BR102017023903A2 - Processo de beneficiamento de minério - Google Patents
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Abstract
a presente invenção se aplica no campo de processos de beneficiamento de minérios com a finalidade de proporcionar uma redução ou aumento da concentração de algum dos seus constituintes, bem como descreve um processo para concentrar o teor de óxido de lítio proveniente de rocha pegmatítica a partir do rejeito do processo de concentração gravimétrica de recuperação de minerais pesados.
Description
PROCESSO DE BENEFICIAMENTO DE MINÉRIO
CAMPO DE APLICAÇÃO [0001] A presente invenção se aplica no campo de processos de beneficiamento de minérios com a finalidade de proporcionar uma redução ou aumento da concentração de algum dos seus constituintes.
[0002] A presente invenção descreve um processo para concentração de óxido de litio proveniente de rocha pegmatítica a partir do rejeito do processo de concentração gravimétrica de recuperação de minerais pesados.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0003] O litio é um metal alcalino, altamente reativo que possui grande potencial eletroquímico, entretanto, não ocorre na natureza como elemento puro, sendo encontrado na forma de um mineral ou um sal.
[0004] O litio é um metal leve e o mais eletropositivo dos elementos metálicos. Tem brilho prateado e é também encontrado nas rochas magmáticas. O litio não ocorre livre na natureza e, mesmo combinado, está longe de ser abundante. Na crosta terrestre encontra-se bastante distribuído, sendo-lhe atribuída uma percentagem da ordem de 0,004%. Os compostos de litio são obtidos nos minerais: espodumênio, lepidolita, ambligonita ou petalita que são aluminossilicatos de litio.
[0005] Os pegmatitos são rochas ígneas com granulometria grossa formadas pela cristalização de líquidos pósmagmáticos. Os pegmatitos estão associados com seus vizinhos intrusivos. Mineralogicamente os pegmatitos graníticos contêm feldspato, quartzo e micas como componentes principais, e uma variedade de elementos
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2/8 acessórios como o litio, o berilio, o tântalo, o estanho e o césio que podem ocorrer ou não em concentrações economicamente significativas (Luz et al., 2003).
[0006] A presente invenção descreve um processo para beneficiamento de minério promovendo a concentração do óxido litio acima de 5,5% presente no feldspato litico ou diretamente do pegmatito.
[0007] Apesar de já existirem técnicas e processos para a concentração de óxido de litio proveniente de feldspatos líticos ou diretamente do pegmatito, as pesquisas que vêm sendo realizadas possuem o intuito de aperfeiçoar o referido processo de modo a garantir um produto com maior concentração de óxido de litio e recuperação metalúrgica.
[0008] Deste modo, a presente invenção está relacionada com uma etapa de flotação mais eficiente oriunda de um estudo com diversas condições de processo capazes de promover um processo mais otimizado e com melhores resultados de recuperação metalúrgica.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0009] O documento americano US 4,098,687 descreve um método para beneficiamento de minérios que obtém óxido de litio através de flotação. No referido método, a etapa de flotação deve ser realizada, preferivelmente, sem a etapa de deslamagem, onde é utilizado um dispersante. Também é realizada uma etapa de seletividade aniônica para a flotação.
[00010] O documento CN103934112 descreve um método de beneficiamento de óxido de litio que compreende as etapas de moagem do minério de litio, adição de hidróxido de sódio
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3/8 à lama, adição de água à polpa e flotação em duas etapas, sendo uma para a lepidolita e outra para o espodumênio.
[00011] O documento CN104258979 descreve um processo de beneficiamento de minério de feldspato. Esse processo inclui moagem, separação magnética e flotação, entretanto a sua finalidade é reduzir a concentração de compostos ferrosos no referido minério.
[00012] O documento CN104923384 descreve um processo de beneficiamento de minério de feldspato. O mesmo consiste em etapas de moagem, separação magnética e de flotação. Assim como o documento mencionado acima, a finalidade deste processo também é a redução do teor de compostos ferrosos.
[00013] Apesar de os documentos acima também estarem no âmbito do beneficiamento de litio, a presente invenção difere-se dos documentos aqui analisados, pois além de possuir uma etapa de separação magnética anterior à flotação para retirada de compostos contendo ferro em suas estruturas cristalinas, também apresenta uma otimização da etapa de flotação, garantindo um processo superior ao encontrado no estado da técnica.
[00014] Este processo de beneficiamento se mostra relevante ao agregar valor ao rejeito do beneficiamento de Tântalo, concentrando o óxido de litio presente no mesmo, tornando-o interessante comercialmente.
