Estudo das reações da calcopirita com enxofre elementar gasoso para produzir fases lixiviáveis.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cheloni, Letícia Maria de Melo Silva
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10228
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Cheloni, Letícia Maria de Melo SilvaRouse, Patricia RadinoOliveira, Víctor de Andrade AlvarengaRodrigues, Michael Leonardo MarquesLeão, Versiane AlbisLeão, Versiane AlbisRodrigues, Michael Leonardo Marques2018-09-21T17:49:23Z2018-09-21T17:49:23Z2018CHELONI, Letícia Maria de Melo Silva. Estudo das reações da calcopirita com enxofre elementar gasoso para produzir fases lixiviáveis. 2018. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10228Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os concentrados calcopiríticos são tratados majoritariamente por rotas pirometalúrgicas, tendo em vista a refratariedade do mineral em solução de sulfato férrico – mais amplamente aplicada industrialmente. Etapas de pré-tratamento, como a sulfidização, têm sido propostas com o objetivo de aumentar a extração de cobre na etapa de lixiviação. Esta abordagem se adequa particularmente aos concentrados calcopiríticos com elevados teores de elementos deletérios a operações pirometalúrgicas, tais como flúor e arsênio. Assim, reações entre o concentrado calcopirítico e enxofre elementar realizadas em temperaturas entre 350ºC e 450ºC foram realizadas, seguida da quantificação das fases pelo refinamento de Rietveld. Os produtos dos ensaios de sulfidização foram então lixiviados, por soluções contendo 0,125mol/L de Fe3+ e 0,3mol/L de H2SO4. A lixiviação foi realizada em Erlenmeyers contendo 200mL, 0,25% (m/V) de densidade de sólidos e o efeito da temperatura (32ºC, 40ºC e 70ºC) foi investigado. A análise quantitativa de DRX, realizada pelo método de Rietveld, revelou que o concentrado apresentou 78,6% de calcopirita, o que foi consistente com o resultado obtido pela análise química (75,9%). As fases covelita, nukundamita, bornita e pirita sintéticas foram produzidas pela mistura do concentrado com enxofre elementar dependendo do parâmetro sob investigação, isto é, (i) relação mássica calcopirita/enxofre 1/1 e 1/2, (ii) temperatura (350ºC, 400ºC e 450ºC) e (iii) tempo de reação (60min e 90min). Para o tempo de reação de 90min e relação mássica de calcopirita/enxofre de 1/2, 36,0% de covelita sintética, 4,1% de calcopirita e 42,8% de pirita foram encontrados a 350ºC. À 400ºC, a quantificação foi de 24,7% de nukundamita sintética, 16,1% de covelita sintética e 7,7% de bornita sintética, 38,1% de pirita sintética. E à temperatura de 450ºC, 39,8% de bornita sintética e 42,6% de pirita sintética foram produzidos. As extrações de cobre da lixiviação química encontradas para cada sulfeto sintético foram comparadas com a do concentrado calcopirítico original. A extração máxima de cobre foi de 78%, alcançada após a sulfidização do concentrado a 450ºC (bornita sintética foi o produto), frente a uma recuperação de apenas 14% para o concentrado calcopirítico original. Diante de valores superiores de extração de cobre da bornita sintética em relação à calcopirita, pode-se concluir que foi possível transformar a calcopirita em uma fase mais facilmente lixiviável.Chalcopyrite concentrates are mainly processed by pyrometallurgical routes due to the refractoriness of the mineral in ferric sulphate solutions – the most widely applied industrially. Pretreatment steps such as sulfurization, have been proposed aiming at increasing the copper extraction in the leaching step. This approach is particularly suitable for chalcopyrite concentrates with high levels of deleterious elements to pyrometallurgy operations such as fluorine and arsenic. Thus, reactions between a chalcopyrite concentrate and elemental sulfur were carried out at temperatures between 350ºC and 450ºC, followed by the quantification of the phases produced by the Rietveld refining. The products of the sulfurization tests were then leached by a solution containing 0.125 mol/L Fe3+ and 0.3 mol/L H2SO4. Leaching was performed in Erlenmeyers flasks containing 200mL of a 0.25% (m/V) solids pulp and the effect of temperature (32ºC, 40ºC and 70ºC) was investigated. The quantitative analysis of the XRD spectra, carried out by the Rietveld method, revealed that the concentrate presented 78.6% chalcopyrite, which was consistent with the result achieved by chemical analysis (75.9%). Synthetic covellite, nukundamite, bornite and pyrite phases were produced by mixing the concentrate with elemental sulphur depending on the parameter under investigation i.e., (i) chalcopyrite/sulfur mass ratios of 1/1 and 1/2, (ii) temperature (350ºC, 400ºC and 450ºC) and (iii) reaction time (60min and 90min). For 90 min as the reaction time and a chalcopyrite/sulfur mass ratio of 1/2, 36.0% synthetic covellite, 4.1% chalcopyrite and 42.8% synthetic pyrite, were found at 350ºC. At 400ºC, the quantification showed 24.7% of synthetic nukundamite, 16.1% of synthetic covellite, 7.7% of synthetic bornite and 38.1% of synthetic pyrite. And at the temperature of 450°C, 39.8% of synthetic bornite and 42.6% of synthetic pyrite, were produced. Copper leaching from each synthetic sulphidede was compared to that observed from the original chalcopyrite concentrate. A maximum copper extraction of 78% was achieved after the sulfurization of the concentrate at 450°C (synthetic bornite was the product), as compared to a recovery of only 14% from the original chalcopyrite concentrate. Considering the higher copper extraction from the synthetic bornite in relation to the chalcopyrite, it can be concluded that converting chalcopyrite into a more easily leachable phase was feasible.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 14/09/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessSulfidizaçãoLixiviaçãoEstudo das reações da calcopirita com enxofre elementar gasoso para produzir fases lixiviáveis.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8924http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10228/5/license.txt62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10228/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10228/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10228/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINALDISSERTAÇÃO_EstudosReaçõesCalcopirita.pdfDISSERTAÇÃO_EstudosReaçõesCalcopirita.pdfapplication/pdf1477336http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10228/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_EstudosRea%c3%a7%c3%b5esCalcopirita.pdfffc365ecb9630b31616b5d43cdb019a9MD51123456789/102282020-09-08 17:30:45.007oai:localhost: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332020-09-08T21:30:45Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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