Planta Metalúrgica da Sã Bent Mineraçã, que se acha representada na Figura I. A amstra I, amstrada n pnt I da Figura I, representa a alimentaçã d circuit de fltaçã (Unitcell). A amstra 2, btida n pnt 2, representa cnentrad da etapa rugher da fltaçã (Unitcell). A amstra 3, cletada n pnt 3, é cncentrad da etapa cleaner da fltaçã (células mecânicas). A amstra 4 representa verflw da ciclnagem, que fecha circuit da remagem, cnstituindse n cncentrad final. Os principais bjetivs d trabalh sã: i.) caracterizaçã tecnlógica de quatr amstras de minéri de ur btidas diretamente na Planta Metalúrgica da Sã Bent Mineraçã S.A; ii) avaliaçã das pssibilidades de melhria das características d atual prdut de alimentaçã d prcess hidrmetalúrgic, a partir da remçã de pirrtita pr separaçã magnética. 103

2 G.E.S. Valadã, M.J.G. Salum, R.Z.L. Cançad, P.R.G. Brandã, O. Antunes 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. Amstras (l) ~ FLUXOGRAMA DE PROCESSO DA PLANTA METALÚRGICA SBM ~w-.w ' :l ~.. -~ ~ ~ t.lu 2 -c -.:r 11..., 4 I GNI, O.. 1 O. 11 C:.. 4 Figura 1 - Fluxgrama de Prcess da Planta Metalúrgica da Sã Bent Mineraçã. A análise granulmétrica das quatr amstras, aqui denminadas AMO I, AM02, AM03 e AM04, fi feita utilizand-se peneirament cmbinad (a úmid e a sec) utilizand a série Tyler (35#- 325#), e cyclsizer {< 325#). A análise, semiquantitativa, da paragênese mineral de cada uma das quatr amstras, fi realizada pel métd de difratjdetria de rais X. As caracteristicas mrflógicas e químicas das particulas presentes em cada uma das amstras fram bservadas pr mei de micrscpia eletrônica de varredura e fram realizadas micranálises pr um espectrômetr de rais-x dispersiv em energia Separaçã Magnética A separaçã magnética fi realizada em separadr eletr-magnétic de labratóri cm esferas metálicas cnstituind a matriz de separaçã e camp magnétic variável de acrd cm a crrente elétrica utilizada. O camp magnétic utilizad n trabalh fi de cerca de 800 G. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO As quatr amstras, AMOl, AM02, AM03 e AM04, apresentam distribuiçã granulmétrica mstrada nas Figuras 2, 3, 4 e 5, respectivamente. Observe-se que: a) a granulmetria da amstra AM02 (cncentrad da Unit Cell) é mdificada em relaçã à amstra AMO 1 (alimentaçã nva d circuit de fltaçã ); b) a distribuiçã granulmétrica da amstra AM02 é semelhante à da amstra AM03 (cncentrad da etapa cleaner); c) a amstra AM04 (cncentrad final) apresenta maires valres de prcentagens passantes acumuladas em 0#, 270# e 325#, cm seria esperad, cnsiderand-se a fragmentaçã em minh de blas. 104

3 XIX ENTMME - Recife, Pernambuc (;r a nu lmelria AMO ,03-75,10 00 E r-- 54,05 "' r-- 50.~.. "' 00 43,71 1: - 4) - "' 2 <100 <150 <0 <270 <325 Tamanh ( mes h Tyle r) Figura 2 - Distribuiçã granulmétrica da amstra AMO ,96 97, r-- (;r a nu I melria AM r-- 76,22 74,61 E "' "' 1: 60 "' 2 40 <100 <150 <0 <270 <325 Tamanh (mes h Tyle r) Figura 3 - Distribuiçã granulmétrica da amstra AM02. E 80.. "' 1: 60 ~ 40 (;r anulmetria AM03 97,96 95, ,16 r- 74,30 r- 65,73 "' - <100 <150 <0 <270 <325 Tamanh(mes h Ty1er) Figura 4 - Distribuiçã granulmétrica da amstra AM E "' 1: 60 "' 2 40 Granul melria AM 04 96,1 2 95,02 93,38 r- r- r-- 86,24 81,31 r-- - < 100 <150 <0 <270 <325 Tamanh(mesh Tyler) Figura 5 -- Distribuiçã granulmétrica da amstra AM

