Reconciliação lagrangeana de análises expeditas na microflotação de hematita e dolomita por carboxilatos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v12i1.39831

Palavras-chave:

Célula de fuerstenau; Óleo de caroço de algodão; Análise simplificada; Multiplicadores de lagrange.

Resumo

Campanha de microflotação duma mistura binária sintética de hematita e dolomita foi realizada a fim de avaliar o potencial do óleo de semente de algodão saponificado como coletor. O teor de hematita foi determinado por métodos expeditos, a saber: análise de imagem, picnometria e termólise de carbonato por calcinação. Um algoritmo de reconciliação algébrica de dados redundantes (via multiplicadores de Lagrange) foi desenvolvido para tratar os dados brutos obtidos pelas diferentes técnicas analíticas, visando a aumentar a precisão dos resultados, com a inclusão adicional de informação consubstanciada pelas pesagens dos produtos, através da introdução de variável virtual. No estágio do estudo aqui relatado não se otimizaram as condições físico-químicas para a flotação seletiva de hematita; entretanto os resultados mostraram potencial (tanto sob condições ácidas, quanto alcalinas) na flotação aniônica seletiva do sistema hematita/dolomita. Ensaios prospectórios de avaliação das técnicas analíticas empregadas mostraram que os picnometria e calcinação tendem a ser métodos mais confiáveis. O imageamento digital, embora tenha se mostrado promissor, carece ainda de melhoria no procedimento, para maior acurácia. A minimização dos erros de fechamento do balanço de massas pelo empreso do citado algoritmo de otimização sob vínculos mostrou-se muito relevante para a adequada avaliação do processo de separação empregando amostras diminutas, como no caso da microflotação.

Biografia do Autor

Bruna de Oliveira Gomes, Universidade Federal de Ouro Preto

Possui técnico em Química Industrial (2011) pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, graduação em Engenharia de Minas (2020) e mestrado em Engenharia Mineral (2022) pela Universidade Federal de Ouro Preto. Tem experiência em métodos físico-químicos de concentração de minérios e vem realizando pesquisas acerca da utilização de insumos naturais para o processo de flotação de minério de ferro.

Fernanda Bento Sales, Universidade Federal de Ouro Preto

Atualmente é aluna do curso de Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Ouro Preto. Foi bolsista de iniciação científica no projeto “Óleo de crambe na flotação de minerais oxidados” e atualmente é bolsista de iniciação tecnológica na pesquisa “Ultrassonificação na flotação”.

Felipe de Orquiza Milhomem, Universidade Federal do Mato Grosso

Possui graduação em Engenharia de Minas e Meio Ambiente pela Universidade Federal do Pará (2010) e mestrado (2013) e doutorado (2020) em Engenharia Mineral pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral da Universidade Federal de Ouro Preto (2013). Atuou como professor do Instituto Federal Minas Gerais, campus Ouro Preto, onde ministrou as disciplinas de Pesquisa Mineral, Tecnologia Mineral e Meio Ambiente (2012 a 2014) e do Instituto Federal de Goiás — Campus Goiânia, ministrando as disciplinas de Lavra I, Lavra II, Informática Aplicada e Informática Aplicada II. Atualmente é professor do curso de Engenharia de Minas da Universidade Federal do Mato Grosso.

 

 

Referências

Aliyu1, W. A., Hossain, Md. I., & Specht, E. (2022) Numerical Approach in Determination of Thermophysical Material Properties in Decomposition of Lumpy Dolomite Particles. Proceedings of the 9th International Conference on Fluid Flow, Heat and Mass Transfer (FFHMT’22), Niagara Falls, Canada. 198. 10.11159/ffhmt22.198

Brandão, P. R. G., Caires, L. G., & Queiroz, D. S. B. (1994). Vegetable lipid oil-based collectors in the flotation of apatite ores. Minerals Engineering. 7(7); 917-925.

Chudacek, M. W., Fichera, M. A., Rosa, M. D., & Silva, R. V. G. (1992). Flotation testing: from pure minerals to real ores. In: encontro nacional de tratamento de minérios e hidrometalurgia.

Costa, D. S. (2012). Uso de óleos vegetais amazônicos na flotação de minérios fosfáticos. PhD Thesis. Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.

David, P. Shoemaker, D. P., Garland, C.W., & Nibler, J. W. (1996). Experiments in Physical Chemistry (Sixth Edition). McGraw-Hill: New York, 1996. xii + 778 pp. ISBN 0-07-057074-4.

Drzymala, J. (1994a). Characterization of materials by Hallimond tube flotation. Part 1: maximum size of entrained particles. International Journal of Mineral Processing, 42(3-4), 139-152. https://doi.org/10.1016/0301-7516(94)00036-0

Drzymala, J. (1994b). Characterization of materials by Hallimond tube flotation. Part 2: maximum size of floating particles and contact angle. International Journal of Mineral Processing, 42 (1994) 153-167.

Erhan, S. Z. (2005). Industrial uses of vegetable oils. Champaign, Illinois: American Oil Chemists’ Society.

Fuerstenau, M. C. (1964). An improved micro-flotation technique. Engineering and Mining Journal; 165(11);108-9.

