7 Concentração por flotação

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Especialização em Mineração
Operações de Beneficiamento
Programa de Especialização Profissional
Curso de Especialização 
em Sistemas Mínero-Metalúrgicos
CONCENTRAÇÃO POR CONCENTRAÇÃO POR 
Maria Lúcia Magalhães de Oliveira
Maio 2008
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Programa de Especialização Profissional
Esgotamento das 
reservas
Flotação
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Minérios 
complexos e de 
baixo teor
Desenvolvimento 
de Processo
Aproveitamento 
desses minérios
Rendimentos 
satisfatóriosEconômica
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� Coluna de flotação
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
� 1904 – Broken Hill – Austrália – Avanço tecnológico
� 1904 – 1930 – desenvolvimentos na química de
flotação e nos equipamentos
� 1930 – aumento no tamanho dos equipamentos
1960 – coluna de flotação
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
� 1960 – coluna de flotação
� processo de concentração mais utilizados na indústria
mineral
� baseia-se na separação seletiva dos constituintes
� diferença entre as propriedades de superfície das
substâncias minerais contidas no minério
Flotação
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
� grande variedade de minérios com características
diversas no que diz respeito à:
Aplicação
� granulometria;
� composição química e mineralógica;
� diferentes propriedades físico-químicas de
superfície dos minerais constituintes
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
� Relação de enriquecimento
� Eficiência de Separação
a
c
entoenriquecim de Relação =
( )
( )ac
acR
Ec
−
−×
=
Eficiência Onde: R = Recuperação do mineral de interesse
c = Teor do elemento de controle no concentrado
a = Teor do elemento de controle na alimentação
cmáx = teor máximo no concentrado para R máx
( )acmáx −
� Depende do grau de hidrofobicidade
Programa de Especialização Profissional
� “Molhabilidade”
� Afinidade pela água ⇒ partículas hidrofílicas
⇓
Polares – apresentam dipolo
� Rejeição pela água ⇒ partículas hidrofóbicas
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Hidrofobicidade � Rejeição pela água ⇒ partículas hidrofóbicas
⇓
Apolares
� Conceitos de hidrofobicidade e de hidrofilicidade ⇒
polaridade dos compostos químicos
Hidrofobicidade
e
Hidrofilicidade
Programa de Especialização Profissional
� A grande maioria dos minerais é naturalmente hidrofílica
� Exceções:
� Molibdenita MoS2
� Grafita C
� Talco Mg3Si4O10(OH)2
Minerais Hidrofílicos � hidrofóbico
⇓
Adsorção de reagentes - COLETORES
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Adsorção de reagentes - COLETORES
� Reagentes modificadores ou reguladores
⇓
Aumentam a seletividade da interação entre os coletores e os minerais
⇓
� Depressores, reguladores de pH, ativadores, dispersantes,
reforçadores de coleta, anti-espumantes, extensores de cadeia,
etc.
� Espumantes: formação de uma espuma estável
Hidrofobicidade
e
Hidrofilicidade
Programa de Especialização Profissional
Adsorção: Concentração de uma entidade química na interface
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
As interfaces podem ser: sólido-sólido, sólido-líquido, sólido-gás, 
líquido-líquido e líquido-gás 
Programa de Especialização Profissional
MECANISMOS DE ADSORÇÃOMECANISMOS DE ADSORÇÃO
� Adsorção � medida do excesso, positivo ou negativo, da entidade
considerada na região interfacial em relação a uma das fases.
� Classificação � adsorção física e adsorção química.
� Adsorção física � ligações químicas secundárias ou residuais (tipo
ligações de van der Waals)
� baixa energia de ligação,
� pouca ação de seleção entre o adsorvente e o adsorvato,
� possível a formação de multicamadas.
� Adsorção química � ligações químicas primárias, tipo covalente, entre o
adsorvente e o adsorvato, formando compostos de superfície.
� mais seletiva
� apenas uma camada pode ser quimissorvida.
Programa de Especialização Profissional
MECANISMOS DE ADSORÇÃOMECANISMOS DE ADSORÇÃO
� Especificidade entre adsorvente e adsorvato.
� Adsorção não específica � atração puramente eletrostática
� sendo rápida e reversível
não podendo reverter o sinal da carga original do adsorvente.� não podendo reverter o sinal da carga original do adsorvente.
