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Separação diferencial de partículas minerais

Seminário: Separação diferencial de partículas minerais. Pesquise 859.000+ trabalhos acadêmicos

Por:   •  14/10/2014  •  Seminário  •  1.804 Palavras (8 Páginas)  •  181 Visualizações

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ratamento de Minérios (Separação diferencial de partículas minerais):

Minérios sulfetados: Cu, Pb, Zn, Mo, Fe, Ni; Oxi-Minerais: Óxidos de Mn, Nb, Mn, Cr, Ti, Fe, Al, Si, Argilas etc.;

Minerais semi-solúveis (não metálicos industriais): Fosfatos, CaF2 (fluorita), CaWO4 (chelita),

Magnesita (MgSO4), Barita (BaSO4), Calcita (CaCO3); Metais nativos: Au, Ag, Hg;

Carvão “metalúrgico”; Sais solúveis: KCl, NaCl; Beneficiamento (adequação) de matérias primas (remoção de impurezas em feldspatos, caulim, argilas para cerâmicos, tintas e outros); Outros: Iodo, Ácido Bórico.

Meio Ambiente (separação sólido/líquido, sólido/líquido/líquido ou líquido/líquido):

Efluentes de usinas de tratamento por flotação de minérios, espessadores ou de concentração gravimétrica de finos (ciclones, espirais, mesas concentradoras). Tratamento de compostos orgânicos (plantas de extração por solvente), óleos, graxas e corantes (ágatas). Tratamento de efluentes contendo metais pesados (Ag+1, Sn+2, As+3, Cr+3 / Cr+6, Au+2/Au+4, Be+2, Cd+2, Co+2, Ga+2, Ge+4, Hg+2, Pb+2, Mn+2, Ni+2, Cu+2, Zn+2, Sb+3,

Se+2) e ânions (CN, CrO4, S-2 AsO4, SO4, PO4, MoO4, F-1). Reciclo de águas (filtros): Remoção de ânions e íons cálcio.

Tratamento de DAM – Drenagens Ácidas de Minas

Processos Industriais

Separação de proteínas; Impurezas na indústria do açúcar de cana; Separação de óleos, graxas, tensoativos (surfactantes, detergentes), remoção de odor e resíduos sólidos de indústria alimentícia; Reciclo de plásticos, pigmentos, corantes e fibras; Separação tinta-papel, borracha, resinas, pigmentos dos “tonners” de impressoras; Remoção de óleos emulsificados (emulsionados) na indústria química e petroquímica; Espessamento (adensamento) de lodos ativados; Reuso (reciclo) de águas de processo (PET, lavagem de veículos, aviões)

Outros

Separação-remoção de microorganismos (algas, fungos, bactérias); Separação de íons de metais em química analítica; Tratamento de solos: remoção de pesticidas, óleos e elementos radioativos; Tratamento de águas de processo no controle de corrosão, remoção de detergentes; Tratamento de águas para uso industrial e doméstico; Tratamento de esgotos domésticos (remoção de flocos biológicos, sólidos suspensos).

No tratamento de minérios, a flotação (“froth flotation”) é sem dúvida a técnica mais importante e versátil, e seu uso e aplicação vêm sendo continuamente expandidos, com o objetivo de tratar grandes quantidades de minério e para abranger novas áreas.

Originalmente patenteado em 1906, o processo de flotação tem permitido o beneficiamento de minérios de baixos teores e finamente disseminados, antes classificados como economicamente inviáveis. Esse processo possibilita a separação seletiva de minerais complexos como chumbo-zinco, cobre-zinco, etc. Inicialmente desenvolvido para o processamento de sulfetos de cobre, chumbo e zinco, o campo da flotação no contexto do tratamento de minérios tem se expandido, e inclui atualmente o processamento de prata; níquel; sulfetos de ouro; óxidos, tais como hematita e cassiterita; minerais oxidados, como malaquita e cassiterita; e minerais não metálicos, como fluorita, fosfatos e carvão.

No cenário mineral brasileiro atual a flotação é responsável pelo beneficiamento de minérios de ferro, fosfato, grafita, magnesita, talco, sulfetos de cobre, sulfetos de chumbo-zinco, óxidos de zinco, níquel, ouro, nióbio, fluorita, carvão, feldspato, silvita e resíduo hidrometalúrgico contendo prata. Sendo que os minérios de ferro e fosfato dominam esse cenário, tanto com relação à tonelagem processada quanto em número de usinas em operação (Araújo et al., 2005).

2 – MÁQUI AS DE FLOTAÇÃO Células mecânicas convencionais – Células FAI

O sistema FAI (Flotação por Ar Induzido) consiste de uma câmara de flotação com um sistema impeller-edutor (associado a um estator) de alta velocidade de rotação, que cisalha o ar formando bolhas com diâmetro entre 400 e 2000 µm (Figura 1). A relação volumétrica gás/água (hold up) pode ser incrementada pela injeção de um volume maior de ar. O regime hidrodinâmico turbulento, a alta cinética de flotação (resultando no curto tempo de retenção) e a elevada razão gás/líquido são as principais características do processo FAI.

Figura 1. Células de flotação por ar induzido - FAI.

Colunas de Flotação

Embora tenham sido desenvolvidas diferentes concepções para as colunas de flotação, o tipo comumente conhecido como “Coluna Canadense” apresenta as características básicas utilizadas em unidades industriais (Aquino et al., 2002). A alimentação da polpa, previamente condicionada, é feita aproximadamente a 2/3 da altura da coluna a partir de sua base. Na zona de coleção, as partículas provenientes da alimentação da polpa são contatadas em contracorrente com o fluxo de bolhas de ar produzido pelo aerador instalado na parte inferior da coluna. As partículas hidrofóbicas colidem e aderem às bolhas ascendentes, sendo transportadas até a zona de limpeza, constituída por uma camada de espuma que pode alcançar até 1 metro de espessura.

Por outro lado, as partículas hidrofílicas ou pouco hidrofóbicas e, portanto, não aderidas às bolhas, são removidas na base da coluna (Ityokumbul et al., 1995; Yianatos, 2002; Yianatos et al., 2005). Na parte superior da coluna é adicionada água de lavagem, com auxílio de dispersores (aspersores), visando permitir uma adequada distribuição de água no interior da camada de espuma. A água de lavagem desempenha um papel de fundamental importância neste processo para eliminação de partículas arrastadas pelo fluxo ascendente e para a estabilização da espuma (Aquino et al., 2002; Yianatos, 2002).

A coluna de flotação difere da célula mecânica convencional nos seguintes aspectos básicos: - Geometria (relação altura/diâmetro);

- Água de lavagem da fase espuma;

- Ausência de agitação mecânica;

- Captura de partículas

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