Abstract Flocculation is a complex process, usually dependant on various conditions to perform adequately. Nevertheless, the relevance and interaction of the process variables are not easily found in literature. In this study, nine variables of ultrafine quartz flocculation systems, defined in Part 1 of this study, were analysed. The effects of each variable and their interactions in the system were investigated based on flocculation and sedimentation tests. The results were statistically evaluated using the supernatant turbidity as experimental response. The evaluations resulting from the statistical approach indicated that suspension pH (5.49%) was the most significant variable, followed by flocculant concentration (4.07%) with the second greatest effect on the turbidity of the supernatant. Solid concentration, agitation intensity, and surfactant conditioning time (4.05%, 3.51% and 3.51%, respectively), also have significant effects on ultrafine quartz flocculation. The flocculant concentration and the surfactant conditioning time were the variables with the most significant interactions with the main variables. The Camp Number values showed a negative exponential relationship with the turbidity results, proving to be an important tool to evaluate flocculation. Backscattered electron scanning microscopy images of flocs formed in the presence of 30 g/t PAM showed compact flocs in the size range between 150 and 365 µm, with noticeable sphericity.

Abstract A characterization study was performed to verify the more relevant physicochemical properties for quartz flocculation with polyacrylamide, as well as to define which variables should be further investigated regarding this flocculation system. Polyacrylamide was evaluated through molecular weight, radius of gyration, and infrared spectrometry. A natural quartz sample was investigated regarding its particle size distribution, specific surface area, mineralogical and chemical composition. The zeta potential of quartz with flocculant and surfactant was also analyzed. The results indicated that the quartz had high purity and particle sizes between 38 and 10 µm, which was within the intended particle size range; the flocculant presented a suitable molecular weight for the proposed flocculation system. Based on literature, nine variables were chosen to be investigated in Part II of this study: flocculant and surfactant concentration, flocculant and surfactant conditioning time, flocculation addition time, agitation intensity, pH of the suspension, flocculation time, and solid concentration.

Abstract The transport capacity of long-distance slurry pumping systems is directly related to the roughness of the pipe. In this context, corrosion plays an important role, especially when dealing with old pipes. Chemical, mineralogical and microstructural analyses were performed on materials removed from the internal surface of an iron ore slurry pipeline in order to access their composition and to check if they were a result of internal pipeline corrosion. This pipeline has been operating since 1977. It was found that the tubercles formed on the internal wall of the pipe presented botryoidal magnetite as their essential composition. As the amount of magnetite is very low in the transported slurry and magnetite with botryoidal morphology is not present in the processed iron ore, it was concluded that this magnetite is a result of a corrosion process occurring on the internal wall of the pipeline.

Contaminação de sedimentos de corrente por metais é comum e tem sido alvo de diversas pesquisas no mundo, com o objetivo de determinar o impacto ambiental. Somente o estudo da concentração total de metais nos sedimentos não é suficiente para uma avaliação realista da toxicidade presente. Entre os vários estudos recomendados para melhor avaliar o impacto ambiental dos metais, encontram-se os ensaios de caracterização geoquímica da concentração de sulfetos voláteis por acidificação e de metais simultaneamente extraídos (SVA-MES), que é utilizada para determinar a fração potencialmente biodisponível de metais. Sete amostras foram coletadas no leito do Rio São Francisco e tributário próximo a uma planta metalúrgica de zinco no município de Três Marias MG. Ensaios de caracterização geoquímica do tipo SVA-MSE dessas amostras sugerem que, apesar de a concentração de metais totais estar acima do nível 2 (limiar acima do qual prevê-se um provável efeito adverso à biota, segundo a Resolução CONAMA 344/2004, que classifica sedimentos, o potencial de biodisponibilidade de metais nessas amostras é relativamente baixo para as amostras do rio São Francisco (toxicidade incerta). Esses resultados devem ser levados em consideração na decisão quanto à gestão dos sedimentos contaminados.

