Exemplos de Processos Aplicados para Redução do Teor de Fósforo dos

RABELO (1994) realizou diversos ensaios de flotação utilizando reagentes coletores aniônicos e anfotéricos para uma amostra de minério de ferro da Mina de Alegria, Mariana, MG, contendo 0,072% de fósforo. Todos os resultados mostram que a flotabilidade para fósforo aumenta juntamente com a flotabilidade do ferro. O uso de sacorsinatos não possibilitaram a separação seletiva do fósforo dos minerais de ferro.

Testes com aminas levaram a um enriquecimento em fósforo nos concentrados da flotação.

Em Tilden Mine (EUA), a otimização da floculação com um novo reagente proporcionou redução de 0,052% para 0,040% de fósforo no produto deslamado. Os melhores resultados na redução de fósforo na etapa de flotação foram alcançados utilizando-se um coletor anfotérico, o ATRAC 873. Esse processo foi implantado industrialmente e levou a uma redução no concentrado final de 0,040% para 0,032% de fósforo (SIIRAK et al., 1990).

No Irã, a mina de Chador Malu contém um minério com aproximadamente 60% de ferro e 0,8% de fósforo. Os principais minerais presentes no minério são hematita, magnetita e apatita. A redução do teor de fósforo ocorre nas etapas de flotação rougher, scavenger e cleaner com o uso dos coletores BEROL e BROLL. Os teores alcançados são inferiores a 0,045% de fósforo (RANJBAR, 2002).

Em Pea Ridge Iron Ore (EUA), uma redução de 0,080% para 0,020% de fósforo no concentrado foi possível com a inclusão de estágios de remoagem e separação magnética para preparação da alimentação da flotação com álcoois graxos e aumento de tempo de residência na flotação (PYATT, 1990).

Minérios de Moncorvo (Portugal), contendo lazulita, rockbridgeita e outros minerais de fósforo não identificados foram flotados com tall oil como coletor, tripolifosfato como dispersante e vários depressores. A redução foi de 0,46% para 0,20% de fósforo (KOKAL, 1990).

Ensaios de flotação com amostras de minério de ferro de um depósito do Amapá, com o uso de óleo de soja levou à uma redução de 0,228% para 0,150% de fósforo (VIANA et

al, 2007).

GONG et al. (1992) em estudos sobre o minério de fosfato de Mt. Weld, na Austrália, composto principalmente por hematita, goethita, apatita e ilmenita. Testes de flotação

mostraram que o silicato de sódio é um excelente depressor para óxidos de ferro, levando à obtenção de um concentrado com 38,6% P2O5, 2,67% Fe2O3 e 90% de

recuperação. Os testes foram realizados em dois estágios, com silicato de sódio na concentração de 1000g/t e sem silicato de sódio, e com a adição de ácido graxo como coletor, na dosagem de 350g/t. Os testes foram realizados em pH = 9,8. As recuperações nos concentrados dos minerais existentes no fosfato Mt. Weld são apresentados na figura 3.15. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Apatita CaFeFos Monazita Hematita Goethita Ilmenita

R ec u p er a çã o d o s M in er a is ( % )

Sem Silicato de Sódio Com Silicato de Sódio

FIGURA 3.15: Recuperação de minerais nos concentrados finais da flotação na ausência (AF27) e presença (AF5) de silicato de sódio (modificado de GONG et al.,

1992).

O mecanismo de depressão seletiva do silicato de sódio ainda não é bem definido. Talvez essa seletividade esteja ligada ao processo de hidrólise do silicato. Em pH elevado, o silicato de sódio é um depressor mais efetivo, o que pode estar associado à polimerização deste.

SU et al.(1998) confirmou o efeito positivo do silicato de sódio, que diminui o teor de fósforo do concentrado magnetítico de Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) de Kiruna, na Suécia. Neste estudo foi avaliado o efeito da temperatura na cinética de

flotação da apatita a partir de finos de magnetita, usando-se um ácido graxo (Atrac 1562) como coletor e silicato de sódio como dispersante.

Os efeitos positivos da temperatura na flotação estão ligados à melhoria das propriedades químicas dos reagentes, como solubilidade e energia de ativação, a remoção de ultra finos das superfícies dos minerais na polpa, a desidratação de superfícies e de moléculas dos reagentes. Concluiu-se que o teor de fósforo no concentrado de magnetita tende a decrescer com o aumento da temperatura de flotação, como pode ser observado na figura 3.16.

FIGURA 3.16: Efeito da temperatura e da dosagem de coletor (Atrac 1562) no teor de fósforo no concentrado de magnetita (SU et al, 1998).

Uma investigação sobre a desfosforização e aumento do teor de ferro do minério levemente magnético de Meishan, China, foi realizada com o objetivo de desenvolver um novo reagente coletor para desfosforização. Os principais minerais de ferro de Meishan são a magnetita, hematita, siderita e a pirita, enquanto a ganga é constituída principalmente de apatita, dolomita, calcita e quartzo. Os coletores usados foram o

sacorsinato oléico (OSS), alquil polioxietileno éter fosfato (AEP) e misturas dos dois reagentes (SUN et al., 2002).

A flotabilidade da hematita foi praticamente inalterada variando-se a proporção de cada reagente. O máximo de seletividade foi obtido com uma mistura de 45% de OSS e de 55% de AEP. Foram realizados testes de desfosforização com duas concentrações diferentes da mistura (MD), com 2kg/t de silicato de sódio em diferentes valores de pH. Os resultados desses testes são apresentados na figura 3.17.

FIGURA 3.17: Influência do pH no teor de P e na perda de ferro no concentrado (modificado de SUN et al., 2002).

Estudos de redução do teor de fósforo em minérios de ferro têm sido realizados tanto para métodos convencionais de beneficiamento como para métodos alternativos, como processos hidrometalúrgicos. CHENG et al. (1999) avaliaram o processo de lixiviação ácida para redução do teor de fósforo de uma amostra de minério de ferro da região de Pilbara, na Austrália. A amostra foi aquecida a 1250ºC e em seguida foi lixiviada em soluções de diferentes concentrações de ácido sulfúrico. Após a lixiviação por 5 horas a 60ºC em 0,1M de ácido sulfúrico, a redução do teor em fósforo foi de cerca de 68%. A amostra que continha cerca de 0,126% de fósforo gerou um produto com 0,044% de fósforo aproximadamente.

Uma amostra de minério de ferro brasileiro com cerca de 0,104% de fósforo teve seu teor reduzido em aproximadamente 40% com o uso de água carbonatada e ácido sulfúrico na lixiviação ácida (ARAUJO et al., 1994).