Influência da granulometria e de aditivos no comportamento reológico do rejeito de lavagem da bauxita

Na mineração da bauxita no município de Paragominas-PA, são descartados no processo de beneficiamento rejeitos com teor de sólido de 33,5 % e granulometria muito fina com D₅₀ abaixo de 5 μm. Esses fatores contribuem para que esta suspensão formada basicamente por silico aluminatos, com elevada concentração de argila caulinita, apresente alta viscosidade e alta tensão inicial de escoamento. Foi realizada análise granulométrica e determinadas as composições químicas e mineralógicas do material. A análise granulométrica foi feita por peneiramento a úmido e as frações finas foram determinadas pela técnica da difração a laser. A determinação da composição química foi feita por Espectrometria de Fluorescência de Raios-X, obtendo-se considerável teor de alumina aproveitável, 21, 28%. A composição mineralógica foi determinada por Difração de Raios-X (DRX), obtendo-se gibsita, hematita, quartzo e caulinita. Realizou-se a determinação dos fatores de atrito da polpa, utilizando equação para fluidos que seguem o modelo de Herschel-Bulkley e utilizando as correlações de Dodge e Metzner. Utilizou-se o viscosímetro VT550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV1, para realizar testes de defloculação e floculação utilizando diferentes aditivos reológicos. Os aditivos utilizados foram: hexametafosfato de sódio, hidroxamato, sulfato de alumínio, poliacrilato de sódio e poliacrilamida 25% aniônica. A programação foi taxa de cisalhamento de 100 s^-1, tempo de 20s e temperatura de 32ºC. Os defloculantes podem ser utilizados para melhorar o processo de bombeamento e os floculantes podem ser utilizados como auxiliadores no processo de sedimentação nos espessadores, auxiliando no processo de separação sólido-líquido. Foram realizadas ainda, análises de viscosidade em polpas com diferentes pH e em amostras passante a 400# Tyler, com o objetivo de avaliar se a granulometria e o pH influenciavam no comportamento dos aditivos. Pelo estudo observou-se que a granulometria e o pH influenciam no comportamento dos aditivos, pois quanto menor a granulometria mais eficiente é a atuação do aditivo e o seu comportamento como floculante ou defloculante está condicionado ao ajuste do pH.

ABSTRACT: In the bauxite mining in Parogominas-PA city, tailings are discarded in the processing with 33,5% of solids content and small granulometry with D₅₀ below 5 μm. These factors contribute to this suspension basically formed by sílico aluminates, with high concentrations of kaolinite clay, have high viscosity and high initial tension flow. It was performed granulometric analysis and determined the chemical and mineralogical composition of the material. The granulometric analysis was made by wet sieving and the small particles were determined by laser diffraction. The determination of the chemical composition was made by Fluorescence Spectrometry X-ray, identifying considerable amounts of alumina available, 21,28%. The mineralogical composition was determined by X-ray diffraction (XRD), obtaining gibbsite, hematite, quartz and kaolinite. It was performed the determination of the friction factors pulp, using equation to fluids that have Herschel-Bulkley behavior and using the Dodge and Metzner correlations. It was used VT550 viscosimeter, with coaxial cylinder sensorSV1, to make defloculation and flocculation test using different rheological additives. The additives used were: sodium hexametaphosphate, hydroxamate, aluminum sulphate, sodium polyacrylate and 25% anionic polyacrylamide. The trials were realized in shear rate of 100 s^-1, time 20s and temperature of 32ºC.It was performed also, analysis of viscosity of pulps with different pH and in samples less 38μm (400# Tyler), with the objective of evaluate how the particle size and pH influenced in the behavior of additives. The study showed that particle size and pH influence on the behavior of additives, because if the particle size is very small better is the behavior of the additive. The behaviors of the additives as flocculation or defloculation depend of the pH.