FLOTAÇÃO CONVENCIONAL

CONCEITOS

FlotaçãoÉ um processo de separação de sólidos finos onde se explora diferenças de características de superfície entre as espécies minerais presentes.

Função do equipamentoÉ um equipamento cuja função é tratar o rejeito das colunas de flotação, parte do 1º estágio de deslamagem ou o concentrado do jones de finos.

Configuração das células de flotação- Estágio rougher:É um conjunto de 3 bancos, sendo cada banco composto por 3 células. Cada célula tem capacidade para 16 m³ totalizando 144 m³.

Estágio scavenger:É um conjunto de 4 bancos, sendo o 1º scavenger composto por 6 células ( 51 m³ )e o 2º scavenger formado por 4 células( 34 m³ ). Cada célula tem capacidade de 8,5 m³.

Características das células- Estágio rougher:As células estágio rougher são de fabricação da Outokumpu, possuem agitação e aeração mecânica.

- Estágio scavenger:As células do 1º e do 2º scavenger são de fabricação Wenco. Possuem agitação mecânica e são auto aeradas.

Princípio de funcionamento das células rougher OutokumpuÉ baseado na agitação mecânica e a introdução do ar é através da tubulação concêntrica com o eixo do rotor. O giro do rotor provoca uma

turbulência que junto com o ar formam as bolhas as quais são defletidas no sentido vertical através do estator.

Princípio de funcionamento das células do 1º e do 2º scavenger (Wenco):O rotor ao girar cria uma zona de baixa pressão no centro do estator para onde o ar da atmosfera é succionado em direção ao cilindro, onde ocorre o contato com a polpa. A polpa faz um movimento de fluxo circular a partir do estator em sentido ao difusor, onde ocorre a definição do tamanho das bolhas e sua distribuição na área de limpeza. As partículas não coletadas pelas bolhas fazem uma carga circulante em sentido à zona de coleta. A admissão do volume de ar é regulado por uma janela móvel situada na base do eixo do rotor.

CondicionadorTem por objetivo condicionar (promover a ação do amido sobre a partícula de hematita) a polpa de minério proveniente do 1º estágio de deslamagem.

INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO E CONTROLE

Medidor de nívelControla o nível de espuma das células, atuando na válvula de descarga.

Medidor de pH Responsável pela medição do pH da polpa de alimentação das células. Estão instalados nas células 6874, 6877 e 6879.

Medidor de vazão de polpa- Mede a vazão de polpa de alimentação do rougher. - Mede a vazão de polpa de alimentação do 2º scavenger.

Medidor de densidade de polpaMede a densidade de polpa de alimentação do rougher e do 2º scavenger.

Medidor de vazao de ar Mede o volume de ar injetado nas células Rougher.

VARIÁVEIS DE PROCESSO

Vazão de polpa É o volume de polpa a ser alimentado nas células. A variação de volume influenciará diretamente no tempo de residência das células. A vazão da polpa de alimentação do circuito rougher é de 750 +/- 50 m3/h.

Tempo de residência (rougher)É o tempo de permanência de uma partícula dentro de uma célula rougher. O tempo médio estipulado está na faixa de 12 a 13 minutos.

T. Resid. = Vol. Cel. M³ x Nº cel. X 60 min. Vazão da polpa alimentada m³/h

Tempo de residência alto, consequentemente vazão baixa - As bolhas estouram devido aumento de tensão superficial;- Aumento de teor de sílica no concentrado.

Correção do tempo de residência

- Aumentar o volume de alimentação através da válvula opcional(13440 / coluna).- Reduzir o set-point de densidade da alimentação.

Tempo de residência abaixo do estipulado - Ocorre pela sobrecarga de alimentação nas células;- Pouco tempo de contato das bolhas com a SiO2; - Aumento do teor de ferro no rejeito;- Descontrole de nível (principalmente 6874 e 6875).

Correção do tempo de residência- Reduzir o volume de alimentação.- Elevar a densidade de alimentação.

Vazão de arÉ o volume de ar injetado no rotor das células rougher para formaçãodas bolhas. O controle da vazão do ar é em função do aspecto

daespuma. Foram instalados medidor de vazão e válvulas de controle nascélulas rougher.

Excesso de ar- Provoca aumento do tamanho das bolhas/vulcões;- Diminui a resistência das bolhas; - Instabilidade no nível;- Perturbação do processo de transporte da partícula/bolhas, devido a agitação da polpa.