Gaudin, A. M. (1975). Principles of Mineral Dressing. New Delhi: Tata McGraw-Hill. xi, 554 pages, il.

Hodouin, D. (2010). Process Observers and Data Reconciliation Using Mass and Energy Balance Equations. In: Sbárbaro, D., Del Villar, R. (eds) Advanced Control and Supervision of Mineral Processing Plants. Advances in Industrial Control. Springer, London. https://doi.org/10.1007/978-1-84996-106-6_2

Leja, J. (2004). Surface chemistry of froth flotation, (2aed.) Kluwer Academic/Plenum Publishers.

Leonel, C. M. L. (2011). Estudo de Processo de Calcinação como Operação Unitária Adicional na Pelotização de Minérios de Ferro com Altos Valores de PPC. PhD Thesis. Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte.

Luz, J. A. M. (1996). Flotação Aniônica de Rejeito Itabirítico: Estudo de Reagentes Alternativos e Modelamento Polifásico do Processo. PhD Thesis. Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte.

Luz, J. A. M. (1999). Uso de vazões na compatibilização de teores via multiplicadores de Lagrange. Revista Escola de Minas – REM; 5(4); 269-274.

Luz, J. A. M. (2016). Flotation of Iron Ore. In: Colás, R., Totten, G. E. (Ed.). Encyclopedia of Iron, Steel, and Their Alloys. Taylor & Francis, 2016, v.2, p. 1249-1288.

Milhomem, F. O. (2020). Cinética De Flotação No Sistema Hematita E Quartzo Com Uso De Óleos Vegetais. Phd Thesis. Universidade Federal De Ouro Preto, Ouro Preto.

Milhomem, F. O., & Luz, J. A. M. (2018). Colorimetric Image Analysis for Hematite Grade Estimation. Journal of Materials Education; 40; 155-162.

Millan, N. M., et al. (2016). Associação dos resultados de análise térmica e análise química de amostra de dolomita natural. In: X Congresso Brasileiro e IV Congresso Pan Americano de análise térmica e calorimetria. São Paulo, Brasil.

Neuppmann, P. H. (2019). Enriquecimento de finos hematíticos via flotação por carreador. Masters Thesis. Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.

Rocha, G. M., Gonçalves, G. M. C., Ramos, K. S., Cota, T. G., & Lima, R. M. F. (2009). Caracterização física, química e mineralógica de uma amostra de minério de ferro de Brucutu. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, 16 (1); 88-94.

Rocha, J. M. P. (2008). Definição da tipologia e caracterização mineralógica e microestrutural dos itabiritos anfibolíticos das minas de Alegria da Samarco Mineração S.A. PhD Thesis. Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.

Salama, W., Aref, M. E., & Gaupp, R. (2015). Spectroscopic characterization of iron ores formed in different geological environments using FTIR, XPS, Mössbauer spectroscopy and thermoanalyses. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 136, part C, 1816 – 1826.

Sampaio, J. A., & Almeida, S. L. M. (2008). Calcário e dolomito. In: Rochas e Minerais Industriais no Brasil: usos e especificações. (2a ed.): CETEM/MCTI, 363-387.

Silva, A. C., Silva E. M. S., Silva, T. C., & Alves, B. E. (2015). Apatite microflotation using pequi oil. Mineral Processing and Extractive Metallurgy, 124(4); 233-239.

Soares, R. A. L., Nascimento, R. M., Paskocimas, C. A., & Castro, R. J. S. (2014). Avaliação da adição de dolomita em massa de cerâmica de revestimento de queima vermelha. Cerâmica, 90, 516 – 523.

Souza, M. O. G., Santos, M. V. R., Castro, L. M. F., & Silva, C. P. (2020). Production and in situ transformation of hematite into magnetite from the thermal decomposition of iron nitrate or goethite mixed with biomass. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 139, 1731 – 1739.

Vasebi, A., Poulin, E., & Hodouin, D. (2012). Dynamic data reconciliation in mineral and metallurgical plants. Annual Reviews in Control 36 (2012) 235–243.

Vieira, M., Lédo, P. G. S., Lima, R. F. S., Paulo, J. B. A., & Brandão, P. R. G. (2005). Flotação de calcita a partir de óleos vegetais regionais saponificados como agentes coletores. In: Anais do 6º Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. Campinas, Brasil. Campinas: UNICAMP, 1-5.

Wills, B. A., & Napier–Munn, T. (2006). Mineral Processing Technology: An Introduction to the Practical Aspects of Ore Treatment and Mineral Recovery. (7a. ed.): Elsevier Science e Technology Books, 450 p.

Downloads

Publicado

12/01/2023

Como Citar

GOMES, B. de O. .; SALES, F. B. .; LUZ, J. A. M. da; MILHOMEM, F. de O. . Reconciliação lagrangeana de análises expeditas na microflotação de hematita e dolomita por carboxilatos. Research, Society and Development, [S. l.], v. 12, n. 1, p. e29912139831, 2023. DOI: 10.33448/rsd-v12i1.39831. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/39831. Acesso em: 18 maio. 2024.

Edição

Seção

Engenharias