BRPI0705593B1 - method of quantifying amines in iron ore flotation waste - Google Patents

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Cornélio De Freitas Carvalho
Danielle Marques De Araújo
Maria Irene Yoshida
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Univ Minas Gerais
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Abstract

método de quantificação de aminas em resíduos de flotação de minério de ferro. a presente invenção diz respeito a um método de quantificação de aminas graxas provenientes de efluentes gerados pelo processo de flotação reversa do minério de ferro, utilizando técnica colorimétrica que contém o verde de bromocresol como corante orgânico.amine quantification method in iron ore flotation residues. The present invention relates to a method of quantifying fatty amines from effluents generated by the iron ore reverse flotation process using a colorimetric technique containing bromocresol green as an organic dye.

Description

“MÉTODO DE QUANTIFICAÇÃO DE AMINAS EM RESÍDUOS DE FLOTAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO” A presente invenção diz respeito a um método de quantificação de aminas graxas provenientes de efluentes gerados pelo processo de flotação reversa do minério de ferro, utilizando técnica colorimétrica que contém o verde de bromocresol como corante orgânico."METHOD OF QUANTIFICATION OF AMINES IN IRON ORE FLOTATION WASTE" The present invention relates to a method of quantifying fatty amines from effluents generated by the reverse flotation process of iron ore using a colorimetric technique containing iron ore green. bromocresol as an organic dye.

Devido à crescente demanda de ferro, os depósitos de minérios de ferro de altos teores vêm diminuindo, havendo então a necessidade de explorar depósitos com teores cada vez mais baixos.Due to the increasing demand for iron, deposits of high grade iron ores have been decreasing and there is a need to exploit deposits with lower grades.

Os depósitos que apresentam altos teores de ferro são apenas submetidos a etapas de cominuição e classificação granulométrica. Enquanto que em depósitos que apresentam baixos teores de ferro, são necessárias etapas de concentração para que sejam alcançadas as especificações do mercado, tais como teor mínimo de ferro e minimização de substâncias presentes e que são indesejáveis, como a sílica. O principal método de concentração utilizado para o tratamento de minério de ferro é a flotação catiônica reversa. Este método tem como finalidade promover a separação entre os óxidos de ferro e a sílica.Deposits with high iron content are only submitted to comminution and grading steps. While in deposits with low iron content, concentration steps are required to achieve market specifications such as minimum iron content and minimization of undesirable substances such as silica. The main concentration method used for the treatment of iron ore is reverse cationic flotation. This method aims to promote the separation between iron oxides and silica.

Os principais reagentes utilizados na flotação catiônica são o amido, que tem como função deprimir os minerais de ferro impedindo que estes sejam flotados, e as aminas graxas, que tem a função de coletor dos minerais de quartzo [Samarco Mineração, www.samarco.com1 [Quast, K. B. 2000. A Review of Hematite Flotation Using 12-Carbon Chain Collectors. Minerais Engineering, 13: 1361-1376] [Scoott, J.L.; Smith, R.W. 1991. Diamine Flotation of Quartz. Minerais Engineering, 4:141 - 150] [Fuerstenau, M.C. 1985. Chemistry of Flotation. New York, Society of Mining Engineers].The main reagents used in cationic flotation are starch, which has the function of depressing iron minerals preventing them from being floated, and fatty amines, which have the function of collector of quartz minerals [Samarco Mineração, www.samarco.com1 [Quast, KB 2000. A Review of Hematite Flotation Using 12-Carbon Chain Collectors. Minerals Engineering, 13: 1361-1376] [Scoott, J.L .; Smith, R.W. 1991. Diamine Flotation of Quartz. Minerals Engineering, 4: 141-150] [Fuerstenau, M.C. 1985. Chemistry of Flotation. New York, Society of Mining Engineers].