[00015] Até o momento, não havia sido descrito um processo de beneficiamento de óxido de litio, concentrando o mesmo nos minérios feldspato litico ou diretamente do pegmatito, com a sequência de etapas conforme proposta na presente invenção, bem como com os reagentes utilizados na etapa de flotação.
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4/8 [00016] O principal entrave para a referida concentração do óxido de litio nos minerais é a presença de alguns contaminantes, como sódio, potássio, cálcio e minerais contendo Fe2Ü3. A presente invenção compreende uma disposição das etapas, de modo a evitar a interferência de tais contaminantes, como a realocação da separação magnética antes das etapas de flotação, garantindo um produto com maior concentração e recuperação metalúrgica.
SÚMARIO DA INVENÇÃO [00017] A presente invenção compreende um processo para o beneficiamento de minério, capaz de promover concentrações acima de 5,5% a 6,5% de óxido de litio promovida através de uma otimização na etapa de flotação.
[00018] Tal capacidade de otimização é alcançada através de uma sequência adequada das etapas do referido processo, bem como com as condições em que ocorre a etapa de flotação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
| [00019] | A | presente invenção descreve um processo capaz de | ||
| promover | a | concentração de óxido de | litio em rejeito | |
| oriundo | da | planta | gravimétrica e/ou | provenientes do |
| pegmatito | da | l mina. | ||
| [00020] | 0 | referido | processo compreende as etapas de: |
moagem, classificação, deslamagem, separação magnética (em duas etapas) e flotação (em duas etapas).
[00021] A alimentação do processo é realizada com o ROM pegmatitico, com os rejeitos das plantas gravimétricas e bem como rejeitos estocados na barragem.
[00022] Inicialmente, o minério é moido, para garantir um tamanho adequado para as etapas subsequentes.
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5/8 [00023] Para garantir que o tamanho da referida partícula na etapa de moagem seja atingido, a etapa de classificação garante o tamanho, retornando as partículas para a etapa de moagem caso a classificação seja negativa.
[00024] O minério pegmatítico é, então, submetido a uma etapa de deslamagem.
[00025] A referida etapa de deslamagem compreende a retirada das partículas ultrafinas (-0,038mm), que aumentam o consumo de reagente e diminuem a recuperação metalúrgica do processo.
[00026] A referida etapa de deslamagem pode ocorrer em hidrociclones ou espirais classificadoras.
[00027] Da referida etapa de deslamagem, são obtidos dois fluxos: as lamas e o deslamado, que é o fluxo de alimentação da próxima etapa, a separação magnética.
[00028] O referido deslamado segue para a etapa de separação magnética, que ocorre em dois estágios, rougher e cleaner, com a finalidade de remover contaminantes presentes no fluxo oriundo da deslamagem. A etapa de separação magnética ocorre em duas ou três etapas para que sejam retirados minerais que possuem Fe2Ü3 em sua composição. A separação magnética ocorre nas etapas Rougher/Cleaner ou Rougher/Cleaner/Recleaner em separadores do tipo WHIMS (Separação Magnética à Úmido de Alta Intensidade), com campos magnéticos acima de 10.000 Gauss.
[00029] Da referida etapa de separação magnética, obtémse o material magnético (Rejeito), que segue para o espessador de rejeitos e desaguamento. O fluxo não magnético é encaminhado para a etapa de flotação.
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6/8 [00030] A etapa de flotação compreende regularização, para que o pH se mantenha controlado entre 6,5 a 7,5, condicionamento da polpa com ácido graxo e sulfocarboxilato alifático sódico de cadeia carbônica diferenciada dos ácidos graxos como uma mistura de reagentes coletores, bem como a flotação em duas etapas, rougher e cleaner. Como em toda operação de concentração, também para a flotação é dificil obter o teor e a recuperação metalúrgica desejados numa única etapa. Genericamente, executa-se uma primeira flotação, chamada rougher, onde se obtém um concentrado pobre e um rejeito que ainda contém teores dos minerais úteis. O concentrado é lavado novamente numa segunda flotação, denominada cleaner, onde é produzido um concentrado final e um rejeito de teor baixo.
[00031] A etapa de flotação se inicia no tanque condicionador, onde são adicionados ácidos graxos , bem como compostos derivados dos mesmos, em concentrações entre 150g/t a 400g/t, além desulfocarboxilato alifático sódico em concentrações entre 50g/t a 150g/. Os mesmos possuem a finalidade de aumentar a flotabilidade dos minerais que contém litio.
[00032] A partir do referido tanque condicionador, a polpa obtida é enviada para a primeira etapa de flotação: flotação Rougher que ocorre em células de flotação mecânicas.
