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Hidrociclones são equipamentos que utilizam a força centrífuga para separação e classificação de partículas. A classificação e o espessamento de suspensões são importantes para diversos setores industriais, como o mineral onde a presença de finos e o excesso de água desfavorecem a produção. Uma nova geometria otimizada para minimização de gastos energéticos apresentou resultados interessantes quanto ao aumento pronunciado da concentração da suspensão. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a separação e a classificação de partículas no Hidrociclone Concentrador Otimizado (HCO) através de testes experimentais conduzidos com suspensão aquosa de quartzito a 10,0%v. As respostas razão de líquido, diâmetro de corte e número de Euler foram avaliadas para diferentes diâmetros de underflow. Para o diâmetro de underflow de 5 mm e queda de pressão de 1,47bar, foram alcançados valores de diâmetro de corte de aproximadamente 17,5μm, razão de líquido de cerca de 6,7% e número de Euler de 796.

Submitted by Natasha Valladão (natashasilvaa4@gmail.com) on 2021-01-12T17:33:08Z No. of bitstreams: 1 LucianaPereiraAlves.pdf: 1818912 bytes, checksum: 0237df1fd604e02d43a7597c57fc2503 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-12T17:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianaPereiraAlves.pdf: 1818912 bytes, checksum: 0237df1fd604e02d43a7597c57fc2503 (MD5) Previous issue date: 2019-04 A deslamagem é uma forma de classificação de partículas minerais, a qual tem por objetivo a remoção de lamas para a preparação da polpa aos processos subsequentes de concentração. É item comum nas rotas de processamento mineral, sendo majoritariamente realizada em hidrociclones, cujo processo de separação é resultado do escoamento complexo do fluido e de sua interação com as partículas minerais. Quando se trata de partículas na faixa granulométrica da deslamagem, o desafio na sua descrição quantitativa é ainda maior. O trabalho trata do ajuste do modelo Narasimha-Mainza à deslamagem de minério de ferro itabirítico para a previsão da vazão volumétrica de polpa da alimentação, do tamanho de corte corrigido e do curto-circuito para o underflow. Para isso, realizaram-se testes de hidrociclonagem em usina piloto e industriais em ciclones KREBS de 2,7” e 4” de diâmetro operando sob uma variedade de condições. Na validação do modelo, observaram-se desvios, entre os valores previstos e medidos, inferiores a 34% para vazão de polpa da alimentação, inferiores a 22% para tamanho de corte corrigido e inferiores a 18% para curto-circuito para o underflow. Desliming is a method of classifying mineral particles, which aims at removal of slimes so as to prepare the slurry to downstream concentration processes. It is a common item in mineral processing flowsheets, being mostly carried out in hydrocyclones, in which separation is result of complex fluid flow and its interaction with the mineral particles. When dealing with particles contained in size ranges relevant to desliming, the challenge in describing the process is even greater. The work deals with the fitting of the Narasimha-Mainza model of classification in hydrocyclones to data from desliming an itabirite iron ore, for prediction of feed slurry flowrate, corrected cut size and short-circuit to the underflow. As such, tests were conducted at both pilot and industrial plants in KREBS 2.7” and 4” cyclones operating under a variety of conditions. In the validation of the model, deviations between the predicted and measured values were lower than 34% for feed slurry flowrate, less than 22% for corrected cut size and less than 18% for shortcircuit for underflow.

Flotação catiônica inversa de minério de ferro é largamente utilizada no Brasil. Com a contínua diminuição dos teores de ferro nos minérios do Quadrilátero Ferrífero-MG, a flotação direta aniônica dos mesmos seria uma possibilidade a ser considerada. Logo, estudos mais detalhados em termos de reagentes, especialmente depressores, e demais variáveis de processo fazem-se necessários para avaliação da viabilidade de aplicação da mesma para concentrar minérios pobres. Baseado em estudos prévios, esse trabalho teve por objetivo investigar a influência das variáveis (porcentagem de sólidos, dosagem de coletor (oleato de sódio), dosagem de depressor (silicato de sódio) e deslamagem prévia do minério) em pH 9 sobre a flotação de uma amostra de minério de ferro com teores de Fe e de SiO2 iguais a 35,5 e 52,4%, respectivamente. Das variáveis estudadas, verificou-se que a deslamagem prévia do minério é de fundamental importância para o processo. Cationic inverse flotation of iron ores is frequently applied in Brazil. With the continuing decrease of the iron contents of Quadrilátero Ferrífero-MG iron ore, anionic direct flotation of those ores could be considered. So, detailed studies in terms of reagents, especially depressants, and other process variables must be necessary in order to evaluate the viability to concentrate low grade iron ores with anionic direct flotation. Based in previous studies, this work had as objective to investigate the influence of the variables (solid density, collector dosage (sodium oleate), depressant dosage (sodium metasilicate) and previous ore desliming at pH 9 on the flotation of one iron ore sample with contents of Fe and SiO2 of 35.5 and 52.4%, respectively. Among studied variables, it was verified that the previous deslimig of ore is of fundamental importance for process.

