ResumoO quartzo contido no concentrado, medido pelo teor de SiO2, é um dos principais itens de controle de qualidade do concentrado produzido em usinas de beneficiamento de minério de ferro. Nas usinas de beneficiamento da Samarco Mineração S/A o processo de concentração é realizado em etapas de flotação reversa de quartzo. São utilizadas tanto células mecânicas quanto colunas de flotação. A especificação do concentrado final produzido na usina de beneficiamento é obtido em uma etapa de flotação em colunas (3 colunas; 3,6mX14m). Com o objetivo de melhorar a performance desta etapa de flotação em colunas foram identificadas algumas oportunidades de melhoria, a saber: substituição dos spargers por slan jet; redistribuição e reposicionamento dos borbulhadores; substituição de chapéu chinês e do distribuidor de polpa equalizando a alimentação das colunas; otimização dos parâmetros de processo (vazão de ar e camada de espuma); realização de testes de flotação em bancada com amostras do fluxo que alimenta as colunas variando a dosagem de coletor. Nos testes em bancada uma éter-amina foi utilizada como coletor de quartzo. Os testes de bancada mostraram a possibilidade de reduzir o teor de SiO2 no concentrado de forma significativa aumentando a dosagem de coletor até 75g/t. A partir das modificações no sistema de aeração, distribuição da alimentação das colunas e com a adição de coletor, a taxa de redução de SiO2 passou de 20% para 40%. Palavras-chave: Flotação; Coletor; Adição estagiada; Qualidade de concentrado. IMPROVEMENTS IN RECLEANER FLOTATION CIRCUIT AbstractThe quartz contained in the concentrate, measured by SiO2 content, is one of the main items concentrate quality control produced in iron ore beneficiation plants. In processing plants Samarco Mineração S/A the concentration process is performed in steps of reverse flotation of quartz. Both mechanical flotation cells and columns are used. The final concentrate specification produced in the processing plant is obtained in a flotation columns step (3 columns; 3,6mX14m). In order to improve the performance of this step, some opportunities were indentified, such as: replacement of spargers by slan jets, redistribution and repositioning of bubblers; replacement of turbulence inhibitor and the pulp distributor equalizing the feed of the columns; optimization of process parameters (air flow and foam layer); conducting flotation tests bench with samples of the stream that feeds the columns varying the collector dosage. The bench tests shown the possibility of reduce the SiO2 content in the concentrate significantly, increasing the collector dosage up to 75g/t. Through oh modifications at aeration system, feed distribution of the columns and with the addittions of the collector, the reduction rate of the SiO2 increased from 20% to 40%.

The inefficiency in controlling the slurry/froth interface level of a scavenger column flotation stage was severely impairing the process performance of an iron mining company, increasing the iron content in the tailings to levels above 20% and, consequently, not meeting the company's iron recovery and pellet feed production targets. Based on mass balance and process data, hydraulic calculations were performed and showed that the installed 6.0" (15.24cm) diameter barometric leg tubes and the control system valve were adequate. An equation to determine the maximum barometric leg height was developed for the flotation column and other calculations showed the necessity to reduce this height from 4.6m to a maximum of 3.4m. The barometric leg adequacy considerably decreased the variability in controlling the slurry/froth interface level, reduced the iron content in the tailings from 24.9% to 18.9% and increased the iron recovery in the flotation stage from 97.9% to 98.7%.

ResumoNo beneficiamento de itabiritos pobres (%Fe≈44,0) um dos principais desafios para as usinas de tratamento é a produção de concentrado dentro das especificações de qualidade e com menor custo. Nas usinas de beneficiamento a moagem é a operação unitária com o maior custo. Além disso, a moagem secundária é a operação unitária na qual a granulometria do concentrado é adequada às especificações para a etapa de flotação cleaner e para o transporte em mineroduto. Dessa forma, o aumento da eficiência energética no circuito de remoagem permite reduzir os custos e aumentar a eficiência do circuito de flotação cleaner. Amostragens de rotina e testes de bancada realizados com amostras coletadas no concentrador I indicaram oportunidade de aumentar a eficiência energética (kWh/t) da remoagem e reduzir a granulometria na alimentação da flotação. Com esse objetivo, foram realizadas alterações no circuito de remoagem do pré-concentrado da flotação mecânica do concentrador I da Samarco. Essas alterações consistiram em moer todo o pré-concentrado em circuito fechado reverso e não mais em dois estágios, sendo um em circuito aberto e outro em circuito fechado. Essas alterações realizadas no circuito permitiram aumentar a eficiência energética do circuito de remoagem, reduzir o consumo energético em 9,3% e adequar as granulometria e grau de liberação para a etapa subsequente de flotação. Palavras-chave: Moagem; Tamanho de partícula; Flotação; Teor de SiO 2 no concentrado. SECUNDARY GRIDING ENERGETIC EFICIENCE INCRISING AT CONCENTRATOR I AbstractIn processing of itabirite with iron content of 44,0, a major challenge for the treatment plants is to product concentrate within quality specifications and at lower cost. In processing plants, grinding steps are the unit operation with the highest cost. Furthermore, the secondary grinding step is the operation which the size specification is suitable for the cleaner flotation stage and the pipeline transportation. In this way, increasing energy efficiency in the regrind circuit would reduce costs and increase the efficiency of cleaner flotation circuit. Routine sampling and bench tests carried out with samples collected at concentrator I indicated opportunity to increase energy efficiency (kWh/t) of regrind and reduce the particle size in the feed of flotation. For this purpose, the secondary grinding circuit at Samarco concentrator I was modified. These changes consisted in grinding all pre-concentrate in a reverse closed circuit. These changes have increased the energy efficiency of the regrind with a reduction of 9.3% in the energy consumption and adjust the particle size for cleaner flotation step.