Após a flotação, a maior parte das aminas graxas utilizadas ficam retidas no material flotado (predominantemente de quartzo), os quais são depositados nas barragens de rejeito. A possibilidade de reutilização das aminas acarretaria em considerável redução de custos operacionais, além da diminuição da quantidade de reagentes liberados para o meio ambiente. Estima-se que aproximadamente 5500 toneladas de derivados de amina sejam usados anualmente no Brasil [Neder, E.E. 2005. O Uso das Aminas Graxas e seus Derivados na Flotação de Minérios Brasileiros. Universidade de São Paulo. Dissertação de Mestrado, 91 p] A expectativa para os próximos anos é que o consumo de aminas deverá aumentar devido à crescente demanda mundial por minério de ferro. As aminas são reagentes relativamente caros, porém, importantes no processo de concentração, e chegam a representar cerca de 48% dos custos totais com reagentes no processo de flotação [Batisteli, G.M.B. 2007. Amina Residual na Flotação Catiônica Reversa de Minério de Ferro Universidade Federal de Minas Gerais, Dissertação de Mestrado, 118 p] e 30% dos custos operacionais do processamento global de beneficiamento [Neder, 2005], Em vista disso, é de grande interesse a redução do custo com aminas no processo do beneficiamento do minério de ferro. Para tanto, uma das alternativas envolve a reutilização das aminas na flotação reversa de minério de ferro. A patente de invenção DE10065846-A1 descreve o único processo de reutilização de aminas no processo de flotação do minério de ferro divulgado até o momento. No processo de reutilização de aminas do citado documento, após uma primeira flotação, a água do flotado obtida é reutilizada para o aproveitamento de parte da amina em flotações subseqüentes. À medida que a água do flotado é reutilizada, permanecem nela quantidades cada vez menores de amina, o que exige, a cada nova reutilização da água do flotado, a inclusão de quantidades cada vez maiores de amina para continuar a obter o máximo de aproveitamento no processo de beneficiamento.After flotation, most of the fatty amines used are trapped in flotation material (predominantly quartz), which is deposited in tailings dams. The possibility of reuse of the amines would result in considerable reduction of operating costs, as well as a reduction in the amount of reagents released to the environment. It is estimated that approximately 5500 tons of amine derivatives are used annually in Brazil [Neder, E.E. 2005. The Use of Fatty Amines and their Derivatives in the Flotation of Brazilian Ore. University of Sao Paulo. Master's Dissertation, 91 p] The expectation for the next years is that the consumption of amines should increase due to the growing world demand for iron ore. Amines are relatively expensive but important reagents in the concentration process, accounting for about 48% of total reagents costs in the flotation process [Batisteli, G.M.B. 2007. Residual Amine in Reverse Cationic Flotation of Iron Ore Federal University of Minas Gerais, Master's Dissertation, 118 p] and 30% of the operating costs of global beneficiation processing [Neder, 2005], In view of this, it is of great interest. the reduction in the cost of amines in the iron ore processing process. To this end, one of the alternatives involves the reuse of amines in reverse ore flotation. DE10065846-A1 describes the only reuse process of amines in the iron ore flotation process disclosed so far. In the amine reuse process of the above document, after a first flotation, the obtained flotate water is reused for the utilization of part of the amine in subsequent flotations. As float water is reused, smaller and smaller amounts of amine remain in it, which requires, with each new reuse of float water, the inclusion of increasing amounts of amine to continue to achieve maximum use in the float. beneficiation process.

Apesar do pedido de patente citado descrever esse processo, a não existência de um método de quantificação de amina na água do flotado impossibilita o conhecimento da quantidade exata e correta da amina restante na água do flotado e, portanto, da dose que deve ser adicionada.Although the above cited patent application describes this process, the lack of a method of quantifying amine in float water makes it impossible to know the exact and correct amount of amine remaining in float water and therefore the dose to be added.

Portanto, além dos esforços em se desenvolver processos de reaproveitamento das aminas no processo de beneficiamento do minério, é essencial a existência de um método de quantificação das aminas no flotado a fim de avaliar se as aminas estão realmente sendo reaproveitadas e, em caso positivo, qual é a quantidade de amina reutilizada.Therefore, in addition to efforts to develop amine reuse processes in the ore beneficiation process, it is essential to have a method of quantifying amines in the float in order to assess whether amines are actually being reused and, if so, how much amine is reused.

