Caracterização e lixiviação atmosférica com ácido sulfúrico de minériolaterítico de níquel de depósito brasileiro

• Autor(a) principal: Andre Luiz Alvarenga Santos
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVGLTV
• topic: Engenharia metalurgica e de minas; Tecnologia mineral; Níquel; Engenharia de minas; Beneficiamento de minério; Lixiviação

s minérios lateríticos nos últimos anos tem ganhado destaque como principal fonte de recursos para esse metal. O processamento por técnicas que apresentam menor custo tem incentivado pesquisas no ramo de lixiviação atmosférica para aqueles minérios cuja aplicação de processos hidro e pirometalúrgico consagrados não são eficientes. Nesse trabalho foi utilizada uma amostra de minério laterítico do norte do Brasil caracterizada por conter grande quantidade de partículas finas (d50 75m, com 40% do material abaixo de 38m) que conferem elevada área superficial específica (até 72 m2/g). Análises químicas mostram uma tendência de concentração de Ni e Fe nas frações mais finas (-75m amostra 4-L) e de Si e Mg nas amostras mais grosseiras (-500+150 m amostra 2-L). O minério global è composto por quartzo (27,3%), lizardita (4,8%), hematita (7,2%), magnetita (4,8%), cromita (6,0%) clorita (21,8%), goethita (28,1%), em que as duas últimas são portadoras de Ni. O minério estudado contém 1,63% (Ni), 29,2% (Fe), 16,8% (Si), 3,61% (Mg), 0,103% (Co) e 0,525% (Mn). Amostras fracionadas apresentam teores de 2,06% Ni e 35,6% Fe (4-L) e de 19,3% Si e 3,64 Mg (2-L). Dos parâmetros avaliados na lixiviação atmosférica não foi verificada qualquer influência da agitação (200 e 400rpm) na extração dos metais. Utilizando planejamento estatístico de experimentos avaliaram-se os fatores temperatura (65 e 95°C), concentração inicial de ácido (0,11 a 0,90mol/L) e relação sólido-líquido (10 a 30%m/m). A lixiviação de níquel da amostra 4-L apresentou os três fatores estudadoscomo significativos para extração do metal, enquanto na amostra 2-L, a concentração do ácido e da relação sólido-líquido foram significativos. As maiores extrações obtidas pelo planejamento estatístico foram 47% (Ni), 34% (Fe), 65% (Mg), 53% (Co) e 67% (Mn), para amostra 4-L, e 61% (Ni), 32% (Fe), 83% (Mg), 40% (Co) e 58% (Mn), para amostra 2-L nas condições de 95°C, 10%m/m relação sólido-líquido, 0,90mol/L de H2SO4 e agitação de 400rpm. A amostra 4-L é, portanto, limitante do processo e foi avaliada em condições mais drásticas de acidez (até 2mol/L) onde a extração e concentração dos elementos a 95°C e 15%m/m atingiu de 59% e 2,3 g/L (Ni), 54% e 36,8 g/L (Fe), 76% e 4,9 g/L (Mg), 58% e 106 mg/L (Co), 74% e 561 mg/L (Mn) com consumo de ácido de 700kg/t e 53g/L de acidez livre residual. Investigações com ominério global também foram realizadas e os resultados foram mais promissores, com maiores extrações e também menor consumo de ácido. A abordagem cinética indicou que o controle da lixiviação é feito pela difusão através da camada de cinzas/poros nos minutos iniciais (60 minutos) e por reação ou difusão na camada de poros nos minutosfinais (60-240 minutos). As energias de ativação para as reações de extração foram da ordem de superiores a 40kJ/mol para Ni e Fe, e entre 40 e 20kJ/mol para Mg e Co