Estudo da caulinita como adsorvente de xantato no efluente de flotação da galena
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-ACMHSP |
Resumo: | O presente trabalho tem como finalidade mostrar a eficiência da caulinita como adsorvente do xantato, um coletor amplamente utilizado na flotação de vários minérios sulfetados, e que se torna um efluente ao final do processo. O trabalho foi realizado utilizando como matéria prima para a flotação um minério contendo galena (PbS), e como coletor o xantato amílico de potássio. Foram realizados testes de potencial zetapara a para a caulinita utilizada como adsorvente e observados valores negativas em pH maior que 2,85. A flotação foi realizada entre pH 9,5 e 10, e o efluente de flotação filtrado e utilizado em testes de adsorção e cinéticos tendo a caulinita como adsorvente. Os parâmetros utilizados para verificar a variação dos teores adsorvidos foram pH, volume do efluente, massa do adsorvente. A concentração inicial do xantatovariou em todos os testes, devido às diferentes concentrações medidas após a flotação, mostrando uma média de 4,7 ppm com coeficiente de variação de 6,3%. Os testes de adsorção considerando diferentes volumes de efluente foram realizados com 50, 100 e 200 mL, e massa de caulinita constante de 1g, os resultados mostram melhores condições de adsorção para uma relação volume de efluente/massa deadsorvente 100:1. Para os testes de adsorção em que o volume de efluente se manteve constante em 100 mL e a massa de adsorvente variou entre 0,5 e 2,0 g, observou-se que a partir de 1,0 g a quantidade de adsorvato removida do efluente não varia significativamente, o que propõe a utilização de 1 g de adsorvente para cada 100 mL de efluente. A variável significativa para a eficiência de adsorção foi o pH, cujo ostestes foram realizados com 100 mL de efluentes preparados com pH entre valores entre 4,0 e 12,0 e massa de adsorvente 1g, os resultados cujo valor ótimo foi em pH 4. Os resultados sugerem que a grande diferença de adsorção em pH ácido para os demais valores, pode ser explicado pela carga superficial da caulinita de tornar menos negativa, mas também, pela degradação do sal em ácido xântico em valores baixos de pH. Para isoterma de adsorção foram realizadas análises de adsorção com 100mL de efluente, 1g de caulinita e considerando apenas o pH natural de flotação, devido a possibilidade de degradação do adsorvato, que pode ocorrer naturalmente em valores baixos de pH. Os resultados de isoterma mostram que a adsorção de xantato nasuperfície da caulinita ajusta-se ao modelo de Sips. A cinética de adsorção medida em pH natural de flotação em amostras de 100 mL de efluente e 1 g de caulinita mostra que o equilíbrio entre adsorvente e adsorvato é alcançado entre 15 e 30 minutos. Os resultados mostram que a adsorção do xantato em caulinita segue o modelo cinéticode pseudo segunda ordem. De uma forma geral, a adsorção de xantato na superfície da caulinita mostra-se promissora, uma vez que os testes foram feitos sem nenhum pré tratamento do adsorvente e pouca alteração no processo industrial apresentando um significativo potencial de remoção, aproximadamente 30%, em sistema de tratamento de efluentes originados de processos de flotação de minérios sulfetados. |
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Risia Magriotis PapiniZuy Maria MagriótisPaulo Roberto de Magalhaes VianaMarcelle Prates Sepulveda2019-08-14T04:02:00Z2019-08-14T04:02:00Z2016-02-23http://hdl.handle.net/1843/BUBD-ACMHSPO presente trabalho tem como finalidade mostrar a eficiência da caulinita como adsorvente do xantato, um coletor amplamente utilizado na flotação de vários minérios sulfetados, e que se torna um efluente ao final do processo. O trabalho foi realizado utilizando como matéria prima para a flotação um minério contendo galena (PbS), e como coletor o xantato amílico de potássio. Foram realizados testes de potencial zetapara a para a caulinita utilizada como adsorvente e observados valores negativas em pH maior que 2,85. A flotação foi realizada entre pH 9,5 e 10, e o efluente de flotação filtrado e utilizado em testes de adsorção e cinéticos tendo a caulinita como adsorvente. Os parâmetros utilizados para verificar a variação dos teores adsorvidos foram pH, volume do efluente, massa do adsorvente. A concentração inicial do xantatovariou em todos os testes, devido às diferentes concentrações medidas após a flotação, mostrando uma média de 4,7 ppm com coeficiente de variação de 6,3%. Os testes de adsorção considerando diferentes volumes de efluente foram realizados com 50, 100 e 200 mL, e massa