Nas décadas de 1940 e 1950 foram desenvolvidos vários métodos de quantificação de sais de amônio quaternários baseados em colorimetria, envolvendo o uso de corantes orgânicos de vários tipos como: azul de bromofenol, azul de bromotimol, verde de bromocresol, entre outros [Mukerjee, P, 1956. Use of lonic Dyes in the Analylis of lonic Surfactants and Other lonic Organic Compounds. Analytical Chemistry, vol. 28, n° 5, pp. 870-873] [Colichman, E.L. 1950. Conductance of Long Chain Quaternary Salts in Bromophenolate Blue Solutions. Journal Am. Chem. Soc., vol. 72, pp. 1834-1835] [Colichman, E.L. 1947. Photocolorimetric Method for Determinatíon of Quaternary Ammonium Salts. Analytical Chemistry, 19, p. 430] [Auerbach, M E. 1944. Colorimetric Assay of Quaternary Ammonium salts. Ind. Eng. Chem., analytical edition, 16, pp. 739] [Auerbach, M.E. 1943. Germicidal Quaternary Ammonium salts in Dilute Solution. Ind. Eng. Chem., analytical edition, 15, pp. 492-493] [Ralston, A.W.; Hoffman, E.J.; Hoerr, C.W.; Selby, W.M. 1941. Studies on Hight Molecular Weight Aliphatic Amines and their Salts. Behavior of the Hydrochlorides of Dodecylamine and Octadecylamine in Water. Journal Am. Chem. Soc., vol. 63, pp. 1598-1601] Atualmente existem alguns trabalhos sobre quantificação de aminas graxas através da utilização da metodologia da ninhidrina [Reis, O. B. 2004. Estudo preliminar sobre reutilização das aminas utilizadas em flotação de minério de ferro. Universidade Federal de Ouro Preto. Dissertação de mestrado. 56p] [Teodoro, A.L. e Leão, V.A. 2004. Recuperação de Aminas, Utilizadas na Flotação de Minério de Ferro, Utilizando-se Zeólitas Naturais. Revista Escola de Minas, Ouro Preto, 57(3); 197-201] [Stapelfeldt, F.; Carvalho, C. F.; Chaves, L.C.; Reis, O. B. 2002. Quantificação, decomposição e reutilização de aminas nos resíduos de flotação reversa de minério de ferro. XIX ENTMME, Encontro Nacional de Tratamento de Minérios, Recife] [Chaves, L. C. 2001. Estudo de Resíduos Sólidos Gerados na Flotação de Minério de Ferro: Quantificação e Decomposição de Aminas no Meio Ambiente.In the 1940s and 1950s, various methods of quantifying quaternary ammonium salts based on colorimetry were developed, involving the use of organic dyes of various types such as bromophenol blue, bromotimol blue, bromocresol green, among others [Mukerjee, P , 1956. Use of lonic Dyes in the Analylis of lonic Surfactants and Other lonic Organic Compounds. Analytical Chemistry, Vol. 28, no. 5, pp. 870-873] [Colichman, E.L. 1950. Conductance of Long Chain Quaternary Salts in Bromophenolate Blue Solutions. Journal Am. Chem. Soc., Vol. 72, pp. 1834-1835] [Colichman, E.L. 1947. Photocolorimetric Method for Determination of Quaternary Ammonium Salts. Analytical Chemistry, 19, p. 430] [Auerbach, M E. 1944. Colorimetric Assay of Quaternary Ammonium salts. Ind. Eng. Chem., Analytical edition, 16, pp. 739] [Auerbach, M.E. 1943. Germicidal Quaternary Ammonium salts in Dilute Solution. Ind. Eng. Chem., Analytical edition, 15, pp. 492-493] [Ralston, A.W .; Hoffman, E.J .; Hoerr, C.W .; Selby, W.M. 1941. Studies on Hight Molecular Weight Aliphatic Amines and their Salts. Behavior of the Hydrochlorides of Dodecylamine and Octadecylamine in Water. Journal Am. Chem. Soc., Vol. 63, pp. 1598-1601] There is currently some work on quantification of fatty amines using the ninhhydrin methodology [Reis, O. B. 2004. Preliminary study on the reuse of amines used in iron ore flotation. Federal University of Ouro Preto. Masters dissertation. 56p] [Theodore, A.L. and Leo, V.A. 2004. Recovery of Amines Used in Iron Ore Flotation Using Natural Zeolites. Minas School Magazine, Ouro Preto, 57 (3); 197-201] [Stapelfeldt, F .; Carvalho, C. F .; Chaves, L.C .; Reis, O. B. 2002. Quantification, decomposition and reuse of amines in reverse ore flotation residues. XIX ENTMME, National Meeting of Ore Treatment, Recife] [Chaves, L. C. 2001. Study of Solid Waste Generated in Iron Ore Flotation: Quantification and Decomposition of Amines in the Environment.

Universidade Federal de Ouro Preto. Dissertação de Mestrado, 89p] Os métodos colorimétricos consistem na formação de sais coloridos entre a amina e o corante orgânico que são extraídos com solventes orgânicos.Federal University of Ouro Preto. Master's thesis, 89p] Colorimetric methods consist of the formation of colored salts between the amine and the organic dye that are extracted with organic solvents.

