Caracterização e avaliação da cinética de lixiviação do concentrado de zinco willemítico com presença de esfalerita

O presente trabalho consistiu na investigacao de variaveis que podem impactar na lixiviacao em meio sulfurico de um concentrado silicatado contendo esfalerita, proveniente da mineracao de Vazante, pertencente ao Grupo Votorantim. Esse concentrado e oriundo de um minerio cujacomposicao majoritaria sao os minerais willemita (Zn2SiO4) e dolomita (CaMg(CO3)2) e por fases minoritarias como galena (PbS) e esfalerita (ZnS), sendo que esses ultimos aparecem na forma de bolsoes disseminados. Quando a lavra atinge a parte da mina contendo esses bolsoes, o minerio tratado leva a obtencao de um concentrado de zinco com teor de esfalerita que impacta no rendimento de lixiviacao de zinco da planta hidrometalurgica de Tres Marias. E e este o material avaliado no presente trabalho, que consiste em duas partes. A primeira refere-se a caracterizacao do concentrado de zinco willemitico, utilizando as tecnicas de Difracao de Raios- X (determinacao das fases cristalinas), Fluorescencia de Raios-X (analise semi-quantitativa dos elementos), Absorcao Atomica, ICP Plasma e Microscopia Eletronica de Varredura acoplada ao EDS. Realizaram-se, tambem, analises granulometricas, que demonstraram grande proporcao de finos com baixo diâmetro medio; analise granuloquimica, em que se observou que o zinco estauniformemente distribuido nas faixas granulometricas e que ha a maior presenca de carbonatos de calcio e magnesio no interior das faixas grosseiras. A segunda parte consistiu em ensaios descontinuos de lixiviacao visando a avaliacao do efeito dos parâmetros como velocidade de agitacao, temperatura, granulometria e concentracao de acido no rendimento de extracao de zinco. Os resultados permitiram sugerir uma possivel influencia de poros, uma pequena influencia da quantidade de acido sulfurico para a faixa estudada (de 6 a 14 g/L) e uma grandeinfluencia da temperatura na cinetica de lixiviacao. A partir desses dados, foi possivel determinar a cinetica de lixiviacao e a etapa controladora do processo, utilizando modelos matematicos nao cataliticos amplamente utilizados na literatura. Os modelos classicos decinetica de lixiviacao de nucleo em diminuicao e conversao progressiva permitiram sugerir que a difusao na camada de cinza e a reacao quimica combinadas representaram melhor o sistema do que individualmente. Os resultados obtidos neste trabalho servirao como ponto de partida para futuros estudos de otimizacao do rendimento de extracao de zinco do concentrado willemitico contendo esfalerita que trara como beneficio a reducao de custo para a unidade hidrometalurgica da Votorantim Metais Unidade de Tres Marias.