Caracterização do rejeito magnético obtido a partir do beneficiamento de rocha fosfática.

Abstract

Na região do Alto Paranaíba, em Minas Gerais, mineradoras obtêm o concentrado fosfático, matéria-prima principal na produção de fertilizantes fosfatados, a partir do beneficiamento da rocha fosfática. Entre as etapas de beneficiamento, tem-se a separação magnética, que visa a extração de minerais contaminantes da rocha fosfática. Este conjunto de minerais é chamado de rejeito magnético, representa 15% da massa da rocha fosfática e é condicionado em depósitos. Estima-se que há nos depósitos, aproximadamente, 57 milhões de toneladas deste material. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o rejeito magnético de modo a conhecer suas propriedades físicas, químicas e mineralógicas. A densidade foi obtida através de picnometria, e a análise granulométrica realizada a partir de ensaios de peneiramento. Também foram realizados ensaios de separação magnética com três frações retidas no peneiramento (1200, 300 e 150 µm). A análise mineralógica foi realizada com o uso de microscopia eletrônica de varredura, microscopia quantitativa eletrônica e difração de raios X. Através da microscopia quantitativa eletrônica também foi possível analisar a distribuição de tamanho, associações e o grau de liberação dos minerais identificados. O comportamento da massa mediante a variação de temperatura, foi analisado mediante ensaios termogravimétricos e termodiferenciais. Mediante os resultados obtidos, o rejeito apresentou densidade média de 4,67 g/cm³, tamanho máximo de partícula (d95) de 1,23 mm e tamanho mediano (d50) de 0,288 mm. Os resultados da separação magnética mostraram recuperações de óxido de ferro acima de 90% nas três faixas de retenção no peneiramento, com maior razão de enriquecimento no concentrado da fração mais fina, de 150 µm. Também foi observado teores de P2O5 no rejeito acima de 5%, indicando maior potencial de reaproveitamento nas faixas de 300 e 150 µm. As análises das imagens de elétrons retroespalhados do MEV-EDS e do MQE indicaram predominância dos minerais magnetita e hematita, bem como outros minerais como ilmenita, rutilo, goethita, apatita, perovskita, quartzo, calcita, entre outros. Segundo análise ao MQE A fase hematita/magnetita encontra-se suficientemente liberada, com 82% do seu volume apresentando grau de liberação acima de 85%. Os resultados da difração de raios X condizem com os da MQE. Ensaios ATG e ATD até 800˚C indicam dessorção de água da superfície das partículas, desidroxilação da goethita e descarbonatação da calcita.