Em virtude das várias aplicações do cobre, acredita-se que a demanda por esse metal irá aumentar nos próximos anos, e consequentemente, o seu preço. Dessa forma, as mineradoras enfrentam o desafio de aprimorar e aperfeiçoar os processos produtivos a fim de atender sua futura demanda. Frações de cobre podem ser encontradas no licor de lixiviação do minério limonítico de níquel e a troca iônica com adsorvente sólido é uma das tecnologias disponíveis para promover a sua recuperação e o seu reaproveitamento. O presente trabalho teve como objetivo estudar o processo de adsorção dos íons de cobre presente em um licor sintético baseado no licor de lixiviação atmosférica do minério limonítico de níquel através de um sistema de resina de troca iônica utilizando a resina quelante Dowex XUS43605. A viabilidade da técnica escolhida foi analisada em função da influência de parâmetros por meio de ensaios em batelada e coluna de leito fixo utilizando uma solução sintética. O tempo de contato, o pH, a massa de resina e a temperatura foram avaliados. A resina quelante Dowex XUS43605 mostrou-se mais seletiva para o cobre em pH igual a 1,5, tendo sido definido esse pH como o de trabalho. Verificou-se que 1g é uma dosagem suficiente para recuperar o cobre da solução em escala laboratorial considerando 50mL de solução sintética. O incremento na temperatura não alterou a adsorção do cobre pela resina, sendo determinado que a temperatura de trabalho esteja entre 25-35°C. O modelo de isotermas de adsorção de Langmuir apresentou melhor ajuste entre a resina e o cobre do que os modelos de Freundlich e de Temkin. O modelo cinético pseudosegunda-ordem descreveu o processo de adsorção considerando a quimiossorção como a etapa limitante. Os ensaios em coluna de leito fixo possibilitaram a produção de uma solução com concentração reduzida de Cu2+ em 93% na etapa de carregamento. Pela etapa de eluição com ácido sulfúrico (H2SO4) 1mol/L, obteve-se uma solução 10 vezes mais concentrada em Cu2+ com relação à solução sintética. A solução resultante da etapa de eluição seguiu para os ensaios de precipitação, a qual permitiu a separação do cobre dos íons metálicos pela ação do agente precipitante CaCO3 e a geração de um precipitado composto por três fases: brochantite [Cu4SO4(OH)6], posnjatike [Cu4SO4(OH)6.H2O] e gesso (CaSO4.2H2O). / Considering the various applications of copper, it is believed that the demand for copper will increase in the coming years and, consequently, its price. Hence, the mining companies face the challenge of improving the productive processes to supply their future demand. Copper fractions can be found in liquor leaching nickel limonite ore and ion exchange with solid adsorbent is one of the available technologies which promote its recovery and reuse. The present work was aimed at studying the adsorption process of copper ions present in a synthetic liquor based on the atmospheric leaching liquor of the nickel limonite ore through an ion exchange resin system using Dowex XUS43605 chelating resin. The feasibility of the chosen technique was analyzed in relation to the influence of parameters by means of batch and fixed bed tests using a synthetic solution. The contact time, pH, amount of resin and temperature were evaluated. Dowex XUS43605 chelating resin showed to be more selective for copper at pH 1.5, and this pH was defined as the working pH. It has been found that 1g is a sufficient dosage to recover copper from the solution on a laboratory scale considering 50mL of synthetic solution. The increase in temperature did not change the adsorption of the copper by the resin, and it was determined that the working temperature is between 25-35°C. The Langmuir adsorption isotherms model showed a better fit between resin and copper than the Freundlich and Temkin models. The pseudosecond-order describes the sorption process and it indicates that the rate-limiting step is chemisorption. The fixed bed column tests allowed the production of a solution with reduced concentration of Cu2+ in 93% the loading step. By the elution step with 1mol/L of sulfuric acid (H2SO4), a solution 10 times more concentrated in Cu2+ was obtained in relation to the synthetic solution. The solution from the elution step followed to the precipitation tests, which allowed the separation of copper from the metal ions by the action of the precipitating agent CaCO3 and the generation of a precipitate composed of three phases: brochantite [Cu4SO4(OH)6], posnjatike [CuSO4(OH)6.H2O] and gypsum (CaSO4.2H2O).