de caulinita constante de 1g, os resultados mostram melhores condições de adsorção para uma relação volume de efluente/massa deadsorvente 100:1. Para os testes de adsorção em que o volume de efluente se manteve constante em 100 mL e a massa de adsorvente variou entre 0,5 e 2,0 g, observou-se que a partir de 1,0 g a quantidade de adsorvato removida do efluente não varia significativamente, o que propõe a utilização de 1 g de adsorvente para cada 100 mL de efluente. A variável significativa para a eficiência de adsorção foi o pH, cujo ostestes foram realizados com 100 mL de efluentes preparados com pH entre valores entre 4,0 e 12,0 e massa de adsorvente 1g, os resultados cujo valor ótimo foi em pH 4. Os resultados sugerem que a grande diferença de adsorção em pH ácido para os demais valores, pode ser explicado pela carga superficial da caulinita de tornar menos negativa, mas também, pela degradação do sal em ácido xântico em valores baixos de pH. Para isoterma de adsorção foram realizadas análises de adsorção com 100mL de efluente, 1g de caulinita e considerando apenas o pH natural de flotação, devido a possibilidade de degradação do adsorvato, que pode ocorrer naturalmente em valores baixos de pH. Os resultados de isoterma mostram que a adsorção de xantato nasuperfície da caulinita ajusta-se ao modelo de Sips. A cinética de adsorção medida em pH natural de flotação em amostras de 100 mL de efluente e 1 g de caulinita mostra que o equilíbrio entre adsorvente e adsorvato é alcançado entre 15 e 30 minutos. Os resultados mostram que a adsorção do xantato em caulinita segue o modelo cinéticode pseudo segunda ordem. De uma forma geral, a adsorção de xantato na superfície da caulinita mostra-se promissora, uma vez que os testes foram feitos sem nenhum pré tratamento do adsorvente e pouca alteração no processo industrial apresentando um significativo potencial de remoção, aproximadamente 30%, em sistema de tratamento de efluentes originados de processos de flotação de minérios sulfetados.This paper aims to show the efficiency of kaolinite as an adsorbent for xanthates. Xantates are a class of reagents widely used during the flotation of sulphide minerals. Xantates become an effluent at the end of the flotation process. The zeta potential for kaolinite was measured and shown negative values in pH less than 2,85. were also obtained X-ray spectra for kaolinite, the results show characteristic peaks in theliterature for the material used. The flotation was conducted using a regular sulphide ore containing galena (PbS), xanthate as the collector reagent and pH between 9.5 and 10. The flotation effluent was used for the adsorption and kinetics tests with kaolinite. It was constructed an analytical curve for measuring the xanthate in the effluent matrixrelating the collector concentration with the absorbance in the UV-visible region and observed its linearity. The initial and final xanthate concentrations in the effluent, before the addition of kaolinite, and also the removal of the xanthate, were measured through interpolation on the analytical curve. The comparison parameters for the contents ofadsorbed xanthate were pH, effluent volume and the adsorbent mass. The initial concentration of xanthate in all tests has varied at an average of 4,7 ppm with a coefficient of variation of 6,3%. The adsorption testes with variable volume was made with 50, 100 and 200mL and constant kaolinite mass: 1g. The best removal percentages were 100mL. For the variable mass tests where the constant volume was 100mL, the mass was used between 0,5 and 2,0g. The results show little adsorptionvariation from 1.0g until 2.0g, which proposes the use of 1g for each 100mL of effluent. The most significant variable for the adsorption efficiency was the pH. The pH tests were made with 100mL of effluent prepared in pH values between 4.0 and 12.0, kaolinite mass 1g, which achieved its optimized condition at pH 4. The results suggest that the large difference in adsorption in the acid pH range can be attributed mainly to the lower negative surface charge of kaolinite and the anionic character of xanthate in the acid pH range. For isotherm analysis was used 100mL effluent, 1g of kaolinite and flotation pH, because xanthate must be degraded at low pH values. The high adsorption capacity was 1.5861 mg g-1, and adsorption of xanthate on kaolinites was better fitted to the Sips isotherm. The kinetics tests were made at the same isotherms condition, the results show a kinetics equilibrium between 15 and 30 minutes and could be explained by a pseudo second-order kinetic model. It is concluded that kaolinites offer significant potential in the treatment of effluents originating from the processing of sulphides ores by froth flotation. In general, the adsorption xanthate on the surface ofkaolinite shown to be promising, since the tests were conducted without any pretreatment of the adsorbent and little change in the industrial process having significant potential removal, approximately 30% in the system treatment of effluents originating from flotation processes of sulphide ores.