Testes de Dispersão para Concentração de Potássio a partir do Verdete

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

Departamento de Engenharia de Minas

Tratamento de Minérios

Eduarda Alves

Paula Gatti

Testes de Dispersão para Concentração de Potássio a partir do

Verdete do Cedro de Abaeté -MG

Belo Horizonte

Junho / 2014

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

Departamento de Engenharia de Minas

Tratamento de Minérios

Eduarda Alves

Paula Gatti

Testes de Concentração de Potássio a partir do

Verdete do Cedro de Abaeté –MG

Trabalho de pesquisa utilizado como requisito

de avaliação referente ao relatório final de

estágio e à matéria Tratamento de Minérios II

com orientação do Professor Roberto Galéry

Belo Horizonte

Junho / 2014



⦁ Introdução

O potássio (K) é um elemento de grande interesse nacional e internacional devido à sua aplicação como fertilizante. O solo brasileiro é de pH ácido, necessitando da utilização de fertilizantes para a agricultura. Entretanto, o país possui grande dependência externa para a obtenção do mesmo já que a sua produção nacional é exclusivamente na mina de Taquari Vassouras no estado de Sergipe. Portanto, qualquer fonte de potássio é de grande interesse e, muitos estudos estão sendo realizados em fontes alternativas de obtenção do potássio.

O verdete é uma alternativa que recentemente vem ganhando atenção. É uma rocha de formação metassedimentar, bandada e de composição rica em glauconita e ilita (minerais de potássio), quartzo e caulinita. Por ser uma rocha que começou a ser estudada recentemente, a concentração do mineral de potássio ainda é um desafio para o beneficiamento de minério. Impulsionado por estes fatos o presente trabalho busca analisar o comportamento da rocha verdete em testes de dispersão para concentração desses minerais, possíveis fontes de potássio.

Os materiais disperso e afundado dos testes de dispersão são analisados, caracterizando os mesmos quanto a sua composição química e mineralógica. O teste pode ser potencializado com o aumento do pH do meio aquoso, como também com o uso de alguns agentes dispersantes. As análises realizadas no trabalho contam tanto com a variação do pH quanto com a aplicação de reagentes, sempre buscando a concentração do mineral de potássio.

⦁ Objetivo

O Objetivo do presente trabalho foi de analisar o comportamento do verdete em testes de dispersão com variações no pH e adição de alguns reagentes. Bem como verificar a possibilidade de concentração do elemento potássio presente na rocha verdete.

⦁ Revisão Bibliográfica

A interação entre as partículas sólidas em um meio aquoso que define o seu estado de agregação ou dispersão. Pode-se definir como grau de dispersão a resistência que as partículas apresentam à agregação e sedimentação considerando o tempo. Estudos mais recentes realizados por Coelho (1984), Galery e Peres (1986) sugerem uma correlação entre o grau de dispersão na polpa de alguns minerais com o mecanismo de adsorção de coletores e flutuabilidade desses minerais. Quando as partículas encontram-se em faixa granulométrica menor que 1μm, a dispersão é considerada dispersão coloidal. Segundo La Mer (1967), as dispersões coloidais, quando hidrofílicas, dispersam-se espontaneamente na água, sendo um sistema termodinamicamente estável, quando hidrofílicas, formam um sistema termodinamicamente instável. sedimentação e a agregação são fatores que podem afetam a dispersão das partículas.

A teoria DLVO considera que tais interações possuem origem nas forças de Van der Waals e forças entre as duplas camadas elétricas das partículas, ou seja, interação eletrostática. Sendo que as forças de Van der Waals para partículas de mesma natureza em meio aquoso são sempre atrativas, enquanto que, a interação entre as duplas camadas elétricas de partículas com cargas superficiais idênticas são repulsivas. Alguns estudos experimentais sugerem a existência de outras forças adicionais, como a hidratação, considerada repulsiva, e a hidrofóbica, considerada atrativa.

A dispersão ocorre quando o sistema é termodinamicamente estável (energia de Gibbs positiva), fato que ocorre quando a repulsão eletrostática prevalece sobre as forças de Van der Waals, descritas anteriormente. Uma maneira simples, mas onerosa, de realizar a dispersão é elevando-se o pH com altas dosagens de NaOH, fato que aumenta consideravelmente a repulsão eletrostática entre as partículas. Portanto, para facilitar a dispersão de partículas pode-se utilizar alguns reagentes que alteram a carga de superfície da partícula a fim de promover a dispersão. Aqueles que são usados com a finalidade de aumentar a estabilidade do sistema são chamados de dispersantes.

Os agentes dispersantes mais comuns empregados no tratamento de minério, segundo RABELO (1994), são mostrados na tabela 1. Sendo os inorgânicos com a função de aumentar e manter a carga superficial da dupla camada elétrica. Os orgânicos monoméricos além de atuar como os inorgânicos, utilizam do processo de solvatação para ligarem-se ao adsorvente. Por último, os dispersantes orgânicos poliméricos atuam através da estabilização elétrica.

Classes Principais Tipos Exemplos (observações)

Inorgânicos fosfatos de sódio hexametafosfato

tripolifosfato