Baixa vazão de ar- Risco de entupimento da descarga da célula; - Contaminação do concentrado;- Dificulta o transbordamento da célula;- Baixa probabilidade de coleta e formação de bolhas.

Nível de espuma- Quanto maior a altura da camada, maior a possibilidade de migrar SiO2

para o concentrado; - Menor a altura da camada, rejeito com maior teor de Ferro e - concentrado com menor teor de SiO2.

Controle de pH É uma referência que determina o grau de acidez ou basicidade de um

fluído.Varia de 1 a 14, sendo de 1 a 6,99 ácido, 7 neutro e de 7,01 a 14 básico. Para flotar a SiO2, a faixa de trabalho é de 9,2 a 10,5. Procuramos trabalhar com o pH em 10,0 nas células convencionais. Com o ph em 9,2 há uma melhoria na coleta de SiO2, porém há perda de rendimento da usina.

Densidade de polpa da alimentação do circuito rougherÉ a relação existente entre a massa da polpa e o volume da polpa. Trabalhamos com a densidade entre 1,40 a 1,60 t/m³ no rougher e 1,60 a 1,80 t/m³ no scavenger.

Granulometria / teores- As células convencionais têm melhor desempenho para retirada de

Partículas + 0,15mm do que as colunas, porém são mais sensíveis aos efeitos de lamas; - O teor de SiO2 da alimentação nova do circuito rougher é normalmente até 28%. Valores superiores a este começam a elevar o teor de SiO2 do COFLOCE; - O teor de SiO2 ideal para o COFLOCE é abaixo de 0,80%, que permite direcionar o mesmo para o espessador de concentrado e se tornar produto final;- O teor de ferro no rejeito do 1º banco rougher (6874) deverá ser no máximo 25% para que seja descartado para CB1.

Dosagem de amido ( rougher )O amido gelatinizado é usado na flotação para deprimir as partículas de hematita. A faixa de trabalho é de 350 á 450 g/t. Esta variação está ligada diretamente ao controle de pH.

Alta dosagem de amido- Elevação de pH;- Excesso de dosagem pode contaminar o concentrado com sílica por arraste; - Aumento do consumo de soda / amido.

Baixa dosagem de amido- Redução do pH;- Comprometimento do teor de rejeito e concentrado;- Baixa seletividade da flotação.

Dosagem de aminaA amina é um coletor catiônico usado para coletar o quartzo. A dosagem específica usada é de até 300 g/t, usualmente 100g/t.

Excesso de dosagem de amina- Aumento da coleta de ferro fino na espuma;- Alteração na área de coleta, ficando uma espuma escorregadia e comprometendo o concentrado, aumentando a tensão superficial;- Enriquecimento do teor de ferro da espuma;- Aumento do consumo de amina.

Baixa dosagem de amina- Aumento do teor de SIO2 no concentrado;- Baixo teor de ferro no rejeito.

Taxa de alimentação das células rougher- A regulagem é feita através da válvula opcional do under flow do 1º estágio de deslamagem / COFICE para o condicionador 13433 e 13432;- A vazão da polpa na alimentação do estágio rougher é de 750 +/– 50m3/h.

Tempo de condicionamento da polpaNo condicionador 13433, considera-se uma vazão de +/- 300 m³/h, proveniente do 1º estágio.

Tempo de cond. = Vol. Cond.(m³/h) x 60(min.) = 60x60 = 12min

Vol. Polpa (m³/h) 300

OPÇÕES DE FLUXOS NO PROCESSO

Alimentação rougher (ALFLOCE)É proveniente do ver flow das colunas cleaner e de parte do under flow do 1º estágio de deslamagem. Tem a opção de receber o concentrado dos Jones de finos e o under flow dos ciclones da rebritagem de granulados.

Concentrado rougher (COFLOCE)- Quando o teor de ferro está abaixo de 0,80%, normalmente ele é dirigido para o espessador de concentrado; - Tem a opção de compor a alimentação das colunas.

Rejeito da célula 6874 (RROBCE)- Descartado para a CB2 quando o teor de ferro for abaixo de 25%;

- Se o teor de ferro estiver acima de 25%, compõe a alimentação do 1º scavenger junto com o rejeito das células 6875 e 6876.

Concentrado do 2º scavenger (CSCV2CE)Alimenta diretamente os jones de finos ou pode ser direcionado para desaguamento nos ciclones 6425 (médio dos jones de finos) para depois compor a alimentação dos jones de finos.