Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20242814
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

Influência de floculantes nas características reológicas e de sedimentação de polpas de rejeito de minério de ferro

Influence of flocculants on the rheological and sedimentation characteristics of iron ore tailings slurries

Marina Martins; Michelly dos Santos Oliveira; Francisco Gregianin Testa

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Resumo

O armazenamento de rejeitos em forma de polpa diluída, tem sido uma questão crítica para a indústria mineral, logo que falhas nas barragens podem gerar potenciais danos ambientais, sociais e econômicos. Diante disto, o desaguamento dos rejeitos torna-se uma alternativa para que as barragens possam conter polpas menos diluídas que além de causar menores danos em caso de falha, permitem o reuso da água. Para o setor mineral, também é fundamental a avaliação reológica das polpas adensadas, pois, além de afetar a metodologia de disposição do rejeito, pode influenciar no bombeamento e transporte do material. Neste trabalho, foram avaliadas as características de polpas de rejeito de minério de ferro, com o propósito de analisar a influência de floculantes na tensão de escoamento do material e, ainda, nas características do adensamento, tais como a velocidade de sedimentação, a turbidez do clarificado e o percentual mássico de sólidos do underflow. Para isso foram realizados ensaios de sedimentação em proveta e slump test variando a dosagem dos floculantes Magnafloc 351 e Alclar 662. As polpas com percentual mássico entre 72 e 75% apresentaram características de polpas de alta densidade, com tensão de escoamento superior a 40 Pa, mesmo sem adição de floculante. Contudo, a adição de floculantes pôde proporcionar um incremento de até 26,8% na tensão de escoamento quando se utilizou a poliacrilamida, atingindo a tensão máxima de 140 Pa. Além disso, o uso do Magnafloc 351 em 120 g/t proporcionou um clarificado com turbidez 10 vezes menor do que sem o uso do reagente.

Palavras-chave

Rejeito; Reologia; Desaguamento; Reuso de água

Abstract

The storage of tailings in the form of diluted slurry has been a critical issue for the mining industry, given that dam failures can lead to potential environmental, social, and economic damages. Faced with this, dewatering of tailings becomes an alternative so that dams can contain less diluted slurries, which, in addition to causing fewer damages in case of failure, allows for water reuse. For the mining sector, the rheological evaluation of thickened slurries is also fundamental, as it not only affects the waste disposal methodology but can also influence the pumping and transportation of the material. In this study, the characteristics of iron ore tailings were evaluated with the purpose of analyzing the influence of flocculants on the flow stress of the material and, furthermore, on thickening characteristics such as sedimentation velocity, clarity of the clarified liquid, and the mass percentage of solids in the underflow. To achieve this, sedimentation tests in a graduated cylinder and slump tests were conducted, varying the dosage of the flocculants Magnafloc 351 and Alclar 662. Slurries with mass percentages between 72 and 75% exhibited characteristics of high-density slurries, with a flow stress exceeding 40 Pa even without the addition of flocculant. However, the addition of flocculants could provide an increase of up to 26.8% in the flow stress when using polyacrylamide, reaching a maximum stress of 140 Pa. Additionally, the use of Magnafloc 351 at 120 g/t resulted in clarified liquid with a turbidity 10 times lower than without the use of the reagent.

Keywords

Tailings; Rheology; Dewatering; Water reuse

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Submetido em:
26/10/2022

Aceito em:
09/02/2024

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