4 G.E.S. Valadã, M.J.G. Salum, R.Z.L. Cançad, P.R.G. Brandã, O. Antunes A Tabela I mstra s valres determinads para Au e S 2, pr análise química, cnsiderand-se diversas alíqutas btidas pr amstragem para cada amstra. Observe-se que esta análise fi feita em 9 alíqutas para cada amstra. O bjetiv, neste cas, fi verificar a adequaçã ds prcediments de amstragem. Este aspect tma-se imprtante pels baixs teres de Au presentes nas amstras. Os resultads mstrads na Tabela I indicam que s prcediments adtads mstraram-se adequads A amstra AM01 apresentu s menres teres de Au (6,26 g/t) e S 2 (4,30 %). A amstra AM02 apresentu teres intermediáris de Au (17,79 g/t) e S 2 (13,61 %). Os maires teres fram encntrads na amstra AM03 (28,01 g/t de Au; 19,91 % de S 2 ) e na amstra AM04 (24,73 g/t de Au;, I O % de S 2 ). É interessante verificar-se que a amstra AM04, que é prveniente da fragmentaçã em minh, apresenta ter de Au mais baix que aquele alcançad na amstra AM03 indicand uma perda aparente de Au na etapa de magem/ciclnagem. Deve-se ainda bservar que s teres de Au e S 2 estã de acrd cm aqueles cnsiderads na prática industrial pela Sã Bent Mineraçã. Tabela I - Análise química das alíqutas btidas pr amstragem para amstras AMO I, AM02, AM03 e AM04. Amstra Au s L ( p f t) (%) AM01 6,26 4,30 AM02 17,79 13,61 AM03 28,01 19,91 AM04 24,73, 10 A Tabela II mstra s teres e a distribuiçã em massa de Au, S 2, Fe, e As, em faixas granulmétricas mais características para as amstras AMO I, AM02, AM03 e AM04. Tabela II- Teres e a distribuiçã em massa de Au, S 2, Fe, e As, em faixas granulmétricas mais características para as amstras AM01, AM02, AM03 e AM04. mes massa Au s2- Fe As Distribuiçã(%) Tyler (g) (g/t) (%) (%) (%) Au S2- Fe As ,00 0,56 0,19 8,75 0,18 1, 15 0,52 4,86 0, ,06 0,80 1,01 9,86 0,26 1,63 2,77 5,46 1,01 AMO I ,79 2,59 4,16 15,87 0,90 5,34 1,53 8,88 3, ,43 5,49 5,61 21,63 2, 18 12,72 17,48 13,6 1 9, ,88 11,29 7,78 29,83 4,90 13,09 12,13 9,39 10, ,78 8,84 5,53 28,50 5,24 66,07 55,57 57,81 74,38 Ttal 4318,94 100,00 100,00 100,00 100, ,97 9,39 12,10 25,16 2,84 1,68 2,98 2,25 1,34 AM ,42 10,33 22,60 37,80 2,89 3,28 9,84 5,97 2, ,66 21,35 11, 37,27 11,29 21,96 15,82 19, 12 30, ,01 16,31 11,60 32,53 5,59 73,08 71,36 72,66 65,76 Ttal 4592,06 100,00 100,00 100,00 100, ,04 13,98 27,50 45,86 6,60 7, 13 16,23 14,77 6,07 AM ,46 25,03 28,90 45,21 15,31 12,77 17,07 14,57 14, ,58 34,80 25,90 45,45 14,48 11,85 10,21 9,77 8, ,55 26, 15 18,70 36,94 15,08 68,25 56,49 60,88 70,96 Ttal 4601,63 100,00 100,00 100,00 100, ,51 17,51 19,70 41,51 9,79 3,92 4,69 5,28 3,96 AM ,40 10,07 15,40 33,61 5,03 3,98 6,46 7,53 3, ,21 25,93 28, 45,22 13,38 5,17 5,97 5,12 4, ,75 23,63 21, 39,28 13, 86,94 82,88 82,07 87, ,87 100,00 100,00 100,00 100,00 Levand-se em cnsideraçã as massas e s teres em cada faixa granulmétrica bserva-se: a) predmíni de Au, S 2, Fe e As na fraçã < 325# para tdas as amstras; b) predmíni quase abslut destes elements na fraçã < 325# para a amstra AM04; c) menr quantidade de Au nas frações mais grsseiras quand cmparada às frações mais finas. Os resultads da análise semiquantitativa da paragênese mineral pr difraçã de rais X indicaram: 106