A flotação reversa do minério de ferro é antecedida de uma operação de deslamagem, cuja eficiência aumenta com o uso de um reagente que promova a dispersão da polpa. O trabalho avaliou a influência do tipo e da concentração do dispersante na eficiência da dispersão e nos resultados da flotação. Os resultados foram avaliados em termos de tamanho das partículas da lama, grau de dispersão e Índice de Seletividade de Gaudin, obtido na flotação. Os resultados mostram a importância da dispersão antes da deslamagem e sugerem que o reagente escolhido, como dispersante, não pode ser depressor para o quartzo. O hidróxido de sódio parece ser a melhor alternativa entre os reagentes testados. The reverse flotation of iron ores is preceded by a desliming stage whose efficiency increases with the use of reagents that promote the dispersion of the pulp. The present study addressed the influence of the type and of the concentration of the dispersant on the dispersion efficiency and on the flotation results. The results were appraised in terms of the slime's particle sizes, the dispersion degree and the Gaudin's Selectivity Index obtained in the flotation experiments. The results show the importance of the dispersion before the desliming stage and also suggest that the selected dispersants must not be quartz depressants. Sodium hydroxide seems to be the most effective among the tested reagents.

A flotação reversa do minério de ferro é antecedida de uma operação de desla-magem, cuja eficiência aumenta com o uso de um reagente que promova a dispersão da polpa. O trabalho avaliou a influência do tipo e da concentração do dispersante na eficiência da dispersão e nos resultados da flotação. Os resultados foram avaliados em termos de tamanho das partículas da lama, grau de dispersão e Índice de Seletividade de Gaudin, obtido na flotação. Os resultados mostram a importância da dispersão antes da deslamagem e sugerem que o reagente escolhido, como dispersante, não pode ser depressor para o quartzo. O hidróxido de sódio parece ser a melhor alternativa entre os reagentes testados. The reverse flotation of iron ores is preceded by a desliming stage whose ef-ficiency increases with the use of reagents that promote the dispersion of the pulp. The present study addressed the influence of the type and of the concentration of the dispersant on the dispersion efficiency and on the flotation results. The results were appraised in terms of the slime’s particle sizes, the dispersion degree and the Gaudin´s Selectivity Index obtained in the flotation experiments. The results show the impor -tance of the dispersion before the desliming stage and also suggest that the selected dispersants must not be quartz depressants. Sodium hydroxide seems to be the most effective among the tested reagents.

As reservas mundiais de zinco (medidas em 2005), em metal contido, são da ordem de 462 milhões de toneladas, sendo que as reservas brasileiras representam 1,2% das reservas mundiais. Cerca de 82,9% das reservas brasileiras estão localizadas nos municípios de Vazante e Paracatu, ambos na região noroeste do estado de Minas Gerais. O minério existente nos depósitos de Vazante é oxidado. O consumo aparente de concentrado de zinco no Brasil, em 2005, foi de 592 mil toneladas. Estima-se que o volume de vendas de zinco terá crescimento anual de 4% nos próximos anos. Buscando aumentos no teor e na recuperação de zinco no concentrado produzido no concentrador de Vazante, os trabalhos compreenderam caracterização mineralógica, estudos de dispersão, experimentos de flotação em bancada, ensaios em escala piloto e teste industrial de flotação. O objetivo foi verificar o comportamento da flotação do minério silicatado de zinco do tipo calamínico na presença de lama, utilizando dispersantes. Nos estudos de caracterização foram identificados como minerais predominantes a hemimorfita (calamina), o quartzo e a dolomita. Nos ensaios de dispersão verificou-se que a faixa de valores de pH onde ocorre o grau mais elevado de dispersão das partículas na polpa, sem adição de reagentes, situa-se entre 8,5 e 12,0. Para os estudos de flotação sem a etapa de deslamagem em laboratório foram usadas ferramentas estatísticas de planejamento fatorial completo em dois níveis com uma réplica. Os estudos mostraram, e foram confirmadas em usina piloto, que as dosagens de sulfeto de sódio e combinação de dispersante polimérico e silicato de sódio no nível superior praticado favorecem uma maior recuperação metálica. Para as dosagens de sulfeto de sódio de 6800 g/t e de dispersante combinado com silicato de sódio de 6992 g/t, obteve-se teor de zinco no concentrado final de 38,40% com uma recuperação metalúrgica média de 72,40%. O teste industrial sem deslamagem prévia confirmou os resultados obtidos em usina piloto, elevando a recuperação de zinco a um patamar de 76,09%, mantendo-se os níveis de teor de zinco no concentrado em 37,30%. The world measured reserves of zinc reached, in 2005, 462 x 106 t of the metal, the Brazilian reserves representing 1.2% of the world reserves. Approximately 82.9% of the Brazilian reserves are located in Vazante and Paracatu, in the northwest of Minas Gerais state. The ore from the Vazante deposit is oxidized. The apparent consumption of zinc concentrate in Brazil reached 592 x 103 t in 2005. The increase in sales of zinc in the coming years is estimated in 4% per year. Aiming at increasing the grade and recovery of the zinc concentrate produced in Vazante, the investigation included mineralogical characterization, dispersion studies, bench scale and pilot scale flotation experiments,and an industrial flotation test. The objective was to verify the flotation behavior of the silicate zinc ore (calamine type) in the presence of slimes, with the aid of dispersing agents. The characterization studies identified as major minerals hemimorphite (calamine), quartz, and dolomite. The dispersion tests showed that the enhanced dispersion of the particles in the pulp in the absence of reagents is observed in the pH range between 8.5 and 12.0. The statistical tool of complete factorial design at two levels replicated once was used for planning the bench scale flotation experiments. The studies showed, and were confirmed at pilot plant scale, that the dosages of sodium sulfide and combination of polymeric dispersant and sodium silicate at the higher level favored a higher metallurgical recovery. For addition levels of 6800 g/t of sodiumsulfide and 6992 g/t of dispersing agent combined with sodium silicate, 38.40% zinc grade in the final concentrate was achieved at an average metallurgical recovery of 72.40%. The industrial test without previous desliming confirmed the pilot scale results, leading to zinc recovery of 76.09%, at zinc grade in the concentrate of 37.30%.

