Estudo de flotação em coluna convencional, agitada e de recheio

• Main Author: Aquino, Jose Aury de
• Other Authors: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: [s.n.] 1998
• Subjects: Flotação; Colunas
• Online Access: AQUINO, Jose Aury de. Estudo de flotação em coluna convencional, agitada e de recheio. 1998. 367p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/266486>. Acesso em: 24 jul. 2018.; http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266486

Orientador: Elias Basile Tambourgi === Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica === Made available in DSpace on 2018-07-24T06:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aquino_JoseAuryde_D.pdf: 11769147 bytes, checksum: 7cb509e6e6ffa7b68582338ae5eb0732 (MD5) Previous issue date: 1998 === Resumo: A flotação é o processo de concentração mais utilizado para recuperação dos minerais de fósforo contido nos minérios fosfáticos. No Brasil existem várias -Unidades industriais de produção de concentrado fosfático para uso na indústria de fertilizante. Essas unidades são constituídas das etapas de cominuição, homogeneização, separação magnética, deslamagem, condicionamento e flotação. A flotação é realizada nessas unidades industriais utilizando células mecânicas ou de colunas. As primeiras indústrias de concentração de rocha fosfática foram implantadas no Brasil no inicio da decada de setenta utilizando células mecânicas. Essas células têm como principal inconveniência a baixa seletividade e os níveis insatisfatórios de recuperação de apatita nas trações finas. Em função disso, a partir de 1992 iniciou-se a substituição parcial ou total das células mecânicas pelas colunas nas unidades industriais de concentração de rocha fosfática. Até o momento tem-se verificado que para a recuperação da apatita contida nas trações finas as colunas substiuem satisfatoriamente as células mecânicas. Entretanto, para as trações grossas os resultados obtidos nas colunas não têm sido satisfatórios. Dessa forma, foi realizado esse estudo com o objetivo de verificar o desempenho de três tipos de coluna diferentes denominadas convencional, agitada e de recheio utilizando duas amostras de minério fosfático com granulometrias grossas. O estudo compreendeu basicamente a coleta, preparação e caracterização das amostras, construção das colunas convencional e agitada e importação da coluna de recheio, instalação da unidade piloto, realização dos testes de flotação, cálculo e análise dos resultados. Os resultados com a amostra da Arafértil mostraram que nas três colunas foram obtidos concentrados com baixos niveis de teor de P20S e elevados dos elementos I;O!:_:'2!rjnantes Fe203 e Si02. Com relação a recuperação de P2Os foram obtidos niveis satisf.'ÍtorÍos nas colunas convencional e agitada e baixos na coluna de recheio. Através de estudos de caracterização mineralógica realizados com amostras de alimentação e rejeito da flotação identificou-se que a principal razão dos baixos níveis de teor de P20S obtidos nos concentrados das três colunas foi o baixo grau de liberação da apatita contida na amostra da Arafértil e a presença de apatita microcristalina disseminada nos minerais de ganga. Em função disso, foi realizado um novo estudo utilizando as três colunas e uma amostra de minério fosfático da F osfértil com granulometria grossa e grau de liberação da apatita adequado para separação dos minerais de ganga. Com as condições otimizadas foram obtidos concentrados com baixo teor e elevada recuperação de P205 nas colunas convencional e agitada. Na coluna de recheio foi obtido concentrado com elevado teor e baixa recuperação de P2Os. Os teores dos contaminantes Fe203 e Si02 no concentrado de apatita foram elevados nas colunas convencional e agitada e baixos na coluna de recheio. Em função dos resultados obtidos nas três colunas com a amostra da F osfértil foi projetada e construída uma coluna piloto que permitisse a obtenção de níveis satisfatórios de teor e recuperação de P2Os. Essa coluna foi denominada modificada e se caracterizou em manter a seção de coleta semelhante a da coluna convencional e a seção de limpeza a da coluna de recheio. Foram realizados testes utilizando essa coluna e a amostra de minério fosfático da Fosfértil. Os resultados obtidos mostraram que houve uma elevação na seletividade da notação da apatita com relação a coluna convencional e uma elevação na sua recuperação com relação a coluna de recheio. Os teores dos contaminantes Fe203 e SiOz foram baixos se comparados aos obtidos na coluna convencional. Na coluna modificada foi obtido um concentrado com teor de 36,5 % e recuperação de 82,5 % de P2Os e os teores dos principais elementos contaminantes na faixa desejada de produção de concentrado fosfático === Abstract: Froth flotation is the concentration process most utilized for the recovery of apatite from phosphate rocks. In Brazil there are many mineral industries supplying phosphate concentrates for the fertilizer industries. The main unit operation in these industries are cominution, magnetic separation, classification and flotation circuito. Flotation is carried out in these industries using conventional mechanical cells or columns. The first phosphate rocks concentration plants were set up in Brazil in the beginning of the seventies using mechanical cells. Throughout these years these cells have demonstrated poor selectivity and low recovery for apatite fines. Therefore, from 1993 it has begun a partial and some times, total replacement of the mechanical cells for columns. Up to now, it has been observed that as far as the performance of recovery of fines is concerned, the replacement of mechanical cells for coIumns has been well succeded. On the other hand, the recovery for the apatite coarse fraction has not been so good. This research has been carried out in order to study the performance of three different types of column: conventional, packed and agitated, aiming a higher recovery of coarse fraction of apatite. The main parts of this research were: collection, preparation of samples and characterization, building of conventional and agitated column set up of pilot plant, flotation tests and analysis of results. The results achieved using the material from Arafértil, showed that the concentrates produced in all three columns had low grades of P205 and high grades of contaminants such as Fe203 and SiO2. Concerning the recovery of P205 , satisfactory levels were achieved of the conventional and agitated column, while low leveI of recovery was obtained for the packed column. Through mineralogical characterization of feed and tails, it was possible to realize that the main reason for the poor result obtained for low concentrate content of P205 was d'..::: '_0 the presence of unliberated apatite of the sample brought ffOm Arafértll. Thert': was a dissemination of microcristaline apatite distributed throughout the tail mineraIs. For that reason, a new study was carried out using a new sample of phosphate rock with coarse size distribution originated from F osfértil, and of course, with apatite mineraIs sufficiently liberated from the gangue mineraIs. After the optimization of the process, it was possible to get concentrates of low grade and high recovery of P20S using conventional and agitated column. For the packed column, the concentrate produced had higher grade and the recovery was lower than the others. The contaminants content (Fe203 and SiO2) in the concentrate were high for the tests carried out in conventional and agitated column and low for packed column. Due to the results obtained for the tests developed in the three columns, it was possible to design and build a pilot column, in order to check scale up problems and to make possible the obtention of good levels of recovery and higher grades. This column was labeled as "modified", and its main characteristics was to have the collection zone similar to the conventional column and the cleaning zone similar to the packed column, something like a hybrid column. The results obtained, showed that the hybrid column increased of selectivity and improved the recovery when compàred with the conventional and packed column. The contaminants content (Fe203 and SiO2) were lower than the conventional column. It was possible to get, using the hybrid column, a concentrate grade of 36,5% and a recovery of 82,5% P-20S, plus to obtain contaminants content within the range established by the fertilizer industries === Doutorado === Sistemas de Processos Quimicos e Informatica === Doutor em Engenharia Química