Avaliação da seletividade na flotação entre smithsonita e dolomita com xanato : estudos fundamentais.

Abstract

O zinco é um metal amplamente utilizado em diversos setores industriais, e seus depósitos são encontrados na forma sulfetada ou oxidada. Nos depósitos de minérios sulfetados, a esfalerita é o mineral-minério de zinco, que é a principal fonte deste metal. Para aproveitamento desses depósitos faz-se necessária a lavra e benefiamento dos depósitos oxidados, constituídos por silicatos/óxidos (hemimorfita, willemita e hidrozincita) e carbonato (smithsonita) de zinco. Os depósitos de zinco brasileiros conhecidos localizam-se em Minas Gerais, entre os municípios de Paracatu (minério sulfetado) e Vazante (minério oxidado), explotados pela empresa Nexa Resources. Na mesma região localiza-se o depósito de minério de zinco oxidado de Ambrósia Norte, que contém a smithsonita como principal mineral-minério, associada à minerais de ganga como a dolomita, quartzo, caulinita, micas, óxidos de ferro, sulfetos e outros. Logo, faz-se necessário estudos de possíveis rotas de beneficiamento visando a separação seletiva entre a smithsonita e dolomita, uma vez que os íons provenientes da solubilização de carbonatos (smithsonita e dolomita) e posterior hidrólises dos mesmos podem influenciar na seletividade do processo. Este trabalho avaliou a flotação aniônica da smithsonita e dolomita empregando amil xantato de potássio como coletor e silicato de sódio como depressor, além de avaliar a influência do sulfeto de sódio e sulfato de cobre na superfície dos minerais, bem como dos cátions provenientes da dissolução dos mesmos (Zn2+, Ca2+ e Mg2+). Em uma primeira etapa foram efetuados ensaios de microflotação com as amostras minerais puras (smithsonita e dolomita) para determinação das condições de separação seletiva entre os mesmos, que foi alcançada em pH=5,5, com flotabilidade da smithsonita e dolomita iguais a 84,4 e 8,1%, respectivamente, para concentrações de 10-4 M de Na2S e CuSO4 e 10-3 M de amil xantato de potássio. Verificou-se que ambos minerais foram deprimidos com silicato de sódio para todas as concentrações avaliadas. Os íons Zn2+ ativaram a dolomita, que atingiu flotabilidade de 68,3% na concentração de 10-6 M. Os estudos de mecanismos de adsorção dos íons e reagentes utilizados sobre as superfícies de ambos minerais foram efetuados por medidas de mobilidade eletroforética em função do pH e espectroscopia no infravermelho para pH 5,5. Em geral, o potencial eletrocinético dos minerais tornou-se menos negativo na presença do CuSO4 devido à adsorção dos íons Cu2+, que é a espécie dominante neste valor de pH. Posteriormente, o módulo negativo dos mesmos aumentou após condicionamento com xantato, evidenciando a adsorção deste reagente sobre ambos minerais, que foi comprovada pela identificação de bandas provenientes do coletor nos espectros infravermelhos da smithsonita condicionada com amil xantato de potássio, na ausência e presença do sulfeto de sódio e sulfato de cobre. Não foram identificadas alterações nos espectros infravermelhos da dolomita na presença dos reagentes estudados, confirmando que os mesmos não possuem ação sobre o mineral.