Em virtude das várias aplicações do cobre, acredita-se que a demanda por esse metal irá aumentar nos próximos anos, e consequentemente, o seu preço. Dessa forma, as mineradoras enfrentam o desafio de aprimorar e aperfeiçoar os processos produtivos a fim de atender sua futura demanda. Frações de cobre podem ser encontradas no licor de lixiviação do minério limonítico de níquel e a troca iônica com adsorvente sólido é uma das tecnologias disponíveis para promover a sua recuperação e o seu reaproveitamento. O presente trabalho teve como objetivo estudar o processo de adsorção dos íons de cobre presente em um licor sintético baseado no licor de lixiviação atmosférica do minério limonítico de níquel através de um sistema de resina de troca iônica utilizando a resina quelante Dowex XUS43605. A viabilidade da técnica escolhida foi analisada em função da influência de parâmetros por meio de ensaios em batelada e coluna de leito fixo utilizando uma solução sintética. O tempo de contato, o pH, a massa de resina e a temperatura foram avaliados. A resina quelante Dowex XUS43605 mostrou-se mais seletiva para o cobre em pH igual a 1,5, tendo sido definido esse pH como o de trabalho. Verificou-se que 1g é uma dosagem suficiente para recuperar o cobre da solução em escala laboratorial considerando 50mL de solução sintética. O incremento na temperatura não alterou a adsorção do cobre pela resina, sendo determinado que a temperatura de trabalho esteja entre 25-35°C. O modelo de isotermas de adsorção de Langmuir apresentou melhor ajuste entre a resina e o cobre do que os modelos de Freundlich e de Temkin. O modelo cinético pseudosegunda-ordem descreveu o processo de adsorção considerando a quimiossorção como a etapa limitante. Os ensaios em coluna de leito fixo possibilitaram a produção de uma solução com concentração reduzida de Cu2+ em 93% na etapa de carregamento. Pela etapa de eluição com ácido sulfúrico (H2SO4) 1mol/L, obteve-se uma solução 10 vezes mais concentrada em Cu2+ com relação à solução sintética. A solução resultante da etapa de eluição seguiu para os ensaios de precipitação, a qual permitiu a separação do cobre dos íons metálicos pela ação do agente precipitante CaCO3 e a geração de um precipitado composto por três fases: brochantite [Cu4SO4(OH)6], posnjatike [Cu4SO4(OH)6.H2O] e gesso (CaSO4.2H2O). / Considering the various applications of copper, it is believed that the demand for copper will increase in the coming years and, consequently, its price. Hence, the mining companies face the challenge of improving the productive processes to supply their future demand. Copper fractions can be found in liquor leaching nickel limonite ore and ion exchange with solid adsorbent is one of the available technologies which promote its recovery and reuse. The present work was aimed at studying the adsorption process of copper ions present in a synthetic liquor based on the atmospheric leaching liquor of the nickel limonite ore through an ion exchange resin system using Dowex XUS43605 chelating resin. The feasibility of the chosen technique was analyzed in relation to the influence of parameters by means of batch and fixed bed tests using a synthetic solution. The contact time, pH, amount of resin and temperature were evaluated. Dowex XUS43605 chelating resin showed to be more selective for copper at pH 1.5, and this pH was defined as the working pH. It has been found that 1g is a sufficient dosage to recover copper from the solution on a laboratory scale considering 50mL of synthetic solution. The increase in temperature did not change the adsorption of the copper by the resin, and it was determined that the working temperature is between 25-35°C. The Langmuir adsorption isotherms model showed a better fit between resin and copper than the Freundlich and Temkin models. The pseudosecond-order describes the sorption process and it indicates that the rate-limiting step is chemisorption. The fixed bed column tests allowed the production of a solution with reduced concentration of Cu2+ in 93% the loading step. By the elution step with 1mol/L of sulfuric acid (H2SO4), a solution 10 times more concentrated in Cu2+ was obtained in relation to the synthetic solution. The solution from the elution step followed to the precipitation tests, which allowed the separation of copper from the metal ions by the action of the precipitating agent CaCO3 and the generation of a precipitate composed of three phases: brochantite [Cu4SO4(OH)6], posnjatike [CuSO4(OH)6.H2O] and gypsum (CaSO4.2H2O).

O depósito de níquel laterítico de Niquelândia, GO, Brasil, é considerado um dos mais importantes depósitos desta natureza no país, em razão de sua dimensão, seus teores ligeiramente mais elevados e associação com argilominerais. Desde a década de 70, autores como Trescases e Santos já estudavam seus argilominerais detentores de níquel. Este depósito difere dos cubanos e australianos, pois os primeiros têm o níquel associado aos minérios oxidados e os segundos à serpentina. Em Niquelândia, o níquel está associado principalmente às esmectitas e vermiculitas. A existência destes argilominerais ricos em níquel torna o processo hidrometalúrgico aplicado em Niquelândia o menos recomendado, o que pode ser verificado através de perdas significativas de níquel no rejeito, principalmente no que se refere ao minério silicatado. Estas perdas estão relacionadas com a formação de silicatos de magnésio, como piroxênios, anfibólios e olivinas ainda durante o processo de moagem do minério, isto ocorre devido à técnica aplicada para a redução da umidade. A formação destes minerais retém o níquel em suas estruturas, não permitindo que este seja solubilizado na etapa de lixiviação amoniacal. Em Niquelândia, o principal portador de níquel é a esmectita, no entanto, são identificadas esmectitas di e trioctaédricas, quase sempre associadas. Estas variam desde um extremo trioctaédrico rico em níquel, praticamente refratário