Abstract The flotation of low-grade oxidized zinc ores has been commonly used to produce marketable concentrates for many years. Several flotation routes are being successfully used: cationic, anionic and a mixture of anionic and cationic. The choice of the route taken is dependent on the major zinc-bearing minerals in the deposit of interest and its associated gangue. Since both the mineralogical composition of zinc ores and the chemical composition of smithsonite and dolomite vary between deposits, the physico-chemical conditions under which selective flotation processes are determined must be established for each unique case. In this study, cationic flotation tests were performed using smithsonite and dolomite samples from an unstudied oxidized zinc deposit in Brazil, using Na2S as the sulfidizing agent, sodium silicate as the depressant and amine as the collector. The surface charges of both minerals were investigated with and without reagents. These tests showed that the optimum conditions of flotation were reached at pH 11. Na2S allowed a significant increase in the recovery of smithsonite, which implies lower amine consumption. Sodium silicate functioned as a dolomite depressant at concentrations up to 6.0 mg/L. The results for both flotation and the zeta potential of the minerals were analyzed using specimen diagrams of the reagents and compared with studies published in previous literature.

Abstract In this paper, a detailed study of the influence of Mn2+ ions on quartz and hematite flotation (at pH 10.5 with starch/amine as depressor/collector) in the absence and presence of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is presented. By using zeta potential measurement and a careful analysis of manganese species present in water for dosages in which manganese hydroxide precipitated, we confirmed that the depression of both minerals by Mn2+ ions is due to the following: (i) the adsorption of Mn hydroxy complexes (Mn2(OH)3+ and Mn(OH)+); (ii) Mn2+ and mainly (iii) the precipitation of Mn(OH)2 on mineral surfaces. These effects hindered the adsorption of amine species on the surfaces of the minerals (quartz and hematite). EDTA was used to complex Mn2+ to restore the recoveries of both minerals. This was confirmed by the species distribution diagrams of Mn and EDTA-Mn in water. Conditioning with starch followed by amine at pH 10.5 enabled a selective separation of these minerals.

Abstract Silicates (rhodonite, tephroite, spessartine) and the carbonate (rhodochrosite) of manganese are of economic interest in silicate-carbonated manganese ores. The recovery of both mineral classes by flotation constitutes a challenge; rhodochrosite is a slightly soluble mineral that can release Mn2+ ions in pulp. In this work, the effects of inorganic and organic depressants on the cationic flotation at pH 10 with ether amine acetate and the surface charges of rhodonite and rhodochrosite have been investigated. For rhodonite, the influence of Mn2+ species on its recovery and surface charge at the conditions of maximum yield with amine has also been investigated. The organic depressants, especially the corn starch, were more effective depressants for both minerals. The poor recovery of rhodonite conditioned with MnCl2 is probably related to the colloidal Mn(OH)2 deposition on mineral surface. The increase in the rhodochrosite recovery with increasing water glass content is probably related to its negative value of species adsorbed on the mineral surface, since the rhodochrosite zeta potential, conditioned with this reagent, becomes more negative compared with the mineral without reagent, which attracts the ether ammonium.

This paper presents the study results of Mn2+ ion influence on reverse cationic flotation of iron ore at pH 10.5. A small influence was observed on all response variables evaluated: mass recovery, Fe metallurgical recovery, grade of Fe and SiO2 in obtained concentrates for dosages of MnCl2 from 600 g/ton. The conditioning of pulp with ethylene diamine tetraacetic acid - EDTA complexing agent (720 g/ton) in presence of MnCl2 (600 g/ton) at natural pH, before the addition and conditioning with corn starch (400 g/ton) and amine (50 g/ton) at pH 10.5, produced a concentrate with 63% Fe, 5.1% SiO2, which is similar to results obtained in flotation test without manganese species present in pulp.

O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção de íons sulfato, encontrados em efluentes de diversas atividades do setor mínero/metalúrgico. Os processos de remoção de sulfato desses efluentes são, em geral, caros e com baixa eficiência de remoção para essa espécie. Foram estudadas duas alternativas de tratamento para soluções ricas em sulfato. A primeira consistiu na investigação da remoção do íon em pH ácido, na forma de jarosita. Na segunda, foi estudada a remoção do sulfato como etringita, em pH alcalino. A etringita mostrou-se uma boa opção para o tratamento de efluentes líquidos contendo sulfato, pois apresentou baixa solubilidade em água em pH acima de 11,5. Em seguida, foi investigada a precipitação química de sulfato em soluções sintéticas contendo 1.500 mg/L do íon, em temperatura ambiente (22±1º C), observando-se remoções próximas de 85% em sistemas contínuos de precipitação. Esses estudos mostram a redução dos teores finais de sulfato a valores inferiores a 250 mg/L, ou seja, abaixo do que é recomendado pela legislação brasileira.

