Orientador: Denise Bevilaqua / Banca: Sandra Regina Pombeiro Sponchiado / Banca: Daniela Gomes Horta / Resumo: O desenvolvimento tecnológico dos setores industriais associados à mineração e metalurgia vem crescendo nas últimas décadas devido à busca incessante por melhorias na qualidade de vida. Se por um lado a demanda por metais é crescente, por outro, a indústria de mineração est á diante da problemática em relação ao esgotamento das reservas. Isso impõe a necessidade de se extrair metais a partir de minérios de baixos teores e também de rejeitos industriais. Para tanto são necessários processos que exijam baixos custos de investim ento e de operação para que a extração se torne viável economicamente, e a biolixiviação é a tecnologia que aparece como a principal alternativa diante dos processos convencionais. O cobre tem sido um dos metais mais importantes por mais de cinco mil anos, devido a suas propriedades e formação de ligas metálicas. O cobre é um dos metais de maior interesse econômico. Cerca de 70% deste metal é encontrado na natureza na forma de calcopirita (CuFeS 2 ). É o mineral mais abundante entre todos os tipos de minérios de sulfeto de cobre. A biolixiviação de cobre a partir de calcopirita é considerada mais econômica e ambientalmente sustentável que o processo convencional pirometalúrgico, especialmente quando os minérios de sulfeto de cobre estão presentes em baixo teor . No entanto, a taxa de oxidação lenta bacteriana continua a ser um grande problema para ser resolvido na biolixiviação. Sendo assim, estratégias para melhorar a atividade bacteriana na superfície do sulfeto mineral têm sido amplamente exploradas por muito s autores. Recentemente a adição de substâncias de origem biológica como os aminoácidos também tem sido um fator testado em ensaios com o objetivo de melhorar o desempenho do processo, como a L - cisteína, um aminoácido importante sulfuroso que despertou gr ande interesse devido a sua capacidade de acelerar o processo... / Abstract: Technological development of mining and metallurgical industries has increased in recent decades due to constant search for improving life quality. Mining industries are now facing an issue related to the depletion of reserves since the demand for metals is growing progressively year after year. Therefore, he need of extracting metals from low grade ores and industrial wastes become an important key to this sector. For this purpose, processes that require low investment and low operating costs for metal extraction are preferentially used for being economically feasible compared to conventional processes. Bioleaching is one of the main alternative technologies for extracting metals, such as cop per one of the most important metals for over five thousand years, due to its properties and formation of metal alloys. Copper is one of the largest economic interest metals. About 70% of this metal is found in nature as chalcopyrite (CuFeS 2 ). This is the most abundant mineral among all types of copper sulfide ores. Copper bioleaching from chalcopyrite is considered more economically and environmentally sustainable than conventional pyrometallurgical processes. The main microorganisms involved in this proce ss are the well - known Acidithiobacillus ferrooxidans, mesophilic bacteria capable of using ferrous ions and reduced sulfur compounds as energy source through oxidative reactions Leptospirillum ferrooxidans also mesophilic and able to oxidize ferrous ions a s energy source. The addition of carbohydrates, proteins and other substances of biological origin has also been a factor tested in assays aiming to improve the performance of the process. In this context, this study aimed to evaluate the ability to solubi lize copper from chalcopyrite mediated by both At. ferrooxidans and L. ferrooxidans separately and combined, as a consortium. Besides, to evaluate the efficiency of the process adding cysteine in... / Mestre

[pt] Os minérios de cobre-molibdênio são beneficiados juntos normalmente pelo processo de flotação com a ajuda de coletores sulfidrílicos de relativa seletividade. Os concentrados bulk obtidos devem ser processados com o intuito de remover aqueles coletores empregados, pois eles são prejudiciais na etapa de separação por flotação diferencial, ou seja, na obtenção de concentrados de molibdênio de alta qualidade com baixos conteúdos de cobre e ferro. O processo de flotação bulk é realizado em condições oxidantes na presença de coletores sulfidrílicos (xantatos, etc.). Na prática industrial na etapa de flotação diferencial, estes concentrados bulk são separados por modificação do potencial eletroquímico da polpa para valores considerados redutores -300 a -450 mV, com hidrosulfeto de sódio (NaSH) ou o reagente Nokes (Penta-sulfeto de fósforo dissolvido em hidróxido de sódio) além de cianeto de sódio em alguns dos casos, para melhorar a eficiência do processo. Neste quadro, o