Sediment contamination by metals is very common and frequently researched worldwide with the objective of assessing the environmental impact of these contaminants. The bulk metal concentration in sediments is not enough for assessing toxicity and therefore, needs additional research and assays. To estimate the potentially bioavailable fraction of the metals in the sediment, the acid-volatile sulfides / simultaneously extracted metals (AVS/SEM) method was used. Seven samples in duplicate were collected from the São Francisco River and its tributary, near a zinc metallurgical plant in the city of Três Marias (MG). The AVS/SEM results suggest that, although the bulk metal concentrations are above TEL (Threshold Effects Level: A chemical concentration above which some adverse effect to biota is expected), samples from the São Francisco River presented relatively low potential for bioavailability (uncertain toxicity). These results should be taken into consideration before deciding about contaminated sediment management.

Muitos resíduos valiosos gerados na fabricação de jóias se perdem pela falta de conhecimento técnico para a recuperação dos metais preciosos utilizados na sua elaboração. Esse trabalho apresenta os resultados experimentais, em escala de bancada laboratorial, do uso de uma rota hidrometalúrgica para tratar sucatas de jóias de ouro empregando amostras com teores acima e abaixo de 10% de Ag. A rota adotada consistiu de uma lixiviação preliminar das amostras com HNO3 para extrair a prata, seguida de uma lixiviação com água-régia do resíduo sólido de ouro da lixiviação anterior para solubilizar o ouro contido. Alguns parâmetros típicos da etapa de lixiviação foram avaliados com o emprego de um planejamento estatístico de experimentos pelo método fatorial completo a dois níveis experimentais. As condições experimentais ótimas para a máxima extração metálica foram determinadas pelo método estatístico do passo ascendente. Os licores de lixiviação foram tratados visando à recuperação do ouro e da prata. A recuperação da prata (94%) ocorreu pela calcinação do AgCl, obtido com a adição de NaCl ao licor de HNO3, e a recuperação de ouro (98,7%) deu-se pela precipitação com a adição de FeSO4 ao licor de água-régia.

A great amount of scrap metal waste is lost in the manufacturing of gold jewelry due the lack of available knowledge for precious metal recovery in small jewelery shops. This study presents the experimental results on a bench laboratory scale of a hydrometallurgical route to treat gold jewelry scrap using samples with proportions that are higher and lower than 10% Ag. The adopted route consisted of preliminary sampling, leaching with HNO3 to extract the silver, followed by aqua regia leaching of a gold solid residue from the previous leaching stage to dissolve the contained gold. Some typical parameters of the leaching stage were evaluated with the use of a statistical planning of experiments by "The complete Factorial Method" with two experimental levels. The optimum experimental conditions for the maximum metallic extraction were determined by "the ascending path method for statistical optimization". The leaching liquors were treated, aiming for the gold and silver recovery. The silver recovery (94%) occurred by the AgCl calcination obtained with the NaCl added to the HNO3 liquor, and the gold recovery (98.7%) was obtained by the precipitation with the FeSO4 added to the aqua regia liquor.

Esse trabalho apresenta os resultados experimentais da síntese de partículas de carbonato de cálcio precipitado (PCC) depositadas sobre carbonato de cálcio natural (GCC), onde se variaram a relação [Ca]/[CO3]T inicial, a temperatura e o pH da solução aquosa de síntese e a concentração de coagulante (EDTA). As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, carbono total (TOC), área superficial específica (método BET), distribuição granulométrica e refletância de luz visível para se determinar o brilho. Os resultados foram comparados a amostras de referência utilizadas por indústrias de papel. O aumento do teor de EDTA favoreceu a coagulação das partículas de PCC entre si, aumentando o tamanho dos agregados. Em valores de pH entre 10 e 11, o PCC tendeu a coagular entre si e, em valores de pH entre 8 e 9, na superfície das partículas de GCC. Observou-se uma redução da densidade do material obtido. Os valores de área superficial específica do material estão dentro do aceitável pelas indústrias de papel e de plásticos.

