Beneficiamento de finos de carvão por aglomeração oleosa

Abstract

Este trabalho estuda o processo de aglomeração oleo sa corno método de beneficiamento dos finos de carvao presentes no efluente do Lavador da mina de Leão I, Rio Grande do Sul. Os resultados obtidos indicaram a viabilidade de obtenção de vários produtos dependendo das características superficiais do carvão, da quantidade de Óleo utilizada e da hidrodinârnica do sistema. Encontrou-se que o produto beneficiado obtido depende, além da quantidade de Óleo adicionada, fundamentalmente da hidrofobicidade do carvão, sendo esta urna característica do 1 rank 1 de carbonificação e da presença de mistos. Obteve-se com o carvão de Leão um produto floculado, não resistente à separaçao por peneirarnento mas factível de ser separado por flota çao. Portanto, estudou-se em escala de laboratório o efeito de diversos parâmetros do processo de aglomeração oleosa: parâmetros físico-químicos (pH do meio, presença de depressor de cinzas; adição de álcool, quantidade e tipo de oleo, e fatores cinéticos); parâmetros físicos operacionais (granulornetria de alimentação, densidade de polpa e circuitos. Os valores de recuperaçao da matéria carbonosa atingiram um máximo de 80% com um teor de cinzas no concentrado de 30% a urna adição de Óleo diesel de 0,6%. Estes valores de recuperaçao da matéria carbonosa e teor de cinzas no concentrado podem ser otimizados para o carvão de Leão por uma conveniente combinação de etapas de reflotação. Os resultados obtidos foram analisados em função dos diversos fenômenos superficiais que decorrem da interação Óleo/carvão/solução. Testes comparativos realizados com o carvao metalúr gico de Urussanga - se, apresentaram como resultado a formação de aglomerados esféricos com excelente consistência, variando seu tamanho com a adição de Óleo e nível de agitação presente na polpa (1 a 5 mm, para uma alimentação menor que 100 um). Estes aglomerados são prontamente separados por peneiramento, recuperando-se 97,5% da matéria carbonosa presente na alimentação. O teor de cinzas foi reduzido de 13,3% na alimentação à 9,6% no concentrado. Propõe ainda este trabalho um índice de eficiência para a avaliação do rendimento do processo de aglomeração oleosa para diferentes frações granulométricas de alimentação. Como resultado, encontrou-se que este processo obtém maior eficiência para frações menores de alimentação, ou seja, para granulometrias que apresentam maior grau de liberação da matéria carbonosa.

This work studies the oil agglomeration process as a method for the beneficiation of coal fines present in the effluent of the Washer facility of the Leão Mine, Rio Grande do Sul. The results obtained show the feasibility of obtaining various products depending on the surface properties of the coal, the oil concentration and the system hydrodynamics. It was found that the product obtained depends not only on the oil concentration used but also on the coal hydr phobicity which is in turn a function of coal rank, the presence of middling particles and pH. The agglomeration of Leão's coal gave a flocculated product with no resistance to screening but was able to be separated by flotation. Thus, the effect of various parameters of the oil agglomeration flotation process on coal recovery and ash rejection was researched at laboratory scale. The variables studied were physico-chemical (pH, ash depressant, addition of ethanol, concentration and type of oil and kinetic factors) and operational (size distribution, pulp density and circuits). The recovery of carbonaceous matter was 80% with 30% ash content in the concentrate for 0,6% diesel oil. These levels could be optimized by using a combination of "cleaner" and "scavenger" stages. The results obtained were analyzed in terms of the various surface phenomena that derive frorn the coal/oil/solution interactions. Cornparative tests with the metallurgical coal (rninus 100 um) frorn Urussanga - SC showed that these fines readi1y forrned spherical agglornerates of high resistance to shear with the size varying between 1 and 5 mrn depending on the oil addition and agitation of the pulp. These agglomerates were easily separatec by screening with 9,5% coal recovery and ash rejection frorn 13,3% in the feed to 9,6% in the concentrate. Also, anefficiency index is proposed to evaluate the performance of the oil agglomeration process for various size distribution fractions. It was found that the process gives a better efficiency for the fine fractions in the feed because of the higher liberation of these particles.