O processo de flotação catiônica reversa de minério de ferro, utilizando eteramina como coletor/espumante e amido de milho como depressor, ocupa papel estratégico em todas as grandes usinas brasileiras produtoras de pellet-feed. Um dos grandes desafios encontrados nas usinas que utilizam esse processo é o aumento da recuperação metálica, cujo fator preponderante é a redução da perda de minerais de ferro no flotado, por arraste ou flotação verdadeira. Neste trabalho, buscou-se a caracterização dos dois produtos provenientes da deslamagem (underflow dos ciclones limpadores e underflow dos ciclones deslamadores) que constituem a alimentação do processo de flotação catiônica reversa de minério de ferro da usina de concentração da Samarco e estudar novas rotas e alterações de processo. Foram feitos testes de flotação em célula mecânica de laboratório, no intuito de comparar o desempenho em separado desses dois produtos em relação aos reagentes comumente utilizados na usina de concentração e também a reagentes alternativos, tendo sido constatados diferentes comportamentos de cada um dos produtos em estudo. Foram executados também testes de flotação em célula mecânica de laboratório para verificação da influência de diferentes tempos de condicionamento, onde se observou a necessidade da determinação de um tempo ótimo de condicionamento na flotação do underflow dos ciclones limpadores. Na flotação do underflow dos ciclones deslamadores constatou-se que maiores tempos de condicionamento conduzem a um menor teor de sílica no concentrado, sem alterações na recuperação metálica. Ensaios de flotação em coluna piloto resultaram na obtenção de melhores índices de recuperação metálica, tanto na flotação do underflow dos ciclones limpadores quanto na flotação do underflow dos ciclones deslamadores, comparativamente com a utilização da célula mecânica de laboratório, sem prejuízos na qualidade do concentrado. O incremento na recuperação metálica foi mais expressivo na flotação do underflow dos ciclones deslamadores. The iron ore reverse cationic flotation process, using etheramine as a collector/frothing and corn starch as a depressor, is very important in all major Brazilian pellet-feed concentration plants. One of the major challenges found by these plants is the metallic recovery increase, whose main factor is the reduction of iron minerals loss on the frothor true flotation. The main purposes of this study were the characterization of the two products proceeding from the desliming circuit (cleaner hydrocyclones underflow and desliming hydrocyclones underflow) that constitute the reverse cationic flotation process of ironore feed on Samarco concentration plant and study alternative routes and process changes. Laboratory flotation tests on mechanical cells were performed with the target of comparing the performance of these two products separately regarding the common reagents used on concentration plants and also alternative ones. Different behaviorswere evidenced for each of the products studied. Laboratory flotation tests on mechanical cells were also performed to check the influence of different conditioning times. It was observed the necessity of thedetermination of the best conditioning time for the cleaner hydrocyclones underflow flotation. It was evidenced that bigger conditioning time on the desliming hydrocyclones underflow flotation leads to lower silica grade on the concentrate without metallic recovery changes. Better metallic recovery values without damage on the quality of the concentrate wereobserved on pilot column flotation tests if compared with the laboratory mechanical cells flotation tests for both products. The metallic recovery increase was more expressive on the desliming hydrocyclones underflow flotation