Estudo da influência de íons contaminantes na flotação de apatita em coluna

AUTOR(ES)

Mariana Alves dos Santos

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Elemento insubstituível para a vida, o fósforo constitui o principal componente da apatita, mineral presente na rocha fosfática. O crescente aumento da produtividade na agricultura não seria possível sem o uso dos fertilizantes. Entretanto, por ser um recurso não-renovável, o fósforo está suscetível ao esgotamento. A exploração dos depósitos economicamente lavráveis de minério fosfático leva a grandes perdas de fósforo na etapa de beneficiamento. Contrariamente, a demanda por fertilizantes no país só aumenta. Atualmente, mais da metade da produção mundial de concentrado fosfático é produzido por flotação. A coluna de flotação tem se mostrado adequada ao beneficiamento de minérios complexos e de baixos teores, caso das reservas brasileiras, e também de granulometria mais fina. No entanto, a dificuldade em concentrar minérios de origem ígnea pode ser agravada quando em presença de íons dissolvidos na água de processo empregada na flotação, uma vez que a água recirculada aumenta a concentração iônica presente. De acordo com a literatura, o processo de concentração da apatita é fortemente afetado pela presença de espécies iônicas, uma vez que estas interagem com a superfície da partícula de apatita alterando a eficiência do processo de flotação. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência que a água contaminada com os íons F-, Ca2+, Mg2+ e PO43- acarreta no desempenho da flotação em coluna de apatita, ou seja, na recuperação, teor de P2O5 e seletividade do processo, para minério de granulometria grossa e fina, e, por meio de planejamento do tipo composto central (PCC), a influência destes mesmos íons na recuperação e teor de P2O5 para baixas e altas concentrações de contaminantes. Os resultados obtidos permitem concluir que o efeito individual de cada íon estudado proporcionou uma substancial queda na recuperação, apresentando diferente sensibilidade em relação à faixa granulométrica empregada. Os resultados mais expressivos de queda na recuperação são referentes aos contaminantes cálcio e fosfato, onde o primeiro teve uma redução máxima na recuperação de 58 e 51% para o material grosso e fino, respectivamente, em virtude do cálcio consumir o coletor, reduzindo a quantidade disponível para a coleta de apatita. O fosfato confirma seu forte efeito depressor sobre as partículas de apatita, visto que, para os grossos, houve uma redução máxima na recuperação de 55% e de 59% para os finos. Para o contaminante magnésio, fica claro o efeito crítico na seletividade do processo, em relação aos minerais de ganga Fe2O3 e SiO2, uma vez que o teor de P2O5, quando em presença deste íon, sofreu uma considerável queda (até 8 pontos percentuais), independente do tamanho de partícula. O magnésio, além de reagir também com o coletor, foi responsável pelo aumento acentuado no consumo de NaOH, utilizado para regular o pH da polpa, chegando a ser 4 vezes maior, comparado ao teste branco. A influência do íon fluoreto representou um aumento na razão de seletividade P2O5/SiO2, principalmente para o material fino, indicando possível efeito depressor sobre a ganga silicatada. Para o PCC realizado a baixas concentrações de contaminantes, fica evidenciado as interações entre os cátions cálcio e magnésio com fosfato, contribuindo para o aumento da resposta recuperação, e entre magnésio e fluoreto, onde colaborou para o aumento da resposta teor. Este comportamento, provavelmente, é devido ao fato destes íons formarem compostos insolúveis entre si, sequestrando estas espécies iônicas do sistema. Já para o PCC realizado a altas concentrações de contaminantes, todos os ensaios de flotação resultaram em valores extremamente baixos de recuperação e teor. Este fato pode estar associado à formação de precipitados coloidais em grande quantidade, levando a recobrir indiscriminadamente as partículas minerais presentes, inclusive a apatita, impedindo a ação dos reagentes.

ASSUNTO(S)

apatita fertilizantes flotação em coluna contaminant ions column flotation Íons contaminantes engenharia quimica flotação apatite

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