5 XIX ENTMME - Recife, Pernambuc- 02. a) presença de minerais sulfetads em tdas as amstras (pirrtita; arsenpirita, pirita); b) presença de silicats e carbnats em tdas as amstras: quartz, mscvita, siderita, dlmita, clinclr e albita. Um filssilicat de camadas mistas, que é um mineral de transiçã entre mica e clarita, também crreu em tdas as amstras, em baixa quantidade, send ligeiramente mais abundante nas amstras AMO I e AM02; c) traçs de trem fita nas amstras AMO 1 e AM02. Gdy e Gaspar ( 1997) verificaram que as fases mais predminantes ns minéris mais característics da Sã Bent Mineraçã sã a arsenpirita (~I 7% d vlume d depósit) e a pirrtita. Indicaram também a presença de pirita, calcpirita, esfa1erita, galena, ur, magnetita, ilmenita, siderita, ankerita, calcita e quartz. A Tabela III mstra resultad da análise das amstras, pr flurescência de rais-x, que está de acrd cm as fases mineralógicas identificadas pel métd de difratmetria de rais X. Tabela III - Resultad da espectmetria de rais-x para AMO 1, AM02, AM03 e AM04. Amstra Elements Elements Elements Elements Maires Médis Baixs Traçs AMO I O, Fe Mg, Si, S AI, S Mn, Ni, P, Rb Ca, K, Na, Cr, Ti, AM02 O, Fe S, Si,Mg Al,Ca K, Na, Ti, Ni, P, Mn AM03 O, Fe S, Si, Mg AI As, Ca, Na, K, Cr, Ti, Mn, Ni, P AM04 O, Fe S, Si,Mg A1,Ca As, K, Na, Cr, Ti, Ni,P, Mn Partículas livres u partículas mistas cntend ur nã fram visualizadas nas análises, em micrscópi eletrônic de varredura, realizadas em tdas as amstras. Cntribuiu para tal fat a pequena prbabilidade de detecçã de partículas de ur, devid a baix ter deste element na amstras. Separaçã magnética fi realizada nas amstras AMO 1 e AM04. As Tabelas IV e V mstram, respectivamente, balanç metalúrgic referente à separaçã magnética efetuada nas amstras AMO 1 e AM03 respectivamente. Observe-se que fram realizadas, em cada cas, duas limpezas (cleaner) ns cncentrads inicialmente btids. N cas da amstra AMO I s resultads da cncentraçã indicam: a) pequena massa de prdut magnétic gerad (em tm de 3%); b) pequen aument d ter de Au n prdut nã magnétic cm uma recuperaçã de Au da rdem de 99%; c) presença de partículas mais finas n prdut magnétic (bservad pr micrscpia eletrônica); d) reduçã de S 2 n prdut nã magnétic; e) reduçã significativa d ter de As n prdut magnétic. N cas da amstra AM03 a cncentraçã mstru: a) pequena massa de prdut magnétic gerad (em tm de 3,7%); b) pequen aument d ter de Au n prdut nã magnétic cm uma recuperaçã de Au da rdem de 99%; c) pequena reduçã de S2- n prdut nã magnétic; d) reduçã significativa de As n prdut magnétic. Os resultads de difraçã de rais X cnfirmam a cncentraçã de pirrtita n prdut magnétic. Tabela IV - Balanç metalúrgic da separaçã magnética na amstra AMO 1. Teres Distribuiçã (%) Prduts Massa Au s Fe As Au s 2 Fe As (g) (g/t) (%) (%) (%) Magnétic I 17,78 2,18 I I,30 55,07 0,62 1,09 7,80 7,63 0,65 Nã Magnétic 3882,22 6,00 4,05,24 2,89 98,91 92, 92,37 99,35 Alimentaçã 4000,00 5,88 4,27 21,27 2,83 IOO,OO 100,00 IOO,OO IOO,OO 107

6 G.E.S. Valadã, M.J.G. Salum, R.Z.L. Cançad, P.R.G. Brandã, O. Antunes Tabela V - Balanç metalúrgic da separaçã magnética na amstra AM03. Teres Distribuiçã(%) Prduts Massa Au s Fe As Au s 2 Fe As (g) (g/t) (%) (%) (%) Magnétic 149,61 7, 30,90 57,41 2,08 1,02 5,43 5,38 0,70 Nã Magnétic 3850,39 27,17,90 39,23 11,40 98,98 94,57 94,62 99,30 Alimentaçã 4000,00 26,42 21,27 39,91 11,05 100,00 100,00 100,00 100,00 Cmparand-se s resultads das amstras bserva-se que: a) as recuperações de Au n prdut nã magnétic fram basicamente as mesmas (98,91% e 98,98%, para as