processo industrial de separação seletiva produz efluente e gases perigosos como o H2S e HCN que devem ser controlados adequadamente. Este trabalho visa avaliar o uso do reagente ácido pseudo glicol tiouréia (PGA) e ácido tioglicólico (TGA) como alternativas ao processo industrial voltado para a separação seletiva dos minerais de cobre e molibdênio. Para a avaliação do depressor foram empregadas medições de ângulo de contato, potencial zeta, testes de flotação em célula Partridge-Smith (PS), FTIR e testes em célula de bancada em um planejamento experimental. O reagente estudado apresentou boas propriedades depressoras para minerais de cobre. Nos resultados das medições de ângulo de contato, pelo método de bolha cativa, foram encontrados valores maiores para a calcopirita do que para a molibdenita (até 10 graus de diferença) e medidas entre 60 e 70 graus, porém no pH ácido esta diferença diminui e os dois minerais apresentam quase o mesmo ângulo de contato 60 mais ou menos 1 grau. Nas medidas efetuadas não foi empregado o coletor final (querosene) para a molibdenita devido a sua falta de homogeneidade na emulsão para realizar as medidas de ângulo de contato. Nos testes de flotabilidade na célula PS em misturas binarias de calcopirita-molibdenita foram encontradas na faixa ácida, valores de pH nos quais há melhores relações de concentração e recuperações, na ordem de 67 por cento para a molibdenita e apenas 10 por cento para a calcopirita no produto flutuado. Os resultados usando o reagente NaSH em condições similares apresentam recuperações similares de molibdenita, mas na faixa básica do pH. Baseados nestes resultados foram avaliadas diversas variáveis e gerado um planejamento experimental para passar à escala de bancada onde foram obtidas recuperações de 84 por cento no concentrado rougher com apenas 13 por cento de cobre corroborando as boas propriedades do depressor estudado. / [en] Copper-molybdenum porphyry deposits worldwide are exploited industrially by flotation of the ores of interest into a BULK concentrate with the aid of sulfhydryl collectors of high efficiency and low selectivity. The bulk concentrate obtained should be reprocessed in order to remove those collectors employed in the bulk stage since they impair the differential flotation during the separation step in order to obtain clean high quality molybdenite concentrates at low contents of copper and iron. The bulk flotation process is conducted under oxidizing conditions in presence of sulfhydryl collectors (xanthates, etc.). In industrial practice these bulk concentrates are then separated by modification of the pulp electrochemical potential to values considered reducing, between -300 to-450 mV, with sodium hidrosulphide (NaSH) or Nokes reagent (phosphorus pentasulfide dissolved in sodium hydroxide). Addition of sodium cyanide in some cases is used to improve process efficiency. Bulk concentrates produced are however a very small portion of the processed mineral (only 1/50 of the total ore milled), these industrial processes produce waste effluents and hazardous gases such as H2S and HCN if not adequately controlled. This dissertation seeks to assess the reagent pseudo glycol tiourea acid (PGA) and thioglycolic acid (TGA) as an alternative to industrial processing for the selective separation of minerals of copper and molybdenum. On the evaluation of this depressant were used contact angle measurements, zeta potential, flotation tests in Partridge-Smith cell (PS), FTIR and bench scale flotation testing cell with an experimental design. The reagent studied showed good depressant properties for copper minerals according to the results presented. Within the results of the contact angle measurements with the captive bubble technique were found greater contact angles for chalcopyrite than for molybdenite (up to 10 degrees difference) and values between 60 and 70 degrees, however in acidic pH this difference decreases and both minerals have almost the same contact angle as of 60 more or less 1 degree. Though on the contact angle measured values it was not employed the final collector (kerosene) for molybdenite due to lack of homogeneity on emulsions to make the contact angle measurements. On floatability tests (on PS cell) with binary mixtures of chalcopyrite-molybdenite were found pH values on the acidic range, at which good concentration ratios and recoveries in the order of 67 percent of molybdenite with only 10 percent of the chalcopyrite were obtained. The results using NaSH reagent under similar conditions gave similar recoveries for molybdenite, however it was found in the basic pH range. Based on the results, several variables were evaluated and an experimental design employed on bench scale flotation tests, the results showed recoveries of 84 percent were obtained in the rougher concentrate with 13 percent copper corroborating the good properties of this depressant.