[00033] Na etapa de flotação Rougher é adicionado um espumante comercial à caixa de alimentação da primeira célula de flotação mecânica.
[00034] A segunda etapa da flotação é a flotação Cleaner, realizada células de flotação mecânicas. O rejeito
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7/8 proveniente da flotação Cleaner flui para a alimentação da flotação Rougher.
[00035] O concentrado final obtido das etapas de flotação segue para a etapa de filtragem, com umidade de 10%.
[00036] Após a referida etapa de filtragem, o concentrado segue para a etapa de secagem, onde se obtém um produto com umidade de até 2%.
[00037] O sistema de transporte do concentrado compreende bombas pneumáticas, silos, filtros e uma estação de ensacamento.
[00038] A bomba pneumática do sistema de transporte envia o concentrado para o silo de alimentação, cujo qual transporta o concentrado para um dos quatro silos de controle de qualidade.
[00039] Os silos de controle de qualidade possuem o volume do 50m3.
[00040] Os silos de controle de qualidade podem acondicionar o produto por, aproximadamente, seis horas, em taxas de alimentação nominais. Dos referidos silos de controle de qualidade, o produto é transportado até um dos quatro silos de armazenamento.
[00041] A escolha dos silos receptores está baseada na qualidade do produto. Os referidos silos receptores possuem volume de 200m3.
[00042] O silo de blendagem possui bomba pneumática, capaz de bombear o concentrado para o sistema de ensacamento.
[00043] No referido sistema de envasamento, o produto final é embalado em Big Bags de, aproximadamente, uma
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8/8 tonelada e meia, sendo então transportado e armazenado por 24 dias.
[00044] A presente invenção foi revelada neste relatório descritivo em termos de sua modalidade preferida. Entretanto, outras modificações e variações são possíveis a partir da presente descrição, estando ainda inseridas no escopo da invenção aqui revelada.
Claims (11)
1. Processo para beneficiamento de minério compreendendo:
(a) Moagem do minério para garantir o tamanho adequado da partícula;
(b) Classificação do tamanho do minério para retorno das partículas inadequadas;
CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de:
(c) Deslamagem (d) Separação Magnética Rougher (e) Separação Magnética Cleaner (f) Flotação Rougher (g) Flotação Cleaner.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERI ZADO pelo fato de a etapa de deslamagem (C) compreender na retirada de partículas ultrafinas, menores que 0,038mm.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a etapa de deslamagem (C) obter lamas, como rejeito, e o underflow, que será a alimentação das etapas de separação magnética.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de as etapas de separação magnética (d) e (e) retirarem minerais que contém Fe2O3 em sua estrutura cristalina antes das etapas da flotação Rouqher e Cleaner.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de as etapas de separação maqnética Rougher (d)e Cleaner (e) compreender a retirada de Fe2C>3 presentes no underflow oriundo da etapa de deslamaqem (c).
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6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de as etapas de flotação (f) e (g) compreenderem regularização de pH, condicionamento da polpa com uma mistura de reagentes coletores, estágio de Flotação Rougher (f) e estágio de Flotação Cleaner (g).
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o pH da polpa com coletor, nas etapas de flotação (f) e (g), ser entre 6,5 e 7,5.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato da mistura de reagentes coletores compreender ácidos graxos, em concentrações de 150g/t a 400g/t, e sulfocarboxilato alifático sódico de cadeia carbono diferenciada dos ácidos graxos, em concentrações de 50g/t a 150g/t,
9. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de as etapas de Flotação Rougher (f) e Cleaner (g) compreenderem células mecânicas.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de, na etapa de Flotação Rougher (f), ser adicionado espumante comercial à primeira célula de flotação mecânica.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de a etapa de Flotação Cleaner (g) possuir um sistema de reciclo, que retorna, para a Flotação
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reivindicações de 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de obter concentrações de óxido de litio entre 5,5% a 6,5%.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114870986A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-09 | 江西九岭锂业股份有限公司 | 一种超细弱磁性锂矿石尾泥的处理方法 |
| WO2023098500A1 (zh) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | 天齐创锂科技(深圳)有限公司 | 锂渣综合回收锂、钽铌、硅铝微粉、铁精矿和石膏的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023098500A1 (zh) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | 天齐创锂科技(深圳)有限公司 | 锂渣综合回收锂、钽铌、硅铝微粉、铁精矿和石膏的方法 |
| CN114870986A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-09 | 江西九岭锂业股份有限公司 | 一种超细弱磁性锂矿石尾泥的处理方法 |
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| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
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