Análise técnico-econômica da mistura das farinhas de milho, milheto e sorgo como depressor de nióbio na flotação de carbonatos

Abstract

A flotação é uma operação que promove a separação seletiva de minerais com diferentes características superficiais por meio da adição de reagentes químicos. O amido de milho é o reagente depressor mais utilizado na indústria mineral brasileira devido a sua ampla aplicabilidade e disponibilidade no mercado. Este reagente é adquirido por empresas a preços relativamente elevados, uma vez que a produção de milho neste país se destina principalmente à alimentação animal e ao consumo humano, seguida da exportação. O objetivo deste trabalho foi a formulação de um depressor alternativo, baseado na mistura de farinhas de duas fontes botânicas mais sustentáveis, sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) e milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Br), como forma de reduzir a dependência do amido de milho. A metodologia consistiu na obtenção, preparação e caracterização de amostras de minerais, sorgo e milheto, seguida de testes de flotação e finalização com análise econômica. Os grãos de sorgo e milheto passaram por etapas de limpeza, secagem, embalagem, armazenamento, moagem e separação magnética. As farinhas tiveram seu conteúdo lipídico medido e os amidos foram extraídos delas para caracterizar os parâmetros dos grãos e determinar o rendimento desta etapa. O minério utilizado veio da Niobras, empresa que extrai e processa minério de nióbio na cidade de Catalão, Brasil, e correspondeu a alimentação da flotação de carbonatos. Amostras do minério foram caracterizadas por picnometria, análise granulométrica por difração a laser, MEV e XRF. Os testes de flotação de bancada, no estágio rougher, foram realizados em uma célula Denver, seguindo os parâmetros operacionais da Niobras. Lioflot® 502-A foi usado como coletor e StargillTM 6172 (um amido de milho) foi usado como referência. As misturas das farinhas foram propostas segundo um planejamento de misturas simplex lattice design. O rendimento médio de extração das farinhas de sorgo e milheto foi de 28,72 ± 6,70% e 26,62 ± 4,05%, respectivamente. O conteúdo lipídico médio das farinhas de sorgo e milheto foi de 3,47 ± 0,002% e 7,62 ± 0,001%, respectivamente. As misturas ternárias tiveram uma recuperação metalúrgica média de Nb2O5 semelhante no material afundado (aproximadamente 54%) nos testes de flotação. A mesma recuperação metalúrgica foi observada para as misturas binárias compostas por 25% / 75% e 75% / 25% (sorgo/milheto). Por outro lado, as misturas binárias compostas pelos 50% / 50% se destacaram em relação aos resultados citados, com uma recuperação metalúrgica média do Nb2O5 de 63,54%. A maior recuperação metalúrgica de Nb2O5 foi obtida com a farinha de sorgo (80,75%), semelhante aos resultados (80,95%) encontrados com o depressor adotado industrialmente na Niobras, StargillTM 6172. Portanto, uma dosagem menor de farinha de sorgo poderia ser um potencial substituto do amido de milho nesta etapa do processamento do Nióbio, obtendo um resultado semelhante de recuperação metalúrgica média de Nb2O5 no material afundado, bem como um resultado próximo de recuperação mássica e com um teor de Nb2O5 superior.