The aim of this study was to develop alternative techniques for removing sulfate ions from mining/metallurgy effluents. Sulfate removal processes are generally expensive and show low removal efficiency. Two alternatives to treat sulfate-rich solutions were studied in this work. The first alternative was sulfate removal in acidic pH, as jarosite. Moreover, the second precipitating alternative was tested in alkaline conditions, as ettringite. Sulfate removal as ettringite was considered the preferable form for treating sulfate-containing wastewaters due to its low solubility in water, close to 10 mg/L at the pH of 11.5. Chemical precipitation of sulfate in synthetic solutions containing 1,500 mg/L sulfate, at the temperature of 22±1º C, was thus investigated, and removals close to 85% in continuous precipitation systems were observed. This study showed sulfate reduction to final concentration values below 250 mg/L - lower than that recommended by environmental regulations.

Na região de Ouro Preto-MG, existem diversas oficinas de artesanato em pedra-sabão. Nessas oficinas, o processo de fabricação de panelas e objetos de adorno, produz uma grande quantidade de resíduos, que, normalmente, são depositados nas proximidades das oficinas, sem nenhuma forma de controle. Esse trabalho teve por objetivo recuperar o talco contido na fração granulométrica abaixo de 74μm desses resíduos através de purificação por flotação e alvejamento químico com HCl. Entre as variáveis estudadas na flotação, apenas a porcentagem de sólidos e a dosagem de espumante se mostraram significativas com relação às variáveis-respostas: recuperação mássica e alvura. Nesse processo, produziu-se um concentrado com alvura (ISO) de 68,56% e com composição química que está de acordo com as especificações de tinta (espalhador) e papel (carga). Após alvejamento químico do concentrado de flotação, foram obtidos alvura (ISO) de 84,0% e teores químicos que estão dentro das especificações da indústria de plásticos (carga e reforço) e plásticos antiaderentes.

In the Ouro Preto - MG region, there are several soap stone workshops where artesans create souvenirs and pans. This activity produces a large amount of residues which are discarded without any control. The objective of this work was to recover the talc mineral present in the size fraction below 74μm of these residues by froth flotation and chemical leaching with HCl. Among the flotation variables studied, only the percentage of solids and frother dosage proved to be significant for mass recovery and whiteness. This process produced a concentrate whose whiteness (ISO) was 68.56% and whose chemical composition meets paint and paper standards. After chemical leaching of the flotation concentrate, a whiteness of 84% was obtained and its chemical composition met the specifications of the plastic and anti-adherant plastic industries.

Esse trabalho apresenta e discute resultados de ensaios de microflotação e determinação de potencial zeta dos minerais rodonita, rodocrosita e quartzo, na presença de fluorsilicato e oleato de sódio em pH 9 e pH 11. Verificou-se que, para concentrações de Na2SiF6 abaixo de 10mg/L, houve maior depressão do quartzo em relação à rodonita no valor de pH 9 e que a flotabilidade da rodocrosita foi pouco afetada para os valores de pH 9 e 11. Resultados de medidas de potencial zeta versus pH indicaram que o ponto isoelétrico da rodonita (pH=2,8) coincidiu com o reportado em literatura, enquanto que os valores determinados para quartzo (pH<2,0) e rodocrosita (pH=10,8) apresentaram pequena divergência. Para os três minerais, a presença de oleato e/ou silicato de sódio foi capaz de tornar mais negativa a magnitude do potencial zeta dos três minerais em meio básico. Fundamentando-se nos resultados experimentais e, também, na especiação dos reagentes estudados (oleato e fluorsilicato de sódio), foi possível fazer inferências sobre mecanismos de adsorção dos mesmos sobre os três minerais de interesse.

This work presents and discusses results from zeta potential measurements and flotation response of rhodonite, rhodochrosite and quartz, in the presence of sodium fluorsilicate and sodium oleate. At concentrations of Na2SiF6 smaller than 10mg/L, at pH 9, quartz is more intensively depressed than rhodonite, whereas the flotation response of rhodochrosite is slightly affected either at pH 9 or pH 11. Results from measurements of zeta potential versus pH indicate that IEP of rhodonite (pH=2.8) is similar to those reported in literature, whereas the value o IEP of quartz (pH<2.0) and rhodochrosite (pH=10,8) differ slightly from literature. Zeta potential of rodonite, quartz and rhodochrosite, in the presence of sodium fluorsilicate and/or sodium oleate, become more negative at basic medium. Based on the experimental results and collector (sodium oleate) plus depressant (sodium fluorsilicitate) speciation, some inference on the adsorption mechanisms of these reagents upon rhodonite, quartz and rhodochrosite is maintained.

