Nova rota para o beneficiamento do minério fósforo-uranífero de Santa Quitéria (CE) por flotação utilizando gás carbônico

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Freitas, Amanda Soares de
• Orientador(a): Rodrigues, Rafael Teixeira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Flotação; Calcita; Apatita
• Palavras-chave em Inglês: Calcite flotation; Apatite flotation; Carbon dioxide; Natural fines
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/204070

Apesar do aumento da produção de rocha fosfática registrado em 2018, a produção brasileira de fertilizantes ainda é insuficiente para atender a demanda e há necessidade de se recorrer à importação para suprir o mercado interno. Para aumentar a produção de rocha fosfática e melhorar o aproveitamento deste recurso mineral é fundamental o desenvolvimento de pesquisa visando melhorar a eficiência dos circuitos de beneficiamento de fosfato, principalmente para minérios com ganga carbonatada (calcita/dolomita), que apresentam dificuldades na separação por flotação devido à semelhança das suas propriedades químicas de superfície. Neste contexto, o minério utilizado neste trabalho foi proveniente do depósito fósforo-uranífero de Santa Quitéria (CE), composto por 39% de ganga carbonatada (calcita). O beneficiamento proposto pelo Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN) para o minério de Santa Quitéria consiste nas operações unitárias de britagem, moagem, deslamagem (retirada da lama gerada + natural) seguida da flotação. A etapa de flotação envolve a flotação bulk da calcita e da apatita seguida da flotação da apatita, com configuração reversa, utilizando-se ácidos inorgânicos (H2PO4 e H2SO4) como depressores da apatita. Apesar desse conceito ser eficiente sob o ponto de vista de separação por flotação entre a apatita e a calcita, o uso intensivo de ácidos inorgânicos (> 15 kg/t) causa acúmulo de íons na água de processo, em especial íons Ca2+, resultando em problemas na etapa de flotação e também ambientais. Visando a aumentar a eficiência do circuito de beneficiamento, foi proposta uma rota alternativa que constitui na retirada apenas da lama natural, sem a retirada da lama gerada na etapa de moagem, seguida de estudos de separação entre apatita e calcita por flotação, em escala de bancada e piloto, com a injeção de CO2 associada ao uso do ácido graxo de coco saponificado como coletor. Nos estudos de flotação, também foi avaliado o efeito da concentração de íons Ca2+ na água de processo sobre o desempenho (teor e perda de P2O5) na etapa de flotação da calcita. A rota alternativa proposta neste trabalho, considerando apenas a retirada da lama natural, proporcionou ganhos relevantes na recuperação de P2O5, atingindo valores finais da ordem de 97%. Nos estudos de flotação da calcita utilizando CO2, considerando o desempenho global obtido (fluxo de grossos + finos), a recuperação de P2O5 foi de aproximadamente 87% e o teor de P2O5, SiO2 e Al2O3 foi de 28,6%, 10,4% e 1,7%, respectivamente. Nos estudos de avaliação do efeito da concentração de íons na etapa de flotação, os resultados indicaram que o aumento da concentração de íons Ca2+ de 6 para 253 ppm ocasionou uma pequena redução na seletividade do processo, visto que foi identificada uma tendência no aumento da perda de P2O5 (de 10,9 para 11,8%), evidenciada pelo aumento do teor de P2O5 na fração flotada (rica em calcita). Os resultados mostraram que a rota de beneficiamento proposta neste trabalho, retirada apenas da lama natural e flotação com o uso de gás carbônico, é uma alternativa potencial para a concentração do minério de Santa Quitéria e a de menor impacto sobre a qualidade da água de processo, comparado à rota que envolve a aplicação de ácidos inorgânicos (H2SO4 e H3PO4) como depressores de apatita.