Os corantes orgânicos mencionados são solúveis em solução aquosa e insolúveis em solventes orgânicos e, após reação com os sais de amina, o composto formado torna-se solúvel em solventes orgânicos.The mentioned organic dyes are soluble in aqueous solution and insoluble in organic solvents and, upon reaction with the amine salts, the formed compound becomes soluble in organic solvents.

Através da colorimetria é medida a intensidade da cor formada. Para cada composto de amina a ser determinada é feita uma curva de calibração com padrões de amostras de concentração conhecida. Esta curva é usada para determinar a concentração das aminas em amostras de concentração desconhecida. A ninhidrina é um método colorimétrico que foi utilizado, inicialmente, para quantificação de α aminoácidos (Greenstein, J.P.; Winitz, M. 1961. Chemistry of the amino acids. Ed. John Wiley & Sons, New York, vol. 2, cap. 11]. Observou-se que ao adicionar α aminoácido em um meio contendo tricetohidrindilideno (ninhidrina) uma coloração violeta era produzida, a qual foi atribuída a formação do diceto-hidrindilideno-diceto-hidrindamina. A intensidade da cor relaciona-se diretamente com a concentração dos compostos em solução, sendo que a coloração violeta produz um máximo de absorção nas regiões de 550 - 570nm.Through colorimetry the intensity of the color formed is measured. For each amine compound to be determined, a calibration curve with sample standards of known concentration is made. This curve is used to determine the concentration of amines in samples of unknown concentration. Ninhidrin is a colorimetric method that was initially used for quantification of α amino acids (Greenstein, JP; Winitz, M. 1961. Chemistry of the amino acids. Ed. John Wiley & Sons, New York, vol. 2, chap. 11] It was observed that by adding α amino acid in a medium containing trichetohydrindylidene (ninhhydrin) a violet coloration was produced which was attributed to the formation of dichetohydrindylidene dihydride hydrindamine. concentration of the compounds in solution, with the violet coloration producing a maximum absorption in the regions of 550 - 570nm.

Apesar de ter sido primariamente utilizada para determinação qualitativa e quantitativa de α aminoácidos, a ninhidrina também reage com peptídeos, aminas primárias e secundárias, amônia ou amino álcool, não podendo portanto ser considerado um método específico. Guando utilizado para determinações quantitativas é extremamente importante a remoção total de substâncias interferentes. A reação da ninhidrina é mais efetiva em temperaturas mais elevadas. Entre 60°C e 100°C ocorre a formação do diceto-hidrindilideno-diceto-hidrindamina [Lehninger, A.L.; Nelson, D.L.; Cox, M.M. 1993. Principies of Biochemistry, New York, Worth Publishers, 124p], Estudos anteriores mostraram que este método apresenta boa sensibilidade (detecção de até 1ml_ L'1) e repetibilidade para amostras naturais. Porém, o problema na utilização do mesmo se encontra no baixo rendimento de extração de aminas, principalmente em sólidos [Reis, 2004] [Chaves, 2001], A flotação do minério de ferro gera dois produtos, o concentrado contendo o minério de ferro e o rejeito que é depositado em barragens, ou seja. uma fração líquida e uma sólida. Dentre o total de amma adicionada, a perda de aminas ocorre na fração sólida do rejeito. Os efluentes e resíduos gerados contém basicamente, sílica, compostos orgânicos constituídos de aminas alifáticas (primárias, secundárias e terciárias), e ainda significativas concentrações de minério de ferro, além de outros metais. Normalmente o rejeito proveniente da flotação é encaminhado da usina até as barragens, onde se espera que as partículas sólidas fiquem retidas.Although primarily used for the qualitative and quantitative determination of α amino acids, ninhhydrin also reacts with peptides, primary and secondary amines, ammonia or amino alcohol and therefore cannot be considered a specific method. When used for quantitative determinations, the total removal of interfering substances is extremely important. The reaction of ninhhydrin is most effective at higher temperatures. Between 60 ° C and 100 ° C, formation of the dihydride dihydridyl dihydride hydramine occurs [Lehninger, A.L .; Nelson, D.L .; Cox, M.M. 1993. Principles of Biochemistry, New York, Worth Publishers, 124p], Previous studies have shown that this method has good sensitivity (detection up to 1ml_1) and repeatability for natural samples. However, the problem with its use lies in the low yield of amine extraction, especially in solids [Reis, 2004] [Chaves, 2001]. Iron ore flotation generates two products, the concentrate containing iron ore and the tailings that are deposited in dams, ie. a liquid fraction and a solid fraction. Of the total amma added, the loss of amines occurs in the solid fraction of the tailings. The effluents and waste generated basically contain silica, organic compounds consisting of aliphatic amines (primary, secondary and tertiary), as well as significant concentrations of iron ore and other metals. Normally flotation tailings are routed from the plant to the dams where solid particles are expected to be trapped.