O objetivo desse trabalho foi estudar a possibilidade de concentração de minério de ferro por flotação direta, usando oleato de sódio como coletor dos minerais de ferro e o metassilicato de sódio como depressor da ganga silicosa. Após a caracterização das amostras minerais e do minério, foram feitos estudos fundamentais, que englobaram a determinação do potencial zeta dos minerais hematita e quartzo, cujos valores de PIE ocorreram em pH 7,5 e 1,8, respectivamente. Os ensaios de microflotação, em tubo de Hallimond modificado, determinaram as condições de maior flotabilidade da hematita, 50 mg/L de oleato de sódio em pH 7, e do quartzo, 70 mg/L de oleato de sódio em pH 9. Os ensaios de microflotação, ainda mostraram que o metassilicato de sódio foi mais efetivo na depressão da hematita que na depressão do quartzo. Os ensaios de flotação em bancada confirmaram esse comportamento, ou seja, o metassilicato de sódio não propicia separação seletiva entre a hematita e o quartzo durante a flotação. O melhor concentrado fornecido pela flotação direta da amostra de minério de ferro, cujos teores de Fe e SiO2 eram, respectivamente, de 35,34 e 48,02%, foi obtido usando-se dosagens de 600 g/t de metassilicato de sódio e 1200 g/t de oleato de sódio: recuperação metalúrgica de Fe de 88%, teor de Fe de 58,1% e teor de SiO2 de 14,4%.

The goal of this paper was to study the possibility of concentrating iron ore by direct flotation with sodium oleate as a collector of iron minerals and a water glass as a depressant of the siliceous gangue. Following characterization studies of minerals and iron ore samples, fundamental studies with mineral samples of hematite and quartz were performed: zeta potential determinations and microflotation tests in a modified Hallimond tube. The isoelectric points of hematite and quartz were determined at pH = 7.5 and 1.8, respectively. The highest hematite floatability was achieved at 50 mg/L sodium oleate dosage, at pH = 7, and of quartz at 70 mg/L sodium oleate dosage, at pH = 9. It was observed from microflotation tests that the water glass was more effective in depressing hematite than quartz. The batch flotation tests confirmed the results of the microflotation tests. It means that the water glass is not conducive to selective flotation separation between hematite and quartz. The best results obtained with the iron ore sample (33.34% Fe and 48.02% SiO2 contents) were: an Fe metallurgical recovery of 88%, and Fe and SiO2 concentrate grades of 58.08% and 14.4%, respectively, achieved with 600 g/t water glass and 1200 g/t sodium oleate.

Normalmente, os fluxogramas brasileiros, tanto para o beneficiamento de minérios ricos, quanto para minérios complexos de manganês, consistem, basicamente, de fragmentação e classificação granulométrica, com o descarte da fração abaixo de 0,106mm. Logo, é muito importante para a indústria mineral desenvolver fluxogramas e processos de concentração dessas frações granulométricas, visando ao aumento da recuperação global de manganês, bem como à redução do impacto ambiental, gerado com o descarte desses finos. Nesse trabalho, são apresentados estudos comparativos de flotação aniônica de um rejeito de minério complexo sílico-carbonatado, constituído, principalmente, pelos minerais rodocrosita, rodonita, espessartia clinocloro, quartzo, anita e flogopita, usando os coletores oleato de sódio e sabão de óleo de soja com o depressor silicato de sódio. Através desses estudos, foram verificadas reduções dos teores de SiO2 da alimentação (28,10%) de cerca de 11 e 8% para o oleato de sódio e o sabão de óleo de soja, respectivamente em pH 11.

The Brazilian processing flowsheet that is used to concentrate both the rich and complex manganese ores is constituted by size reduction and size classification. The particles with size below 0.106mm normally are discharged as waste. So it is very important for the mineral industry to develop flowsheets and processes in order to improve the global manganese recovery and to reduce the environmental impact with these wastes that are deposited on the land. In this work is presented an anionic froth flotation comparative study between two different anionic collectors (sodium oleate and soybean oil soap) and sodium silicate depressant to concentrate the silicate-carbonated manganese ore waste that was constituted mainly by rodocrosite, rodonite, espessartite, clinoclore, quartz, annite and flogopite minerals. It was observed that at pH 11 the SiO2 content in the feed (28.1%) was reduced by 11 and 8% for sodium oelate and soybean oil soap, respectively.