A ineficiência no controle do nível da interface polpa/espuma da coluna de flotação, do estágio scavenger da etapa de flotação em células mecânicas de grande volume (tank cell) da Samarco, mostrou-se vertiginosamente prejudicial ao processo, elevando o teor de ferro no rejeito para patamares superiores a 20%. A partir de um balanço de massas elaborado, cálculos hidráulicos foram realizados e mostraram que o diâmetro instalado de 6" dos tubos e válvula do sistema de controle estava adequado às condições do processo produtivo. Entretanto, fez-se necessária a redução na altura da perna barométrica de 4,6m para2,6m. Essa adequação diminuiu consideravelmente a variabilidade do controle operacional de nível, reduziu o teor de ferro no rejeito de 24,86% para 18,92% e aumentou a recuperação de ferrona etapa de flotação de 97,90% para 98,74%. Uma análise dos efeitos principais mostrou que, para se atender maiores vazões de polpa, caso o processo necessite, uma redução na altura da perna barométrica se fará necessária e que a elevação da concentração volumétrica de ar no interior da coluna de flotação implica na necessidade de diminuir esta altura. Palavras-chave:interface polpa/espuma, perna barométrica, coluna de flotação, recuperação de ferro DIMENSIONAL DESIGN OF THE BAROMETRIC LEG OF A SCAVENGER

ResumoO espessamento de lamas no processo de beneficiamento de minério de ferro é de fundamental importância para a recuperação de água de processo, pois 75% da água é recuperada nesta etapa. Além disso, a qualidade da mesma interfere diretamente no bom desempenho das demais etapas do processo, principalmente na etapa de flotação. Vários são os parâmetros que interferem para obtenção da clarificação ideal do overflow, como: pH, dosagem de coagulantes e floculantes, percentagem de sólidos na alimentação, etc. O pH pode ser considerado o mais importante, pois a partir dele é que se determina as dosagens de coagulante e floculante referentes ao ponto ótimo de coagulação reduzindo assim os efeitos negativos na etapa de flotação. O teste de sedimentação em proveta é uma forma simples e rápida de realizar uma análise da velocidade de sedimentação e clarificação da água frente a diferentes combinações dos parâmetros citados. A Samarco resgatou e implementou na rotina dos operadores da área de espessamento a realização de testes de sedimentação em proveta com o objetivo de reduzir o tempo decorrente de coleta de material, envio ao laboratório e espera pelos resultados. Após a implementação dos testes na rotina operacional, observou-se motivação da equipe em redução de custos, embasamento teórico e assertividade na tomada de ações, diminuição de incidência de eventos de má clarificação da água overflow e diminuição do consumo de floculante em cerca de 30%. Palavras-Chave: Coagulação; Floculação; Sedimentação; Espessamento de lamas. DETERMINATION OF IDEAL PARAMETERS IN SLIME THICKENING BY INCLUSION OF SEDIMENTATION TEST WITH THE MEASURING CYLINDER IN OPERATIONAL ROUTINE AbstractThe slime thickening in iron ore beneficiation process is very important for the water recovery. Approximately 75% of the water is recovered in this step. In addition, the overflow's quality directly affects the good performance of the other stages of the process, especially in the flotation process. There are several parameters that influence on obtaining the ideal clarification of the overflow such as: pH, coagulant and flocculants dosage, percent solids in the feed. The pH can be considered the most important, once the flocculant and coagulant dosages which will lead at the optimal point of clarification are determined from it, reducing the negative effects at the flotation step. The sedimentation test with the measuring cylinder is a simple and fast way to analyse th sedimentation rate and water clarification, faced with the different combination of the related parameters. Samarco recovered and implemented the realization of sedimentation test with the measuring cylinder in routine of the operators at the thickening area, in order to reduce the delay between the sampling, sending to the laboratory and the waiting for the results. After the implementation of the tests, it was seen motivation of the team in cost savings, theoretical base and assertiveness in decision-making, decreased of poor clarification of the water events and decreased of flo...