No estado da técnica foram encontradas pouquíssimas patentes referentes a metodologias de quantificação de aminas utilizando métodos colorimétricos. Caillouette, James C. na patente US5998161: “Amine detection by color change, in human body moisture", desenvolveu um método de detecção de aminas associadas a bactérias patogênicas utilizando o verde de bromocresol como corante orgânico para as aminas. Já Beauchamp, Jesse L. na patente US20060263257A1: “Optical gas sensor based on dyed high surface area substrates”, desenvolveu um novo sensor ótico que utiliza o verde de bromocresol como corante orgânico, Este sensor é capaz de identificar aminas alifáticas tais como terc-butilamina, dietílamina e trietilamina e também piridina e anilina.In the state of the art, very few patents have been found for amine quantification methodologies using colorimetric methods. Caillouette, James C. in US5998161: "Amine detection by color change in human body moisture" has developed a method for detecting amines associated with pathogenic bacteria using bromocresol green as an organic dye for amines. Already Beauchamp, Jesse L In US20060263257A1: "Optical gas sensor based on dyed high surface area substrates", developed a new optical sensor that uses bromocresol green as an organic dye. This sensor is capable of identifying aliphatic amines such as tert-butylamine, diethylamine and triethylamine. and also pyridine and aniline.

Contudo, até o presente momento não foi encontrada nenhuma metodologia de quantificação de aminas utilizando corante orgânico diverso da ninhidrina para fins de dosagem de aminas graxas provenientes de efluentes do processo de flotação reversa do minério de ferro e que se mostre eficiente. A presente invenção traz um método de quantificação das aminas graxas no processo de flotação reversa do minério de ferro utilizando o verde de bromocresol como corante visando, especialmente, otimizar ao máximo o reuso das aminas, uma vez que permite identificar a quantidade exata recuperada no processa anterior e a quantidade exata a ser acrescentada no processo seguinte.However, to date no amine quantification methodology has been found using ninhhydrin's different organic dye for the purpose of dosing fatty amines from effluents from the iron ore reverse flotation process and proving to be efficient. The present invention provides a method of quantifying the fatty amines in the iron ore reverse flotation process using bromocresol green as a dye, especially aiming at maximizing the reuse of the amines, as it allows to identify the exact amount recovered in the process. the exact amount to be added in the next process.

Sabe-se que aminas na presença de verde de bromocresol podem formar dois tipos de compostos: em soluções alcalinas é formado um sal de diamina de coloração verde, enquanto que, em soluções ácidas é formado um sal de monoamina de coloração amarela [Mukerjee. 1956: Auerbach, 1943], No presente método de quantificação de aminas, a reação entre a eteramina e o verde de bromocresol ocorre em pH = 5, portanto é formado um sal de monoamina. O presente método permite a quantificação das aminas denominadas eteramina Flotigam EDA 3B e a eterdiamina Flotigam 2835, produzidas pela Empresa Clariant e que são utilizadas nos processos de flotação em várias empresas mineradoras.It is known that amines in the presence of bromocresol green can form two types of compounds: in alkaline solutions a green colored diamine salt is formed, while in acidic solutions a yellow colored monoamine salt is formed [Mukerjee. 1956: Auerbach, 1943], In the present method of quantification of amines, the reaction between eteramine and bromocresol green occurs at pH = 5, therefore a monoamine salt is formed. The present method allows quantification of the amines called etheramine Flotigam EDA 3B and eterdiamine Flotigam 2835, produced by Clariant Company, which are used in flotation processes in various mining companies.

