Recuperação do mineral Pirita (FeS2) de rejeitos do processamento de carvão por elutriação aquosa

Objetivo geral científico-tecnológico: Um dos principais problemas na extração de carvão mineral no Brasil é sua elevada concentração de pirita, o que implica o descarte de grande parte deste após o beneficiamento, contaminando bacias geográficas em função da geração de águas ácidas (drenagem ácida de minas-DAM). Por outro lado, a Pirita é matéria prima para a elaboração de reagentes e enxofre. Este trabalho visa à separação seletiva de pirita a partir de um rejeito piritoso proveniente do processamento de carvão mineral. Assim, a proposta resolve ou minimiza um impacto ambiental e por outro lado gera produtos, com teores de enxofre suficientemente elevados, para o seu aproveitamento e utilização econômica. Processo de Elutriação: A amostra, obtida da empresa Carbonífera Criciúma S.A. (SC), foi cominuída e peneirada a seco até 100 % < 500 µm. Foram realizadas análises elementar (fluorescência de raios-X, PANalytical® MiniPal4), granulométrica (CILAS® 1064) e de teor de cinzas (NBR 8289). A amostra de rejeito apresentou 72 % FeS2 (pirita), diâmetro médio volumétrico de 31 µm e 65 % de teor de cinzas. Para o processo de elutriação, foi utilizada uma coluna de vidro de diâmetro interno de 48,5 mm e altura de 880 mm e diferentes velocidades superficiais de água. O processo baseia-se nas diferenças de velocidade de sedimentação das partículas, em que partículas leves - como argilominerais e carvão - são arrastadas pela velocidade de fluxo ascendente da água, e partículas mais densas (pirita) são mantidas no fundo da coluna. As velocidades de elutriação utilizadas variaram entre 1,1 e 3,8 cm/s. O maior teor de pirita foi obtido em uma velocidade de elutriação de 2,9 cm/s, correspondendo a 92 % (FeS2). Nesta condição experimental, a recuperação mássica total foi de 37 % e a recuperação mássica de FeS2 obtida igual a 48 %. Procedimento: Inicialmente foram determinados os parâmetros operacionais de elutriação: entre outros: pH, vazão e tempo de elutriação, concentração de sólidos (taxa água/sólidos) e grau de dispersão. A amostra é dispersa na coluna pela abertura superior e uma válvula controla o fluxo ascendente de água na vazão desejada pela parte inferior da coluna. O material arrastado que sai pela parte superior da coluna (saída lateral) é coletado e o material retido na coluna (sedimentado) é separado pela válvula inferior. Os produtos da elutriação são pesados (sedimentado e rejeito), filtrados a vácuo com papel-filtro, secados em estufa a 110ºC por mais de 12 h. Os produtos secos são analisados por enxofre total e conteúdo de pirita usando fluorescência de raio X (FRX). Conclusão: A técnica de elutriação desenvolvida continua otimizando parâmetros químicos, pH e reagentes de agregação (xantatos). Os resultados obtidos são excelentes e permitem acreditar que a aplicação real da técnica seja viável. Foram obtidos teores de pirita de 92 % e recuperação mássica de FeS2 de 48 %, a partir de um rejeito piritoso (72 % FeS2) da jigagem. Um estudo piloto será realizado nas melhores condições experimentais obtidas em nível de bancada.