This work presents the experimental results for precipitated calcium carbonate (PCC) synthesis over a ground calcium carbonate (GCC) substrate. The parameters [Ca]/[CO3]T initial ratio, aqueous synthesis solution temperature, pH and coagulant concentration (EDTA) were investigated. The samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), total carbon (TOC), specific surface area (BET method), particle size distribution and visible light reflectance (to measure the brightness of the samples). The results were compared with values from standard samples used in the paper industry. According to the experimental results, it was noted that an increase in the EDTA amount added to the pulp favored PCC homo-coagulation and also increased the size of the coagulum. PCC tends to homo-coagulate between pH 10 and 11, while it tends to precipitate over GCC particles between pH 8 and 9. A decreasing of the material density was also observed. Values found for specific surface area can be considered acceptable by paper and plastics industries.

Esse trabalho apresenta os resultados experimentais, em nível de bancada de laboratório, envolvendo o estudo da aplicação do extratante orgânico comercial Cyanex 921® (óxido de trioctilfosfina), diluído em xilol na extração de cianetos, presentes em soluções aquosas alcalinas sintéticas, com composição química similar a de um licor típico de cianetação de ouro, em um único estágio de contato entre as fases. Os resultados experimentais mostraram que o aumento da concentração de Cyanex 921® na fase orgânica proporcionou um aumento no percentual de extração de cianeto. Além disso, a presença de zinco, como agente de complexação de cianeto livre, na fase aquosa de alimentação, favoreceu a extração de cianeto (38,48%), em comparação com o resultado sem a presença de zinco (35,50%). Esses resultados foram os mais elevados para o percentual de extração de cianetos obtidos para um valor de pH da fase aquosa de alimentação igual a 9,0.

This technical note presents the preliminary experimental results at laboratory bench scale-up for the study involving the usage of commercial organic extractant CYANEX 921® (trioctylfosfine oxide) diluted in xylene for cyanide extraction from pure alkaline aqueous solution with a chemical composition similar to a typical cyanidation liquor of a gold ore. The experimental results for only one contact stage showed that an increase of the CYANEX 921® concentration in the organic phase improved the percent of cyanide extraction. Besides, the zinc presence in the feed aqueous phase as complexing agent for cyanide also improved the cyanide extraction (38.48%) as compared to the result for the experiment without zinc (35.50%). The highest values for percent of cyanide extraction were obtained at the initial pH of the aqueous phase equals to 9.0.

Alguns minérios complexos de ouro e cobre apresentam a característica de possuírem elevados teores de cobre, inviabilizando a utilização direta do processo de cianetação para extração do ouro. Esse trabalho apresenta os resultados experimentais de uma rota hidrometalúrgica para o pré-tratamento do minério de ouro e cobre visando a maximizar a remoção de cobre e a viabilizar a etapa seguinte de cianetação. Foram realizados experimentos de lixiviação utilizando H2SO4, Fe2(SO4)3, H2O2, HCl, HClO4 e NH4OH. Entre esses ensaios, as melhores extrações de cobre - próximas a 50% - foram obtidas em experimentos com duração de 15 minutos utilizando ácido sulfúrico a 82 ± 2ºC e uma combinação de ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio a 25 ± 2ºC. Os resultados obtidos foram inferiores àquele percentual mínimo de extração de cobre (aproximadamente 95%) necessário para viabilizar economicamente a etapa posterior de cianetação para a extração de ouro.

Some complexed gold ores present high percent of copper content and it inhibits the direct use of classical hydrometallurgical cyanidation process for gold recovery. This paper presents the experimental results of a hydrometallurgical route for gold ore pre-treatment aiming at extracting copper for further cyanidation. Some experiments were carried out using H2SO4, Fe2(SO4)3, H2O2, HCl, HClO4 and NH4OH. The highest percent of copper extracted (50%) was obtained for using sulfuric acid at 82 ± 2ºC during 15 minutes, and using a combination of sulfuric acid and hydrogen peroxide at 25 ± 2ºC during 15 minutes. The experimental results of this work were lower than 95% percent of copper extracted and considered unsuitable for the cyanidation stage and gold recovery.