Os quartzitos da serra do Taquaral em Ouro Preto-MG são extraídos para serem usados como placa de pisos e revestimentos. Pelo fato dE a rocha ser bastante intemperizada e, por essa razão, ser friável, são geradas, nas frentes de lavra e no beneficiamento, um grande volume de resíduos de ampla distribuição granulométrica. Por essa razão, esse trabalho teve, por objetivo, caracterizar as areias provenientes das frentes de lavra dessas pedreiras, que são, normalmente, depositadas nas encostas dos morros. Através dos estudos realizados com três amostras, verificou-se a viabilidade técnica de utilização das mesmas na construção civil, na fundição e, após purificação por separação magnética de alta intensidade e flotação dos minerais portadores dos elementos químicos deletérios (F2O3, Al2O3 e TiO2), vislumbra-se a possibilidade do uso dessas areias na indústria de vidro, o que é extremamente importante do ponto de vista social, econômico e ambiental.

Quartzites from Taquaral Hill at Ouro Preto - in the State of Minas Gerais - have been exploited for construction and ornamental purposes for decades. Until now, the rudimentary way to exploit and refine these weatherized rocks has produced, a large amount of residuals distributed in a broad size distribution range. This work aimed to characterizes the sand and debris from the mining operation, which are deposited downhill. Three samples were studied and it became evident that this debris can be used as sand in the civil construction and foundry industries. Also, after removing the impurities (F2O3, Al2O3 e TiO2) by high intensity magnetic separation and froth flotation, it can be used in the glass industry, which is of social, economical and environmental interest.

Nesse trabalho, foi efetuada a concentração da fração granulométrica compreendida entre 0,15 e 1 mm do minério itabirito silicoso da mina do Sapecado do Complexo Pico/MBR, usando o classificador hidráulico de fluxo transversal "crossflow" em duas rotas distintas, efetuando a etapa de concentração "rougher" e a etapa de limpeza dos concentrados de espirais de Humphreys. Para uma alimentação constituída por 60,19% de Fe e 11,81% de sílica, foram obtidos concentrados, de ambas as rotas testadas, com teores de impurezas dentro ou muito próximos aos teores de mercado para os produtos comercializados pela empresa.

The hydraulic classifier "crossflow" was used to concentrate one iron ore sample between 0,15 to 1 mm size from the Sapecado MBR mine. The feed iron and silic contents were 60,19 and 11,81%, respectively. This equipment was tested in two ways: in the rougher stage and in Humphreys concentrate cleaning stage. In both cases it was possible to produce concentrates inside or near the commercial MBR product specifications.

Esse artigo apresenta estudos de concentração de finos de minério de manganês (estocados como rejeito) da Mineração Morro da Mina/RDM em mesa oscilatória, visando à obtenção de concentrados para serem empregados na indústria metalúrgica. Os teores de Mn, na amostra global e nas frações acima e abaixo de 0,074 mm, eram de 28,30; 26,84 e 31,31%, respectivamente. Pela análise granulométrica, verificou-se que 80% desses finos encontravam-se abaixo de 0,149 mm. Nas condições otimizadas dos ensaios de concentração (15% de sólidos na polpa e ângulo de inclinação da mesa igual a 3º), foram obtidas recuperações de manganês da amostra global, acima e abaixo de 0,074 mm de 77, 81 e 62%, respectivamente. Os teores de manganês e impurezas, nos concentrados, para as amostras estudadas, satisfizeram as especificações químicas dos produtos comercializados pela empresa.

This article presents the results of fine manganese ore from Morro da Mina Mine/RDM concentration studies using oscillatory table in order to obtain concentrates to be used in metallurgical industries. The global, the fractions above and below 0,074 mm samples manganese contents were 28,30; 26,84 and 31,31%, respectively. It was observed that 80% of the particles in global sample were below 0,149 mm. For the optimized table concentration test, solids pulp with 15% and table inclination angle of 3º, the manganese recoveries of the global, fraction above 0,074 and below 0,074 mm samples were of 77, 81 and 62%, respectively. The manganese and impurities contents in those concentrates satisfied the chemical specifications of Morro da Mina Mine/RDM products.

