Recuperação de tungstênio, bismuto e molibdênio a partir de rejeitos de tungstênio

A recuperação de tungstênio a partir de rejeitos de tungstênio por meio de lixiviação é uma forma eficaz de melhorar a recuperação geral do tungstênio. Lu Youzhong et al. utilizaram um processo combinado de beneficiamento e metalurgia para recuperar tungstênio de rejeitos de tungstênio e lamas finas, alcançando uma recuperação de WO₃ de até 82,6%. Esse processo consiste em flotação preliminar seguida pela decomposição alcalina direta do concentrado bruto de tungstênio proveniente dos rejeitos, lamas finas e resíduos de lixiviação. O método de flotação originalmente utilizado para o minério bruto de tungstênio foi estendido aos rejeitos, lamas finas e resíduos de lixiviação, ao mesmo tempo em que simplificou o aquecimento, a separação por gravidade e outras etapas. Obtenha-se um concentrado bruto de tungstênio com teor de 18% de WO₃, que é então submetido diretamente à decomposição alcalina. Uma comparação entre a lixiviação convencional e a lixiviação por micro-ondas mostrou que, sob o mesmo efeito, o tempo de lixiviação por micro-ondas é de apenas 25% do tempo da lixiviação convencional, melhorando significativamente a eficiência da lixiviação.

Huang Guangyao et al. utilizaram a tecnologia de microbolhas para recuperar scheelita fina a partir de rejeitos de flotação de scheelita. Eles desenvolveram uma coluna de flotação por microbolhas CMPT com um sistema de controle especializado para manter a coluna em um estado industrial favorável. Testes industriais mostraram um teor médio do concentrado de 24,52% de WO₃, com uma recuperação de 43,41%. A análise por tamanho indicou que a recuperação na fração de 5 a 38 μm atingiu 65%.

Zhou Xiaotong et al. utilizaram a separação magnética de alto gradiente para recuperar wolframita a partir de rejeitos de flotação de scheelita. Após uma etapa de descarte, uma etapa de purificação e separação magnética de alta intensidade, obteve-se um concentrado magnético de wolframita com teor de 0,43% de WO₃ a partir de uma alimentação magnética contendo 0,20% de WO₃, com uma recuperação de tungstênio de 73,26%.

Yang Binqing aplicou um processo de flotação em massa do tipo ramificação-série, seguido de flotação de separação, para tratar rejeitos de tungstênio contendo 0,018% de Mo e 0,029% de Bi, obtendo um concentrado de molibdênio com teor de 46,33% de Mo com uma recuperação de 67,12%, e um concentrado de bismuto com teor de 14,80% de Bi e recuperação de 86,70%.

Com base em um levantamento dos recursos de rejeitos nas minas de tungstênio pertencentes à Jiangxi Tungsten Industry Group Co., Ltd., o Instituto de Pesquisa em Metalurgia de Metais Não Ferrosos de Ganzhou realizou testes abrangentes de beneficiamento e aproveitamento dos rejeitos provenientes de 13 concentradores de tungstênio pertencentes ao Grupo. Utilizando fluxogramas combinados de separação por flotação-gravidade e separação por flotação-separação magnética-gravidade, obteve-se um concentrado bruto de tungstênio com média superior a 20% de WO₃, com taxas de recuperação de 17% a 37%. A partir do concentrado de sulfeto, foram obtidos um concentrado de molibdênio com média de 4,19% de Mo, com uma recuperação de 67,60%, e um concentrado de bismuto com média de 2,78% de Bi, com uma recuperação de 41,36%. Esses resultados fornecem suporte técnico e reservas para a proteção, o desenvolvimento racional e a utilização de rejeitos de tungstênio como recursos secundários.

