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Teses de Doutorado Defendidas: 2011

Estudo Reológico de Suspensão de Bauxita.

Autora: Carla Napoli Barbato.
Orientadores: Márcio Nele de Souza.

Resumo

A caracterização reológica das suspensões minerais exerce um papel importante na eficiência das operações unitárias utilizadas no beneficiamento. O conhecimento das propriedades reológicas é importante no bombeamento e transporte de suspensões em dutos, a exemplo das suspensões de bauxita e minério de ferro.

Neste trabalho, estudou-se a reologia da suspensão de caulim da região Borborema-Seridó, como sistema modelo, e de bauxita proveniente do Nordeste do Pará, com o objetivo de obter as principais propriedades reológicas (viscosidade aparente, tensão de escoamento e tixotropia) importantes no bombeamento e transporte desta suspensão através do mineroduto. Além disso, realizou-se um estudo comparativo entre as propriedades reológicas de duas amostras de bauxita com quantidades diferentes de caulinita. No estudo reológico da suspensão de caulim e da bauxita verificou-se a influência das variáveis de preparo das suspensões nas propriedades reológicas. As variáveis de preparo das suspensões de caulim foram: concentração de sólidos (50 a 70%), pH (7 a 10) e concentração do dispersante (7 a 10 kg/t). Para as suspensões de bauxita considerou-se: concentração de sólidos (50 a 60%), diâmetro médio das partículas (13,7 a 17,9 µm), temperatura (25 a 45°C) e pH (7 a 12). As suspensões de caulim caracterizaram-se pelo comportamento tixotrópico. A concentração de sólidos é a variável que possui maior efeito direto na viscosidade aparente e na tixotropia, seguida pelos efeitos da concentração do dispersante e do pH.

A viscosidade aparente, a tensão de escoamento e a tixotropia das suspensões de bauxita aumentaram com o aumento da concentração de sólidos e com a diminuição do diâmetro médio das partículas, do pH e da temperatura. Assim, a condição de preparo da suspensão adequada ao bombeamento e transporte através do mineroduto foi: 50% de sólidos, diâmetro médio igual a 17,9 µm, pH igual a 12 e temperatura igual a 45°C.

A suspensão preparada com a amostra de bauxita com maior quantidade de caulinita caracterizou-se por maiores valores de viscosidade e de tixotropia. Isto indica a necessidade de maior quantidade de energia para bombeá-la e transportá-la através do mineroduto.