Esse trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do coletor óleo de soja hidrogenado na flotação de quatro tipologias de minérios fosfáticos da mina de Tapira/MG, denominadas piroxenito silicificado semicompacto, piroxenito silicificado compacto, silexito e piroxenito serpentinizado, cujas relações CaO/P2O5 eram de 2,1, 3,5, 2,5 e 1,33, respectivamente. Para a realização dos experimentos, foram aplicadas a metodologia estatística de planejamento e a análise fatorial de experimentos, onde foram estudadas as dosagens de coletor (óleo de soja), a dosagem de depressor (amido de milho gelatinizado) e o pH de flotação. Verificou-se que o valor de pH ideal para a flotação dos minérios foi igual a 11, exceto para o minério silexito, que foi igual a 8. A relação CaO/P2O5 dos concentrados foi maior para os minérios com maior conteúdo de carbonatos e aumentava com o aumento da dosagem de coletor, evidenciando a baixa seletividade desse reagente para a separação entre a apatita e a ganga carbonática a ela associada. Observou-se a necessidade de etapa cleaner para obtenção de concentrados dentro das especificações de mercado para todas as amostras estudadas.

In this work was studied the froth flotantion response of fuor diferent types of phosphate ores from Tapira-MG using fatty acid soap from soja as apatite colector and corn starch gelatinized as gangue depress. The CaO/P2O5 relation of the half compact silificate piroxenite, compact silificate piroxenite, silexite and serpentinized piroxenite ores samples were 2,1, 3,5, 2,5 e 1,33, respectivally. The experiments were conduct and analised using fatorial planing of experiments that studied the influence of pH, coletctor and starch concentration. The optimun pH value to float the sample ores was 11, except for silexite sample that it was 8. The increase of colector concentration conducts to concentrates with lower P2O5 content and higher CaO/P2O5 relation. The concentrates relation from ores with higher relation CaO/P2O5 were higher too what confirme the poor selectivity among apatite and carbonates by fatty acid soap. In order to obtain the market chemical specifications of phophate concentrates is necessary the cleaner step for all ores samples studied.

Nesse trabalho, é apresentado um estudo de secagem de bauxitas por microondas, visando a determinar a influência da umidade inicial das amostras, a massa a ser secada e a granulometria das mesmas no processo de secagem. Para a determinação da influência da umidade inicial, foram utilizadas amostras com teor de umidade igual a 12,2 e 6,9%. A influência da massa e a granulometria foram determinadas com uma amostra, cujo teor inicial de umidade era igual a 13%. Através desses estudos, observou-se que os tempos ótimos de secagem por microondas das amostras de bauxita estudadas têm uma relação direta com a umidade inicial das mesmas. Observou-se que as variáveis, massa da amostra a ser secada e o tempo de secagem, são diretamente proporcionais, apresentando elevada correlação. Dessa forma, pode-se obter os tempos de secagem para cada amostra a ser secada, de acordo com a sua massa. Não foi observada relação entre o tempo de secagem e a granulometria da amostra.

This work shows the results of a bauxite drying process using microwave oven. In this research the influence of initial humidity, mass and granulometric distribution of bauxite samples were studied. To determine the humidity influence two bauxite samples having 6,9% and 12,2% of humidity were utilized and for the mass and granulometric distribution the sample initial humidity was 13%. The results show that the optimum drying time by microwave has a directly correlation with the initial humidity. The sample mass and the drying time are also directly proportional with a very high correlation. The study suggests that the drying time can be obtained considering the mass of the bauxite sample.

A sedimentação de lamas vermelhas resultantes da digestão de bauxitas pelo processo Bayer é uma etapa importantíssima para a eficiência da separação sólido/líquido nas plantas industriais de alumina. Nesse trabalho foi feito um estudo comparativo da sedimentação de uma amostra de resíduo Bayer (concentração de sólidos de 43 g/l) proveniente da planta industrial de Poços de Caldas, utilizando floculantes hidroxamatos e poliacrilamida comerciais. Através desses estudos observou-se que a taxa de sedimentação obtida com a poliacrilamida alcançou valores entre 15 e 30 m/h para concentrações bem menores que os hidroxamatos, porém a capacidade de clarificação da mesma foi bem inferior que a dos hidroxamatos. Misturas de poliacrilamida e hidroxamato podem propiciar melhores resultados em termos de taxa de sedimentação e clarificação do "overflow".

The red mud sedimentation from Bayer process of bauxite digestion is a very important step in a solid/liquid separation at industrial alumina plants. In this work a comparative study of red mud sedimentation from Alcoa/Poços de Caldas industrial plant of alumina (43 g/l of solids concentration) using different flocculants (hydroxamates and poliacrylates) was done. The concentration of poliacrylate flocculent to obtain 15 to 30 m/h sedimentation rates was smaller than the concentration of the hydroxamates flocculants, but the clarification overflow obtained with this reagent was worse than the other ones. The mixture of poliacrylamide and hydroxamate in adequate proportions can give better results of sedimentation rates and overflow clarification.