ao processo Caron, à esmectitas dioctaédricas de ferro, de baixos teores de níquel, mas com boa recuperação junto ao processo. Contudo, predominam no depósito esmectitas di e trioctaédricas de composições variadas de Fe-Mg-Ni, classificadas como montmorillonitas/stevensitas. Uma maneira de minimizar as perdas de recuperação de níquel seria exercer maior controle sobre a alimentação da usina, de forma a reduzir a proporção de minério silicatado do tipo esmectita trioctaédrica, aumentando a proporção de minério oxidado+minério silicatado de esmectitas dioctaédricas. / The nickel lateritic ore from Niquelândia Goiás - is one of the most important and well known Ni lateritic deposits in Brazil. High nickel contents, the deposit dimension and also, their associations with clay minerals are the main reasons for researchers, such as Trescases and Santos, to have studied it in the 1970s. The Cuban and Australian deposits have nickel associated to oxidized ores and serpentine, respectively, but at Niquelandia, nickel is specially associated to smectites and vermiculites. The Caron Process is not the most suitable for treating Ni-bearing clay minerals, as those present in Niquelândia. Consequently, there are many losses related to silicated ore. The reduction temperature used in the Caron process in the reduction step can form minerals, such as pyroxene, amphibole and olivine. These minerals trap Ni inside their structure; hence, the ammoniacal solution can not access this element and solubilize it. The main Ni-bearing clay mineral observed in Niquelândia is smectite. Actually, the silicated ore is composed by a mixture of smectites. One of them is a Ni-trioctahedral one, which is not affected by ammoniacal leaching; however, it has a significant amount of nickel. On the other hand, a dioctahedral Fe-rich smectite, has high Ni recoveries, but its nickel content is lower. Samples composed by a mixture of di and trioctahedrals smectites - Fe-Mg-Ni montmorillonite/stevensite are the most common. Considering all these factors, the losses related to Ni-recoveries can be avoided by a better feed control. The ideal feed should be an oxidized ore + silicate ore composed by dioctahedrals smectites. The Ni trioctahedral smectite should be avoided.

O depósito de níquel laterítico de Niquelândia, GO, Brasil, é considerado um dos mais importantes depósitos desta natureza no país, em razão de sua dimensão, seus teores ligeiramente mais elevados e associação com argilominerais. Desde a década de 70, autores como Trescases e Santos já estudavam seus argilominerais detentores de níquel. Este depósito difere dos cubanos e australianos, pois os primeiros têm o níquel associado aos minérios oxidados e os segundos à serpentina. Em Niquelândia, o níquel está associado principalmente às esmectitas e vermiculitas. A existência destes argilominerais ricos em níquel torna o processo hidrometalúrgico aplicado em Niquelândia o menos recomendado, o que pode ser verificado através de perdas significativas de níquel no rejeito, principalmente no que se refere ao minério silicatado. Estas perdas estão relacionadas com a formação de silicatos de magnésio, como piroxênios, anfibólios e olivinas ainda durante o processo de moagem do minério, isto ocorre devido à técnica aplicada para a redução da umidade. A formação destes minerais retém o níquel em suas estruturas, não permitindo que este seja solubilizado na etapa de lixiviação amoniacal. Em Niquelândia, o principal portador de níquel é a esmectita, no entanto, são identificadas esmectitas di e trioctaédricas, quase sempre associadas. Estas variam desde um extremo trioctaédrico rico em níquel, praticamente refratário ao processo Caron, à esmectitas dioctaédricas de ferro, de baixos teores de níquel, mas com boa recuperação junto ao processo. Contudo, predominam no depósito esmectitas di e trioctaédricas de composições variadas de Fe-Mg-Ni, classificadas como montmorillonitas/stevensitas. Uma maneira de minimizar as perdas de recuperação de níquel seria exercer maior controle sobre a alimentação da usina, de forma a reduzir a proporção de minério silicatado do tipo esmectita trioctaédrica, aumentando a proporção de minério oxidado+minério silicatado de esmectitas dioctaédricas. / The nickel lateritic ore from Niquelândia Goiás - is one of the most important and well known Ni lateritic deposits in Brazil. High nickel contents, the deposit dimension and also, their associations with clay minerals are the main reasons for researchers, such as Trescases and Santos, to have studied it in the 1970s. The Cuban and Australian deposits have nickel associated to oxidized ores and serpentine, respectively, but at Niquelandia, nickel is specially associated to smectites and vermiculites. The Caron Process is not the most suitable for treating Ni-bearing clay minerals, as those present in Niquelândia. Consequently, there are many losses related to silicated ore. The reduction temperature used in the Caron process in the reduction step can form minerals, such as pyroxene, amphibole and olivine. These minerals trap Ni inside their structure; hence, the ammoniacal solution can not access this element and solubilize it. The main Ni-bearing clay mineral observed in Niquelândia is smectite. Actually, the silicated ore is composed by a mixture of smectites. One of them is a Ni-trioctahedral one, which is not affected by ammoniacal leaching; however, it has a significant amount of nickel. On the other hand, a dioctahedral Fe-rich smectite, has high Ni recoveries, but its nickel content is lower. Samples composed by a mixture of di and trioctahedrals smectites - Fe-Mg-Ni montmorillonite/stevensite are the most common. Considering all these factors, the losses related to Ni-recoveries can be avoided by a better feed control. The ideal feed should be an oxidized ore + silicate ore composed by dioctahedrals smectites. The Ni trioctahedral smectite should be avoided.