Title

Filtragem de rejeitos de flotação de nióbio: Otimização operacional para empilhamento a seco

Vacuum filtration of niobium flotation tailings: Operational optimisation for dry stacking

Authorship

ABDO, RAPHAELA CRISTINA PIMENTA CHADU; TESTA, FRANCISCO GREGIANIN; JUNIOR, MARCOS ANTÔNIO LEMOS; GUIMARÃES, ROGÉRIO CONTATO; ABDO, GUSTAVO GIOVANNI RIBEIRO; IZIDORO, GERSON DA ROCHA

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TESTA, FRANCISCO GREGIANIN

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JUNIOR, MARCOS ANTÔNIO LEMOS

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GUIMARÃES, ROGÉRIO CONTATO

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ABDO, GUSTAVO GIOVANNI RIBEIRO

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IZIDORO, GERSON DA ROCHA

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DOI

10.5151/2594-357X-43274

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Abstract

A eficiência da separação sólido-líquido é determinante para viabilizar o empilhamento a seco de rejeitos. Como premissa do projeto da Estrutura de Disposição de Rejeitos 9 (EDR9) da CBMM, previu-se a filtragem a vácuo da fração grossa dos rejeitos de flotação de nióbio durante a estiagem. Este trabalho define parâmetros operacionais para reduzir a umidade da torta, maximizar a produtividade e minimizar o arraste de sólidos no filtrado. A metodologia combinou a caracterização física do material com ensaios Leaf Test que avaliaram tempos de ciclo, tecidos filtrantes e condicionamento químico da polpa. Os resultados mostraram desempenho distinto entre os tecidos; o tecido de poliamida monofilamentar em sarja 03-1001-K 050 alcançou umidade de torta de 11,70% (base úmida) (−1,34 ponto percentual em relação à referência de 13,04%), 0,26% de sólidos no filtrado (abaixo do limite de 0,4%) e taxa unitária de filtragem (TUF) de 1.544 kg/(m²·h) (+18,78% em relação ao referencial de 1.300 kg/(m²·h)). A adição de reagentes, em especial o floculante Magnafloc 1587, elevou ainda mais a TUF para 1.736 kg/(m²·h) e reduziu a umidade da torta para 11,53%. Esses resultados confirmam que a filtragem a vácuo, apoiada na seleção adequada do tecido filtrante e no condicionamento químico, pode produzir tortas de filtragem de rejeitos grossos de nióbio com níveis de umidade compatíveis com os requisitos geotécnicos para o empilhamento a seco seguro.

Solid–liquid separation efficiency is critical to enable dry stacking of tailings. As a premise of CBMM’s Tailings Disposal Structure 9 (EDR9) project, vacuum filtration of the coarse fraction of niobium flotation tailings was planned for the dry season. This work defines operating parameters to reduce cake moisture, maximise throughput and minimise solids carryover in the filtrate. The methodology combined physical characterisation of the material with Leaf Test assessing cycle times, filter cloths and chemical conditioning of the slurry. Results showed distinct cloth performance; the monofilament polyamide twill cloth 03-1001-K 050 achieved 11.70% cake moisture (wet basis) (−1.34 percentage points versus the 13.04% reference), 0.26% solids in the filtrate (below the 0.4% limit) and a unit filtration rate (UFR) of 1,544 kg/(m²·h) (+18.78% relative to the 1,300 kg/(m²·h) benchmark). Reagent addition, particularly the flocculant Magnafloc 1587, further increased UFR to 1,736 kg/(m²·h) and reduced cake moisture to 11.53%. These results confirm that vacuum filtration, supported by appropriate cloth selection and chemical conditioning, can produce coarse niobium tailings filter cakes with moisture levels compatible with geotechnical requirements for safe dry stacking.

Keywords

Rejeito filtrado, Filtragem a vácuo, Empilhamento a seco, Nióbio

Filtered tailings, Vacuum filtration, Dry stacking, Niobium