De acordo com o boletim informativo da empresa Clariant [Empresa Clariant S.A. 1999. Boletim informativo sobre produtos. São Paulo. 5p], as eteraminas estudadas apresentam as seguintes composições químicas: [R-O-(CH2)3-NH3]+ CH3COO' (Flotigam EDA 3B) onde, R = radical alquil com 10 a 14 átomos de carbono e [R-0-(CH2)3-NH-(CH2)3-NH3r CH3COO (Flotigam 2835) onde, R = radical alquil com 10 ou mais átomos de carbono. A invenção pode ser mais bem compreendida através dos exemplos abaixo.According to Clariant Company Newsletter [Company Clariant S.A. 1999. Product Newsletter. Sao Paulo. 5p], the ethersines studied have the following chemical compositions: [RO- (CH2) 3-NH3] + CH3COO '(Flotigam EDA 3B) where, R = alkyl radical of 10 to 14 carbon atoms and [R-0- ( CH 2) 3-NH- (CH 2) 3 -NH 3 r CH 3 COO (Flotigam 2835) where, R = alkyl radical of 10 or more carbon atoms. The invention may be better understood through the examples below.

Exemplo 1: Quantificação de aminas graxas Partindo-se de eteraminas EDA 3B e de uma mistura 25% da eteramina EDA 3B e 75% da F2835 utilizada no processo de flotação reversa do minério de ferro, foram feitas as curvas de calibração para a EDA 3B e para a mistura EDA 3B e F2835.Example 1: Quantification of fatty amines Using EDA 3B etheramine and a mixture of 25% EDA etheramine 3B and 75% F2835 used in the reverse flotation process of the iron ore, calibration curves were made for EDA 3B. and for the mixture EDA 3B and F2835.

Aplicou-se, assim, a metodologia colorimétrica utilizando o corante verde de bromocresol. As amostras são colocadas em um funil de decantação juntamente com o corante verde de bromocresol, tampão em pH=5, e clorofórmio, ocorrendo a formação de um composto colorido e solúvel no clorofórmio. As medidas de absorvância podem ser feitas em um espectrofotômetro Merck-SQ118, em 409nm. Os brancos podem ser feitos com água destilada, em substituição às soluções de amina.Thus, the colorimetric methodology was applied using bromocresol green dye. The samples are placed in a settling funnel together with the bromocresol green dye, buffer at pH = 5, and chloroform, forming a colored and soluble chloroform compound. Absorbance measurements can be made on a Merck-SQ118 spectrophotometer at 409nm. Whites can be made with distilled water instead of amine solutions.

Os parâmetros utilizados para validação do método são os usuais, tais como: exatidão, precisão, linearidade e limite de detecção. A linearidade do método é determinada pela realização da curva analítica. Os padrões da amina são de 5, 10, 20. 30, 40 e 50 mg/L. A linearidade pode ser estimada pela análise de regressão linear pelo método dos mínimos quadrados.The parameters used to validate the method are the usual ones, such as accuracy, precision, linearity and limit of detection. The linearity of the method is determined by performing the analytical curve. Amine standards are 5, 10, 20. 30, 40 and 50 mg / L. Linearity can be estimated by linear regression analysis using the least squares method.

Para determinar a precisão, a amostra padrão de 36mg/L da EDA 3B é preparada e analisada em triplicata e em cinco dias diferentes. A exatidão pode ser avaliada pelo teste de recuperação, analisada, em triplicata, uma amostra de efluente proveniente da flotação contendo amido e possíveis interferentes provenientes do minério de ferro. Três conhecidos padrões de concentração foram utilizados da EDA 3B: 10, 25 e 50 mg/L.To determine accuracy, the standard 36mg / L EDA 3B sample is prepared and analyzed in triplicate and on five different days. Accuracy can be assessed by the recovery test, in triplicate, an effluent sample from starch flotation and possible interferents from iron ore. Three known concentration standards were used from EDA 3B: 10, 25 and 50 mg / L.

Exemplo 2: Determinação de aminas em efluentes Para os testes da determinação da amina em efluentes e resíduos da flotação reversa do minério do ferro foram feitas flotações em bancada utilizando procedimentos descritos por Stapelfeldt et al em XIX ENTMME -Recife, Pernambuco [2002] Para tanto, os procedimentos foram realizados em uma célula de flotação de bancada da marca Denver com uma cuba de 2 litros, utilizando-se, por exemplo, 1150 g de minério de ferro juntamente com 1400 mL de água. As condições do processo de flotação foram: 1200 rpm, condicionamento do amido por 5 minutos e condicionamento do coletor por 1 minuto e remoção da espuma. Os processos foram realizados em pH=10,5 e dosagem de amina de 40g/t (grama de amina por tonelada de minério). Após a flotação em bancada, como na flotação normal do minério de ferro, obtiveram-se frações líquidas e sólidas, sendo que todas as frações foram analisadas pelo método proposto do verde de bromocresol e também pelo método tradicionalmente utilizado da ninhidrina.Example 2: Determination of amines in effluents For testing of amine determination in effluents and reverse flotation residues of iron ore, benchtop flotations were performed using procedures described by Stapelfeldt et al in XIX ENTMME -Recife, Pernambuco [2002]. The procedures were performed in a Denver benchtop flotation cell with a 2 liter vat, using, for example, 1150 g of iron ore together with 1400 mL of water. The flotation process conditions were: 1200 rpm, starch conditioning for 5 minutes and collector conditioning for 1 minute and foam removal. The processes were performed at pH = 10.5 and amine dosage of 40g / t (gram of amine per ton of ore). After bench flotation, as in the normal flotation of iron ore, solid and liquid fractions were obtained, and all fractions were analyzed by the proposed bromocresol green method and also by the traditionally used ninhhydrin method.