A mina de tungstênio de Miantuwo é um depósito polimetálico dominado pelo tungstênio, contendo também cobre, bismuto e molibdênio. Os rejeitos da separação magnética produzidos após o processamento do tungstênio (os rejeitos da dessulfuração por flotação em mesa e da separação magnética da areia bruta de tungstênio obtida das mesas vibratórias do concentrador) contêm Bi 20%, WO₃ 10%–20%, Mo 1,45% e SiO₂ 30%–40%. Os minerais de bismuto ocorrem na forma de bismuto nativo, óxido de bismuto, bismutinita e pequenas quantidades de wittichenita e emplectita, sendo que o óxido de bismuto representa 70%. Os minerais de tungstênio são principalmente volframita e scheelita. Outros minerais incluem calcopirita, pirita, molibdenita, limonita, quartzo e topázio. O exame microscópico mostra que os minerais de tungstênio e bismuto estão frequentemente entrelaçados; os minerais de tungstênio também estão entrelaçados com calcopirita, limonita e ganga. A bismutinita às vezes está encerrada em grãos de wolframita, tornando sua liberação extremamente difícil. A distribuição granulométrica e o grau de liberação das amostras de rejeitos são apresentados nas Tabelas 4‑59 e 4‑60. As tabelas indicam que a fração +0,074 mm ainda representa 75,55% da amostra, e os três minerais principais também estão distribuídos principalmente na fração de tamanho +0,074 mm.

Com base nos resultados dos testes em lote, a concentradora adotou um fluxograma combinado de separação por gravidade, flotação e hidrometalurgia (ver Figura 4-43) na prática industrial para recuperar de forma abrangente o tungstênio, o bismuto e o molibdênio dos rejeitos da separação magnética. Considerando que os rejeitos magnéticos contêm sílica na faixa de 30%–40%, excedendo em muito a especificação do concentrado de bismuto (<8% de SiO₂), utiliza-se primeiro uma mesa vibratória para a dessilicação antes da recuperação do bismuto. O concentrado da mesa é moído e classificado, sendo então encaminhado para a flotação, onde o sulfeto de molibdênio e o sulfeto de bismuto, facilmente flutuáveis, são separados primeiro, seguidos pelo óxido de bismuto, mais difícil de flutuar. Para recuperar ainda mais os minerais finos de bismuto e as intercristalinas contendo bismuto dos rejeitos de flotação, os rejeitos de flotação (concentrado bruto de tungstênio) são lixiviados à temperatura ambiente, seguido de cimentação para obter um produto de bismuto qualificado e o concentrado bruto de tungstênio restante. A prática de produção mostra que esse processo produz um concentrado de sulfeto de bismuto com teor de 36% de Bi e um produto de oxicloreto de bismuto com teor de 71% de Bi, com uma recuperação total de bismuto de até 95%. Também é obtido um concentrado bruto de tungstênio com teor de 36% WO₃ e uma recuperação de 90%, aumentando a recuperação geral do concentrador de tungstênio em 2 pontos percentuais.

Tabela 4-59 Resultados da análise do tamanho das partículas das amostras de teste

Tabela 4-60 Determinação do grau de dissociação do monômero da amostra em teste

A KENEX Group Tungsten Co., Ltd. processa minério bruto proveniente de um depósito de tungstênio do tipo veios de quartzo preenchidos por fluidos hidrotermais de alta temperatura. O principal mineral metálico é a wolframita, acompanhada por pirita, scheelita, molibdenita, bismutinita, bismuto nativo, pirrotita, calcopirita, cassiterita, galena, esfalerita, arsenopirita, xenotima, etc. Os minerais de ganga são principalmente quartzo, seguido por feldspato, fluorita, calcita, berilo, apatita, mica, turmalina, etc. No fluxograma de processamento atual, há dois tipos de rejeitos: rejeitos por gravidade e rejeitos de lodo fino. Os rejeitos por gravidade são descartados após o minério qualificado (após a classificação manual) ser moído e submetido à separação por gravidade. Esses rejeitos apresentam uma densidade de polpa de cerca de 10%, tamanho de partícula grosso (máximo <1,5 mm) e baixo teor de minerais metálicos, sendo compostos principalmente por quartzo. Os rejeitos de lodo fino são descartados após o tratamento dos lodos primários e secundários em mesas vibratórias. Eles têm, essencialmente, tamanho <0,074 mm, baixa densidade e granulometria fina. Os resultados da análise multielementar dos dois tipos de rejeitos são apresentados nas Tabelas 4-61 e 4-62.