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEngenharia metalúrgicaMateriais e de MinasEnenharia MetalúrgicaEstudo da caulinita como adsorvente de xantato no efluente de flotação da galenainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdisserta__o_corrigida_banca.pdfapplication/pdf503103https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-ACMHSP/1/disserta__o_corrigida_banca.pdf01e9c698b1b5ba81456e4a01bf1f9ed8MD51TEXTdisserta__o_corrigida_banca.pdf.txtdisserta__o_corrigida_banca.pdf.txtExtracted texttext/plain117607https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-ACMHSP/2/disserta__o_corrigida_banca.pdf.txt38800620d76e1247fd1bc89164843059MD521843/BUBD-ACMHSP2019-11-14 15:43:37.062oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-ACMHSPRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T18:43:37Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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O presente trabalho tem como finalidade mostrar a eficiência da caulinita como adsorvente do xantato, um coletor amplamente utilizado na flotação de vários minérios sulfetados, e que se torna um efluente ao final do processo. O trabalho foi realizado utilizando como matéria prima para a flotação um minério contendo galena (PbS), e como coletor o xantato amílico de potássio. Foram realizados testes de potencial zetapara a para a caulinita utilizada como adsorvente e observados valores negativas em pH maior que 2,85. A flotação foi realizada entre pH 9,5 e 10, e o efluente de flotação filtrado e utilizado em testes de adsorção e cinéticos tendo a caulinita como adsorvente. Os parâmetros utilizados para verificar a variação dos teores adsorvidos foram pH, volume do efluente, massa do adsorvente. A concentração inicial do xantatovariou em todos os testes, devido às diferentes concentrações medidas após a flotação, mostrando uma média de 4,7 ppm com coeficiente de variação de 6,3%. Os testes de adsorção considerando diferentes volumes de efluente foram realizados com 50, 100 e 200 mL, e massa de caulinita constante de 1g, os resultados mostram melhores condições de adsorção para uma relação volume de efluente/massa deadsorvente 100:1. Para os testes de adsorção em que o volume de efluente se manteve constante em 100 mL e a massa de adsorvente variou entre 0,5 e 2,0 g, observou-se que a partir de 1,0 g a quantidade de adsorvato removida do efluente não varia significativamente, o que propõe a utilização de 1 g de adsorvente para cada 100 mL de efluente. A variável significativa para a eficiência de adsorção foi o pH, cujo ostestes foram realizados com 100 mL de efluentes preparados com pH entre valores entre 4,0 e 12,0 e massa de adsorvente 1g, os resultados cujo valor ótimo foi em pH 4. Os resultados sugerem que a grande diferença de adsorção em pH ácido para os demais valores, pode ser explicado pela carga superficial da caulinita de tornar menos negativa, mas também, pela degradação do sal em ácido xântico em valores baixos de pH. Para isoterma de adsorção foram realizadas análises de adsorção com 100mL de efluente, 1g de caulinita e considerando apenas o pH natural de flotação, devido a possibilidade de degradação do adsorvato, que pode ocorrer naturalmente em valores baixos de pH. Os resultados de isoterma mostram que a adsorção de xantato nasuperfície da caulinita ajusta-se ao modelo de Sips. A cinética de adsorção medida em pH natural de flotação em amostras de 100 mL de efluente e 1 g de caulinita mostra que o equilíbrio entre adsorvente e adsorvato é alcançado entre 15 e 30 minutos. Os resultados mostram que a adsorção do xantato em caulinita segue o modelo cinéticode pseudo segunda ordem. De uma forma geral, a adsorção de xantato na superfície da caulinita mostra-se promissora, uma vez que os testes foram feitos sem nenhum pré tratamento do adsorvente e pouca alteração no processo industrial apresentando um significativo potencial de remoção, aproximadamente 30%, em sistema de tratamento de efluentes originados de processos de flotação de minérios sulfetados. |
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