Para as amostras sólidas, antes da quantificação de amina, foi realizada a extração de amina colocando-se 10 g do resíduo (obtido dos testes de flotação) em contato com 100 mL de água milü-Q, sob agitação. A suspensão foi filtrada, e o filtrado foi analisado para a determinação da quantidade de amina dessorvida, conforme os procedimentos descritos para verde de bromocresol e ninhidrina. A tabela 1 mostra os dados das curvas analíticas para a EDA 3B e a mistura EDA 3B / F 2835. A curva analítica foi linear de 5,0-50 mg/L em ambos os casos.For solid samples, before amine quantification, amine extraction was performed by placing 10 g of the residue (obtained from flotation tests) in contact with 100 mL of millü-Q water under agitation. The suspension was filtered, and the filtrate was analyzed for the amount of desorbed amine according to the procedures described for bromocresol green and ninhhydrin. Table 1 shows the data from the analytical curves for EDA 3B and the EDA 3B / F 2835 mixture. The analytical curve was linear from 5.0-50 mg / L in both cases.

Tabela 1. Análise de regressão linear da curva analítica para a EDA 3B e a mistura EDA 3B / F 2835 Os resultados da avaliação da precisão estão demonstrados na tabela 2. O coeficiente de variação obtido para o verde de bromocresol mostra que o método apresenta precisão satisfatória. Já nos testes realizados com o método tradicional da ninhidrina, o coeficiente de variação foi bastante alto, mostrando que o método não é tão preciso quanto o de verde de bromocresol para a quantificação das aminas nos efluentes da flotação reversa do minério de ferro.Table 1. Linear regression analysis of the analytical curve for EDA 3B and EDA 3B / F 2835 mixture The results of the precision assessment are shown in Table 2. The coefficient of variation obtained for bromocresol green shows that the method has precision. satisfactory. In the tests performed with the traditional ninhhydrin method, the coefficient of variation was quite high, showing that the method is not as accurate as bromocresol green for the quantification of amines in the reverse flotation effluents of iron ore.

Tabela 2. Avaliação da precisão para o verde de bromocresol (VERDE DE BROMOCRESOL) e a ninhidrina (NINHIDRINA).Table 2. Accuracy assessment for bromocresol green (BROMOCRESOL GREEN) and ninhhydrin (NINHYDRINE).

Na tabela 3 têm-se os resultados obtidos para a exatidão do método do verde de bromocresol. Os valores de recuperação foram considerados aceitáveis para o método proposto. Pode-se dizer que o método apresenta boa seletividade para quantificação de amina graxa na matriz usada. Para confirmar a precisão foi utilizado o método de Student com 95% de confiança e n-1 graus de liberdade. Os valores de t calculado (tabela 3) para as concentrações estudadas apresentaram valores abaixo do t teórico (2,776), não havendo diferença significativa entre o t calculado e o t teórico. Ressaltando que as concentrações estudadas estão dentro da faixa de concentração de aminas em efluentes da mineração de ferro.Table 3 shows the results obtained for the accuracy of the bromocresol green method. The recovery values were considered acceptable for the proposed method. It can be said that the method presents good selectivity for quantifying amine grease in the matrix used. To confirm the accuracy, the Student method with 95% confidence and n-1 degrees of freedom was used. The calculated t values (table 3) for the studied concentrations presented values below the theoretical t (2,776), with no significant difference between the calculated t and the theoretical t. Noting that the concentrations studied are within the concentration range of amines in iron mining effluents.

