Recuperação de enxofre a partir de rejeitos de cobre

A. Mina de Cobre de Wushan

A Mina de Cobre de Wushan é um depósito do tipo pirita com alto teor de enxofre, com um teor médio de enxofre no minério bruto superior a 25%. O concentrador processa o minério que passa da zona de enriquecimento secundário para a zona primária. Os minerais de cobre no minério bruto são principalmente sulfetos de cobre secundários, como a digenita e a calcocita (aproximadamente 55%–60%). Esses minerais de cobre secundários são propensos à moagem excessiva e à oxidação, produzindo íons de cobre que ativam fortemente a pirita. Embora seja realizada a lavagem, a taxa de remoção dos íons de cobre é, em geral, de apenas cerca de 50%; o restante entra no circuito de moagem junto com o minério lavado e a polpa, causando dificuldades significativas na separação de cobre e enxofre e afetando diretamente o desempenho do beneficiamento. No projeto original e na produção, foi adotado um processo de supressão do enxofre e flotação do cobre. Para inibir a pirita ativada pelos íons de cobre e garantir o teor do concentrado de cobre flutuado preferencialmente, são adicionados 15 kg/t de cal durante a moagem, elevando o pH da flotação preliminar de cobre para 12. Sob a ação de álcalis fortes e altos teores de cálcio, a pirita é fortemente suprimida (minerais de cobre com baixa flutuabilidade também são afetados em graus variados). Além disso, a baixa eficiência de aeração e agitação da máquina de flotação do tipo A dificulta a recuperação de partículas mais grossas, que são perdidas para os rejeitos. Como resultado, os índices de separação de cobre e enxofre não são elevados, e os rejeitos de flotação ainda contêm 22%–26% de enxofre.

Com base nas condições do local, por meio de ensaios em escala de laboratório, seleção de equipamentos, ensaios industriais e práticas de produção, foi adotado um processo de separação por gravidade para recuperar a pirita dos rejeitos de flotação. O fluxo de produção é o seguinte: a polpa é retirada da última célula de flotação do circuito de flotação de enxofre, as lascas de madeira são separadas por peneiramento e a polpa é bombeada por uma bomba Warman nº 3 para um distribuidor fixo de polpa, que, por sua vez, distribui uniformemente a polpa por meio de um distribuidor rotativo para 20 concentradores espirais. Os rejeitos de gravidade fluem por gravidade para o sistema de amostragem e transporte de rejeitos; o concentrado de enxofre é bombeado por uma bomba revestida de borracha nº 2 para o sistema de amostragem e desaguamento do concentrado de enxofre da linha de produção principal; os intermediários são devolvidos à bomba Warman nº 3. O sistema de recuperação de enxofre por gravidade entrou oficialmente em operação em junho de 1989, recuperando 16.000–17.000 toneladas de concentrado de enxofre anualmente a partir dos rejeitos de enxofre da flotação, aumentando a recuperação total de enxofre em 6,23–12,24 pontos percentuais.

B. Uma mina de cobre em Qinghai

Uma mina de cobre no condado de Maqên, na Prefeitura Autônoma Tibetana de Golog, província de Qinghai, é um depósito polimetálico de sulfeto complexo descoberto entre meados e o final da década de 1960. Ela contém vários elementos valiosos, como cobre, cobalto, zinco, ferro, enxofre, ouro e prata. O depósito é de grande escala e classificado como um corpo mineralizado de grande porte. O projeto original da mina previa apenas a recuperação de minerais de cobre; portanto, os rejeitos ainda contêm muitos elementos valiosos. Um estudo de mineralogia de processo dos rejeitos revelou altos teores de enxofre e ferro que podem ser recuperados de forma abrangente. A análise química multielementar e a análise da composição mineral da amostra de rejeitos são apresentadas nas Tabelas 4-39 e 4-40.

Para aproveitar ao máximo os recursos e reduzir a descarga de rejeitos, foram realizados ensaios de flotação direta nos rejeitos, tanto em condições fracamente ácidas quanto fracamente alcalinas. Após uma análise minuciosa, foi adotado na produção um processo de flotação fracamente alcalino para recuperar minerais de enxofre e ferro dos rejeitos. O fluxograma do processo é apresentado na Figura 4-25.

Tabela 4-39 Resultados da análise química multielementar dos rejeitos (fração mássica / %)

Tabela 4-40 Composição mineral e teor relativo (%)

Figura 4-25 Fluxograma do processo de recuperação de enxofre e ferro a partir de rejeitos

Figura 4-25 Fluxograma do processo de flotação alcalina fraca

A prática de produção demonstra que o uso da flotação alcalina para recuperar minerais de enxofre e ferro dos rejeitos de cobre desta mina é totalmente viável, tendo sido obtido um concentrado de enxofre-ferro de alta qualidade. Os índices de produção estão apresentados na Tabela 4-41.

Tabela 4-41 Indicadores médios da produção por flotação levemente alcalina (em porcentagem)