Correlação entre estado de dispersão, propriedades eletrocinéticas e flotabilidade de hematita

Estudos que visam aperfeiçoar o processo de beneficiamento do minério de ferro são de grande importância. Com o passar do tempo, os minérios a serem explotados estão com teores do mineral de interesse muitos baixos. Com a diminuição desses teores, ocorre uma necessidade maior de moer os minérios em granulometrias mais finas, e consequentemente as características elétricas superficiais das partículas passam a ter maior relevância para a compreensão do processo de flotação e do grau de dispersão. Os óxidos e hidróxidos metálicos, tais como os óxidos de ferro, tornam-se eletricamente carregados quando dispersos em meio aquoso. As alterações ocorridas na superfície de óxidos e a formação de interface eletricamente carregada entre as partículas e o meio aquoso são controladas pelo pH e pela força iônica da solução em que estão dispersos. Esses fatores levam à necessidade de se estudar o efeito da dispersão nas etapas de flotação, espessamento e filtragem. Este trabalho, em escala de laboratório, visou contribuir para a melhor compreensão da flotação de minérios de ferro, abordando a correlação entre dispersão, potencial zeta e microflotação de hematita. A dispersão das partículas minerais na polpa é de fundamental importância para a seletividade da flotação desses minérios. Inicialmente foram realizados ensaios de dispersão com uma amostra de hematita compacta com teores de Fe, SiO2, Al2O3 e PPC de 69,45%, 0,29%, 0,05% e 0,05%, respectivamente. Foi avaliado quatorze dispersantes orgânicos e inorgânicos nos ensaios de dispersão. O estudo da dispersão da hematita sem adição de reagentes mostrou uma diminuição do grau de dispersão na faixa de pH de 6,5 a 7,5. O ponto isoelétrico foi determinado nessa faixa de pH (pH = 6,8), mostrando uma tendência do mineral à agregação. Nos ensaios de dispersão, variou-se a dosagem de dispersante, sendo então selecionados somente os dispersantes que apresentaram diferenças relevantes no grau de dispersão para serem utilizados nos ensaios de microflotação. Praticamente todos os reagentes testados levaram a valores de potencial zeta mais negativos em relação à hematita sem reagentes. Nos ensaios de microflotação utilizaram-se alguns reagentes, dos quais o amido apresentou menor grau de dispersão na presença do coletor etermonoamina. Os silicatos de sódio aumentaram a flotabilidade da hematita na presença de monoamina, sendo que o silicato de sódio C112, o de menor razão soda/sílica, apresentou maior aumento com os dois coletores testados.Studies aiming to improve the beneficiation of iron ores are highly relevant. The grade of the valuable mineral in the ores being mined is steadily decreasing. The lower grade ores require finer grinding. Iron oxides and hydroxides acquire surface charge when dispersed in aqueous medium. The changes on the surface of oxides and the formation of an electrically interface between the particles and the aqueous medium are controlled by the pH and the ionic strength of the solution. These factors lead to the need of investigating the effect of dispersion on the stages of flotation, thickening, and filtration. This laboratory scale study aimed to contribute to the understanding of iron ores flotation, addressing the correlation among dispersion, zeta potential, and microflotation of hematite. The dispersion of mineral particles in the pulp is a key factor to the flotation selectivity of these ores. Initially dispersion experiments were performed on a compact hematite sample presenting Fe, SiO2, Al2O3, and PPC contents of 69.45%, 0.29%, 0.05%, and 0.05%, respectively. Fourteen organic and inorganic dispersants were evaluated in the dispersion experiments. In the absence of reagents the hematite dispersion degree was very low in the pH range between 6.5 and 7.5. The isoelectric point was determined in this pH range (pH = 6.8), in which a trend to aggregation was observed. In the dispersion experiments the dispersant dosage was varied and those causing relevant changes in the dispersion degree were selected to be used in the microflotation experiments. Most of the reagents rendered the hematite zeta potential less negative then that measured in the absence of reagents. Among the reagents used in microflotation, the lowest dispersion degree was achieved in the presence of the collector ethermonoamine. Sodium silicates increased the hematite floatability in the presence of monoamine. Sodium silicate C112, presenting the lowest Na2O:SiO2 ratio, provide the highest increase in hematite floatability in the presence of both collectors used