Figura 4-43: Processo abrangente de recuperação de bismuto e tungstênio

Tabela 4-61 Resultados da análise multielementar dos rejeitos de gravidade (fração mássica / %)

Tabela 4-62 Resultados da análise multielementar de rejeitos finos de lodo (fração mássica / %)

Para recuperar com eficácia o molibdênio e o bismuto dos rejeitos de tungstênio, com base nas propriedades dos rejeitos por gravidade e dos rejeitos finos em forma de lama no fluxograma de beneficiamento e levando em consideração as condições do local, o concentrador adotou um processo de produção que utiliza máquinas de flotação convencionais do tipo XJK para flotar diretamente o molibdênio e o bismuto a partir dos rejeitos de gravidade. O fluxograma do processo e as condições operacionais são mostrados na Figura 4-44.

Após o comissionamento desse processo de recuperação de molibdênio-bismuto, os testes preliminares de comissionamento demonstraram que os índices técnicos atenderam, em linhas gerais, às expectativas estabelecidas. As recuperações globais por etapa alcançadas foram:

• Flotação de rejeitos por gravidade: recuperação total de Mo de 39,83%; recuperação total de Bi de 30,82%.
• Flotação de rejeitos finos de lodo: recuperação total de Mo de 48,041 TP3T; recuperação total de Bi de 40,011 TP3T.
• Recuperações totais combinadas tanto dos rejeitos por gravidade quanto dos rejeitos finos: Mo 41,34%, Bi 32,5%.

Com base nos índices técnicos estimados a partir do início das operações, a produção prevista de concentrados de molibdênio e bismuto recuperados dos rejeitos é apresentada na Tabela 4-63.

Calculado com base nos preços de mercado de 460.000 RMB/t de molibdênio metálico e 40.000 RMB/t de bismuto metálico, a receita anual de vendas dos concentrados de molibdênio e bismuto totaliza 3.834.680 RMB. O consumo anual de materiais e os custos de mão de obra somam 1.123.700 RMB, gerando um lucro anual de 2.710.980 RMB (incluindo impostos).

Figura 4-44 Fluxo do processo de recuperação de molibdênio e bismuto a partir da separação por gravidade e de rejeitos finos

Condições de operação:

• Densidade da polpa de concentrado bruto de rejeitos por gravidade: 10,26%
• Densidade da polpa de desbaste de rejeitos finos de lodo: 8,14%
• Densidade da polpa para limpeza em massa: 6,48%
• Densidade da polpa de limpeza de separação: 18,36%

Esquema de reagentes:

• Espumante: Óleo nº 2, 200 g/t
• Coletor combinado: xantato + querosene, 760 g/t
• Modificador de flotação de separação: Na₂S, 2.800 g/t
• Depressor combinado para flotação de separação: NaCN + CaO, 250 g/t
• Coletor de flotação de separação: querosene, 210 g/t

Valores de pH:

• Desbaste: 8,5
• Limpeza: 9,0
• Separação: 11,5

Equipamentos de flotação:

• Célula de pré-separação de rejeitos por gravidade: XJK-2.8
• Célula de pré-concentração de rejeitos de lodo fino: XJK-0.62
• Células de limpeza: XJK-0.35
• Células de separação Mo‑Bi: XJK-0.13
• Tanque de desreativação (condicionamento): tanque de mistura com 1.000 mm de diâmetro

Tabela 4-63: Previsão da produção de concentrado de molibdênio-bismuto no Projeto de Recuperação de Molibdênio-Bismuto