Tabela 3. Recuperação das soluções padrão da amína EDA 3B adicionadas às amostras e analisadas pelo método do Verde de bromocresol. (n = 5) Exemplo 3: Testes de Flotação Testes de flotação foram feitos onde os produtos foram quantificados pelos métodos verde de bromocresol e ninhidrina. Nos testes de flotação foram obtidos 4 produtos, sendo dois sólidos e dois líquidos, os quais estão apresentados na tabela 4. Nos testes de flotação realizados a dosagem de amina foi de 40 g/t, o que corresponde a 46 mg de amina adicionada. Para o método do verde de bromocresol a recuperação total foi de 45,33 mg, em média, o que corresponde a uma eficiência de 98,5%, enquanto que para o método da ninhidrina foi recuperado 22, 09 mg do total adicionado, correspondendo a uma eficiência de aproximadamente 48%.Table 3. Recovery of EDA 3B amine standard solutions added to the samples and analyzed by the Bromocresol Green method. (n = 5) Example 3: Flotation Tests Flotation tests were made where the products were quantified by the bromocresol green and ninhhydrin methods. In the flotation tests 4 products were obtained, two solids and two liquids, which are presented in table 4. In the flotation tests performed the amine dosage was 40 g / t, which corresponds to 46 mg of added amine. For the bromocresol green method the total recovery was 45.33 mg on average, which corresponds to an efficiency of 98.5%, while for the ninhhydrin method 22.09 mg of the total added was recovered, corresponding to at an efficiency of approximately 48%.

Os resultados apresentados na tabela 4 mostram que o método do verde de bromocresol é mais eficiente para a quantificação de aminas em resíduos de flotação de minério de ferro. Os resultados das quantificações em amostras sólidas para os dois métodos são bastante discrepantes e a deficiência parece que não está somente no método de quantificação da ninhidrina, mas, principalmente, na forma de extração da amina do resíduo sólido.The results presented in table 4 show that the bromocresol green method is more efficient for the quantification of amines in iron ore flotation residues. The results of quantification in solid samples for both methods are quite discrepant and the deficiency seems to be not only in the method of quantifying ninhhydrin, but mainly in the form of extraction of amine from solid residue.

Tabela 4. Rendimento na extração para o método do verde de bromocresol e ninhidrina.Table 4. Extraction yield for bromocresol and ninhhydrin green method.

Apesar de ser amplamente descrito na literatura, o método da ninhidrina mostrou-se inadequado para quantificação de aminas, principalmente em amostras sólidas do flotado. O método do verde de bromocresol apresentou melhor exatidão e precisão que o método da ninhidrina.Despite being widely described in the literature, the ninhhydrin method was inadequate for amine quantification, especially in solid flotation samples. The bromocresol green method presented better accuracy and precision than the ninhhydrin method.

Assim, o método proposto de quantificação de aminas graxas provenientes de efluentes gerados pelo processo de flotação reversa do minério de ferro, utilizando técnica colorimétrica que contém o verde de bromocresol é um método mais eficiente.Thus, the proposed method of quantifying fatty amines from effluents generated by the iron ore reverse flotation process using a colorimetric technique containing bromocresol green is a more efficient method.

Claims (4)

1. Método de quantificação de aminas em resíduos de flotação de minério de ferro através de técnica colorimétrica caracterizado por utilizar o verde de bromocresol como corante orgânico1. Method of quantifying amines in iron ore flotation residues by colorimetric technique characterized by using bromocresol green as an organic dye 2. Método para quantificação de aminas em resíduos de flotação de minério de ferro através de técnica colorimétrica conforme reivindicação 1, caracterizado por quantificar aminas graxas e eteraminas.Method for quantification of amines in iron ore flotation residues by colorimetric technique according to claim 1, characterized by quantifying fatty amines and etherines. 3. Método para quantificação de aminas em resíduos de flotação de minério de ferro através de técnica colorimétrica conforme reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela reação entre a amina e o verde de bromocresol ocorrer em pH na faixa de 3 a 6, especialmente pH= 5, formando um sal de monoamina.Method for the quantification of amines in iron ore flotation residues by colorimetric technique according to claim 1 or 2, characterized in that the reaction between amine and bromocresol green occurs at pH 3 to 6, especially pH = 5. , forming a monoamine salt. 4. Uso da técnica colorimétrica para quantificação de aminas caracterizado por quantificar aminas graxas provenientes de efluentes do processo de flotação reversa do minério de ferro utilizando o verde de bromocresol como corante orgânico.4. Use of the colorimetric technique for amine quantification characterized by quantifying fatty amines from effluents from the iron ore reverse flotation process using bromocresol green as an organic dye.
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