Estudo do comportamento dinâmico de flotação utilizando técnicas nucleares

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Nesse trabalho foi realizado um estudo do comportamento dinâmico de uma coluna de flotação piloto através do uso da técnica de traçadores radioativos emissores gama. Também foi avaliada a aplicação da técnica em um condicionador e uma coluna de flotação em escala industrial. Como a flotação em coluna é um sistema trifásico (ar, água e partículas minerais), foi determinada a distribuição dos tempos de residência (DTR) tanto para a fase líquida quanto para a sólida, sendo as medições nesta última realizadas em quatro diferentes frações granulométricas. Foram feitas injeções pulsadas do traçador no fluxo de alimentação e registradas suas respostas usando detectores de cintilação de iodeto de sódio ativados com tálio, NaI (Tl), devidamente colimados posicionados às saídas do rejeito e do concentrado da coluna. Isto possibilitou a identificação direta da DTR dessas regiões sem nenhuma interferência sobre o seu regime de operação. Todas as informações sobre as condições operacionais da coluna durante os experimentos foram devidamente registradas. Para a injeção do traçador foi desenvolvido um sistema injetor na tubulação da alimentação, imediatamente antes da entrada na coluna, garantindo um pulso instantâneo o mais próximo possível do ideal (função Delta de Dirac). Este desempenho foi comprovado posicionando um terceiro detector de NaI (Tl) logo após o sistema de injeção. Alguns parâmetros como o número de Peclet (Pe) e o tempo médio de residência ( t ) foram determinados através de ajustes dos dados experimentais aos modelos de dispersão axial, com as condições de contorno descritas na literatura: aberto-aberto, fechado-fechado, abertofechado. Esses parâmetros permitiram demonstrar a influência das condições de mistura da zona de coleta da coluna sobre a recuperação metalúrgica do processo. Foi quantificada a influência da granulometria no comportamento hidrodinâmico do minério e as diferenças entre o comportamento deste e o da fase líquida. Os parâmetros determinados na marcação da fase sólida permitiram que a constante cinética da zona de coleta fosse determinada através da solução da equação da dispersão axial para o sistema fechado-fechado e aberto-fechado. Ficou demonstrada também a influência da água de lavagem no comportamento das distintas frações granulométricas marcadas. Em escala industrial foi possível diagnosticar informações importantes a cerca dos sistemas em estudo como a presença de regiões de fluxo estagnado e a confirmação das operações em estado estacionário. Os traçadores da fase líquida e sólida foram produzidos através da exposição destes a um fluxo de nêutrons no reator nuclear TRIGA do CDTN/CNENPara marcação da fase líquida foi utilizado o radioisótopo 56Mn na forma de um sal (MnCl2) diluído em água. Para a fase sólida, uma alíquota do próprio minério processado foi irradiada no reator. Os radioisótopos 140La e 153Sm foram os principais emissores gama detectados no minério ativado.

ASSUNTO(S)

hidrometalurgia técnica de traçadores flotation flotatação tracer techniques

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