Esse trabalho apresenta os resultados da regeneração de cianetos, presentes em soluções aquosas com composição química similar ao de efluentes típicos da cianetação do ouro, através do processo AVR (Acidificação, Volatilização, Reneutralização) associado ao emprego de resinas poliméricas aniônicas de troca iônica Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> (Rohm&Haas Co.-USA) e Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> (Room&Haas Química Ltda.-Brasil). A resina Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> adsorveu 64,5% CN, 87,4% Au, 64,9% Cu e 60,5% Fe presentes em uma solução alcalina mista de cianocomplexos metálicos. Na etapa de eluição com H2SO4 e tiouréia foram alcançados 31,2% CN, 86,2% Au, 86,4% Cu e 41,5% Fe. A resina IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT>, nas mesmas condições experimentais do estudo da resina Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT>, adsorveu 53,4% CN, 86,3% Au, 83,8% Cu e 86,0% Fe. Em termos de eluição, a resina Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> obteve 48% CN, 96,8% Au, 9,1% Cu e 76% Fe.

This work presents the bench scale experimental results for the cyanide regeneration from pure alkaline aqueous solutions of gold, cooper and iron cyanocomplexes using the AVR process associated to the ion exchange polymeric resins Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> ((Room&Haas-USA) and Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> (Room&Haas Brasil Ltda.). The resin Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> adsorved 64.5% CN, 87.4% Au, 64.9% Cu and 60.5% Fe from the alkaline solution containing metal cyanocomplexes. Meanwhile, the elution stage with H2SO4 and thiourea reached 31.2% CN, 86.2% Au, 86.4% Cu e 41.5% Fe. The resin IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> adsorbed 53.4% CN, 86.3% Au, 83.8% Cu and 86.0% Fe under the same experimental conditions adopted for the resin Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT>. The resin Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> eluted 48% CN, 96.8% Au, 9.1% Cu and 76% Fe.

O objetivo desse trabalho foi promover o tratamento hidrometalúrgico do licor de sulfato de manganês proveniente da lixiviação do minério de manganês da Mina do Azul (PA), através da remoção de cobre, níquel, cobalto e ferro presentes em solução, via extração por solventes. Foi empregado o CYANEX302® como extratante orgânico solubilizado em Exxsol D-100®. Os resultados obtidos para o sistema CYANEX302® em Exxsol D-100® foram satisfatórios, alcançando percentuais individuais de extração de 98% de zinco, 92% de níquel e 77% para o ferro, enquanto mais de 90% de manganês permaneceu em solução. Nas condições de máxima extração conjunta de impurezas metálicas e mínima extração de manganês, isto é, porcentagem de CYANEX302® na fase orgânica igual a 6,0%, tempo de contato entre as fases igual a 3 minutos e relação fase orgânica e fase aquosa igual a 5,5, os resultados experimentais obtidos mostraram que 3,7% de manganês foram extraídos conjuntamente com 77,1% de ferro, 89,7% de zinco e 31,3% de níquel.

The goal of this experimental work was to treat a manganese sulfate aqueous solution obtained from the sulfuric acid leaching of Mina do Azul manganese ore (Brazil) to remove copper, nickel, cobalt and iron by solvent extraction using CYANEX302® solubilized in Exxsol D-100®. The experimental results for the individualized extraction stage were considered satisfactory and reached 98% Zn, 92% Ni and 77% Fe, while more than 90% of manganese was kept in solution. The experimental conditions for maximum impurities extraction and minimum manganese extraction were 6.0% v/v CYANEX302® in the organic phase, 3 minutes of contact time between phases and an organic/aqueous phase ratio equal to 5.5. Under these conditions, the results were 3.7% extraction of manganese, 77.1% iron, 89.7% zinc and 31.3% extraction of nickel.