Estudo de rota tecnológica para recuperação de metais contidos na escória de estanho

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

 

 

 

Resumo

Nb e Ta são metais utilizados estrategicamente para a produção de super ligas, aeronaves e na construção de equipamento que exigem alta resistência e durabilidade. A obtenção destes metais é feita pelo processamento dos minerais pirocloro, columbita e tantalita. A columbita e tantalita são minerais que ocorrem associados a cassiterita, mineral do Sn. Na obtenção do concentrado de cassiterita grande parcela do Nb e Ta é retirada e enviada para a produção de ligas NbTa e FeNb. O concentrado de cassiterita reduzido em alto forno e o remanescente de Nb e Ta seguem agregados a escória estanífera, apresentando esta como uma fonte secundária para obtenção destes metais. Este projeto realiza a caracterização da escória e estuda uma rota tecnológica não fluorada para enriquecimento em Nb e Ta e solubilização do material enriquecido. São utilizados na caracterização o DRX, MEV com EDS e ICP-OES. A rota de enriquecimento proposta consiste em uma sequência de lixiviações alcalina e ácida, visando a não formação de sílica gel, problema largamente encontrado nas rotas de lixiviação ácida de material com alto teor de óxido de silício. A presença do Nb e Ta em solução permite posterior processamento para extração e separação destes metais.

 

 

Abstract

Nb and Ta are strategic metals used in the production of high resistance needed alloys, such as aircrafts and chemical plants. These metals are extracted from the minerals pyrochlore, columbite and tantalite. Columbite and tantalite, in special, occur in association with cassiterite, which is the tin mineral. During cassiterite concentration, most of columbite and tantalite are removed and send to NbTa e FeNb production.  Cassiterite concentrate is reduced and the remaining Ta and Nb pentoxide aggregate in the tin slag. Thus, tin slag can be explored as metal’s secondary resource. This project aims to characterize a Brazilian tin slag and study a fluoride free process to enrich Nb and Ta and finally solubilize the enriched material. The characterization process uses DRX, MEV with EDS and ICP-OES. The studied route is an alkali and acid leaching sequence in order to remove the impurities and enrich the Nb and Ta content, focusing on avoiding silica gel formation, a well know problem during acid leaching process of materials with high concentration of silicon oxide. The concentration of Nb and Ta in the liquid phase supports liquid extraction and metals recovery and separation.

 

 

Pesquisas Relacionadas

Desenvolvimento de rota tecnológica para recuperação do estanho contido no resíduo de FeSn gerado durante o processamento da cassiterita.

 

 

Financiamento

O projeto é uma ação promovida pela FUSP em parceria com a EMBRAPII e a Empresa TABOCA S.A. O projeto promove o desenvolvimento de uma rota a ser empregada na empresa para solucionar o problema de acúmulo de escória na planta de beneficiamento, que hoje excede a 400.000 toneladas. A recuperação dos metais tende a gerar valor agregado ao processo produtivo do estanho uma vez que outros metais, como o Nb e Ta poderão ser extraídos como subprodutos. Além disso, o tratamento de tal material propõe uma solução para o passível ambiental então estocado. O período deste projeto é de agosto de 2019 a julho de 2021.

 

 

Publicações

BOTELHO JUNIOR, A. B.; ESPINOSA, D. C. R.; TENORIO, J. A. S. Extração de escândio proveniente da lama vermelha por lixiviação: simulação termodinâmica e resultados experimentais. XXVIII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. Belo Horizonte. Minas Gerais. Brasil. 2019

 

PRADO, PEDRO FORASTIERI DE ALMEIDA. Reciclagem de Painéis Fotovoltaicos e Recuperação de Metais. Dissertação (Mestrado em Ciência área de concentração Engenharia Química) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, p. 136. 2018.

 

SOUZA, ARIANE GASPARI OLIVEIRA. Recuperação de óxidos de escândio de alta pureza de resíduos industriais de cadeia de produção de níquel. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, p. 96. 2016.