amstras AMO! e AM03 respectivamente); b) a recuperaçã de S 2 n cncentrad magnétic fi mais significativa na amstra AMO! que (7,80%) que na amstra AM03 (5,43%). De uma maneira geral s resultads da cncentraçã magnética mstraram: a) pequen aument d ter de Au n prdut nã magnétic, assciad a uma alta recuperaçã metálica (~99%) e baixa recuperaçã mássica; b) reduçã n ter de S2- n prdut nã magnétic; c) reduçã significativa de As n prdut magnétic; Ressalte-se que a recuperaçã de S 2 btida na amstra AMO! (7,80%) é superir aquela prevista pr Lima e Vilela (01 ), n cas 5%, que causaria uma ecnmia anual entre US$K e US$K dependend das cndições bservadas. Uma imprtante bservaçã a ser feita cm relaçã as resultads btids na separaçã magnética é a de que estes indicam que ur nã deve estar assciad à pirrtita nas amstras estudadas. O teres de Au encntrads ns cncentrads da separaçã magnética (I,09 g/t para AMO I e I,02 g/t para AM03) pdem ser explicads pel arraste mecânic de partículas finas para prdut magnétic. Análises de imagens de micrssnda eletrônica, mstrand a presença de partículas finas ns prduts magnétics, assciadas a fat, já citad, de que ur se cncentra em faixas granulmétricas mais finas, crrbram esta hipótese. Observe-se, ainda, que estud de simulaçã apresentad pr Lima e Vilela (0 I) nã cnsideru utras variáveis passíveis de análise para a amstra AMO!. A retirada de pirrtita d minéri previamente a circuit de fltaçã pde causar tant uma reduçã n cnsum de reagentes de fttaçã quant prpiciar uma melhr se1etividade nesta cncentraçã. 4. CONCLUSÕES As técnicas de amstragem mstraram-se adequadas para btençã de alíqutas representativas. Há alteraçã na granulmetria da amstra AM02 (cncentrad da Unit Cell) quand cmparada cm a amstra AMO! (alimentaçã nva d circuit de fltaçã ). A amstra AM04 é a mais fina das amstras estudadas. Maires teres de Au fram bservads, em tdas as amstras, nas faixas granulmétricas mais finas. Predmíni, em massa, ds elements Au, S2-, Fe e As na fraçã < 325#, em tdas as amstras. Pequena quantidade, em massa, de Au nas frações granulmétricas mais grsseiras, em tdas as amstras. A amstra AM04 (cncentrad final) apresentu menr ter de Au que a amstra AM03 (cncentrad da etapa cleaner) indicand uma perda aparente de Au n circuit de magem/ciclnagem. Fases minerais identificadas em tdas as amstras: arsenpirita, pirita, pirrtita, quartz, mscvita, siderita, d! mita, clinclr e albita. Traçs de tremlita nas amstras AMO! e AM02. Na separaçã magnética realizada na amstra AMO I bteve-se cncentrad cm 6,00 g/t de Au cm recuperaçã de 98,91%. Na separaçã magnética realizada na amstra AM03 bteve-se cncentrad cm 21,7 g/t de Au cm recuperaçã de 98,98%. Há indícis que Au nã esteja assciad significativamente a pirrtita. Há bas pssibilidades para a separaçã de pirrtita ds demais sul fets (pirita e arsenpitita) utilizand-se separaçã magnética de baixa intensidade. 108

7 XIX ENTMME- Recife, Pernambuc REFERÊNCIAS 1. Lima, M; Vilela, A. Perspectivas Técnicas e Ecnômicas Frente à Implantaçã de um Circuit de Separaçã Magnética na Planta Metalúrgica da Sã Bent Mineraçã. Relatóri Intern. Fevereir 0 I. 2. Gdy, M.A.M.; Gaspar, J.C. Caracterizaçã Mineralógica d Minéri, Cncentrad e Rejeit da Fltaçã da Mina Sã Bent (MG). ln: Marini, O. J. (Ed). Caracterizaçã de Minéris e Rejeits de Depósits Minerais Brasileirs. DNPM 1997, p