� Adsorção especifica � existência de espécies adsorvidas especificamente
� podem aumentar, reduzir, anular ou reverter a carga original do
adsorvente
� relativamente lenta e irreversível
� a contribuição eletrostática pode ser irrelevante
Programa de Especialização Profissional
Química de Polpa
• Coletor
• Espumante
• Ativador
• Depressor
• Modificadores
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
SISTEMA SISTEMA 
DE FLOTAÇÃODE FLOTAÇÃO
(Klimpel, modificado)(Klimpel, modificado)
Variáveis Operacionais
• Taxa de alimentação
• Tamanho das partículas
• Concentração mássica
• Concentração volumétrica
• Temperatura
Equipamento
• Desenho da célula
• Sistema de agitação
• Aerador
• Configuração do banco
• Malha de controle
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� REAGENTES
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� Coluna de flotação
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
Química de Polpa
• Coletor
• Espumante
• Ativador
• Depressor
• Modificadores
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
SISTEMA SISTEMA 
DE FLOTAÇÃODE FLOTAÇÃO
(Klimpel, modificado)(Klimpel, modificado)
Variáveis Operacionais
• Taxa de alimentação
• Tamanho das partículas
• Concentração mássica
• Concentração volumétrica
• Temperatura
Equipamento
• Desenho da célula
• Sistema de agitação
• Aerador
• Configuração do banco
• Malha de controle
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
�� Reagentes de FlotaçãoReagentes de Flotação
Compostos inorgânicos ou orgânicos � controlar as características das
interfaces. Qualquer espécie orgânica ou inorgânica que apresente tendência
a concentrar-se em uma das cinco interfaces possíveis � agente ativo na
superfície
� Coletores
� Espumantes
� Modificadores ou Reguladores
superfície
Programa de Especialização Profissional
Coletores � substâncias orgânicas surfactante
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Surfatante vem do inglês surfactant � moléculas que apresentam um caráter
duplo, do tipo R-Z
Grupo não polar (R) e um grupo polar (Z).
O grupo não polar � hidrocarboneto, não possui um dipolo permanente �
parte hidrofóbica
O radical R pode ser de cadeia linear, ramificada ou cíclica � hidrofílicaO radical R pode ser de cadeia linear, ramificada ou cíclica � hidrofílica
� atuam na interface sólido-líquido ���� hidrofobicidade
� sulfetos ���� tio- compostos (S não ligado ao O)
� não sulfetos ����
Ionizáveis não-tio
Não ionizáveis
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Os surfactantes utilizados em flotação são supridos às interfaces através 
de uma fase aquosa
�
solubilidade em água 
Hidrocarbonetos insolúveis ou óleos são utilizados
�
previamente dispersos em água, sob a forma de emulsões
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Classificação dos minerais
� Sulfetados (ausência de O e presença de S)
� Coletores � Tio-compostos
� Não sulfetos:� Não sulfetos:
� Oxidados (presença de O)
� Silicatos (presença de Si)
� Sais solúveis (halita).
� Coletores � compostos ionizáveis não-tio
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Tio-compostos
O(s) grupo(s) polar(es) dos tio-compostos contêm pelo menos um átomo de
enxofre não ligado ao oxigênio. Derivados de um composto de origem que
contém oxigênio, através da substituição de um ou mais átomos de
oxigênio por enxofre.
As principais propriedades dos tio-compostos são:
� baixa ou nenhuma atividade na interface líquido/ar, caracterizando a ação
ColetoresColetores� baixa ou nenhuma atividade na interface líquido/ar, caracterizando a ação
coletora e a ausência de ação espumante;
� diminuição da solubilidade com o aumento da cadeia carbônica;
� alta atividade química em relação a ácidos, agentes oxidantes e íons
metálicos;
� ausência de agregados coloidais (micelas) nas soluções.
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
Os principais tio-compostos usados como coletores na flotação são:
� xantatos
� aerofloats e
� DOW Z-200
Os grupos não polares desses tio-compostos são:
ColetoresColetores
Os grupos não polares desses tio-compostos são:
� radicais de hidrocarboneto de cadeia curta – etila (C2H5) a octila (C8H17),
fenila (C6H5), ciclohexila (C6H11)
� várias combinações de cadeias ramificadas e grupos de alquila e arila.
Os tio-compostos com a porção polar apresentando um elevado momento de
dipolo, mesmo apresentando um radical (hidrocarboneto) de cadeia curta (R),
são altamente hidrofóbicos, devido a uma imobilização do coletor pelos
cátions do mineral a ser flotado, característica essa responsável pela sua
larga utilização.
Programa de Especialização Profissional
ColetoresColetores
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
� Compostos ionizáveis não tio
� compostos ionizáveis com cadeia hidrocarbônica (R) entre C6 e C20;
� homólogos mais curtos que C6 não apresentam atividade interfacial
� homólogos maiores que C20 tornam-se muito insolúveis para o
processo de flotação
� Principais características dos coletores� Principais características dos coletores
� tendência a se dissociarem, ionizarem e serem hidrolisados, o que
depende fortemente do pH das soluções aquosas;
� redução da tensão interfacial nas interfaces ar/água (líquido-gás) e
atuação na interface sólido-líquido;
� tendência a formar micelas quando suas concentrações na solução são
muito elevadas, excedendo um valor conhecido como concentração
micelar crítica (CMC)
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Compostos Ionizáveis 
Não-Tio
Estrutura/Exemplos
Carboxilatos
Ácido carboxílico (RCOOH) e
carboxilatos de sódio e potássio
(RCOO-Na+ e RCOO-K+)
Sulfatos de alquila R–O–SO3- M+ (M=metal)
ColetoresColetores
Sulfonatos de alquila R–SO3- M+ (M=metal)
Fosfatos de alquila
Fosfato de monoalquila
Fosfato de dialquila
Aminas
RNH2 e seus sais
- de amina primária: R–NH3+Cl-
- de amina secundária: R–R’– NH2+Cl-
- de amina terciária: R–(R’)2–NH+Cl-
- quaternários de amônio: R–(R’)3–N+Cl-
Programa de Especialização Profissional
Coletores carboxílicos
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Programa de Especialização Profissional
� Aminas: derivados do amoníaco (NH3)
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
ColetoresColetores
Primária Secundária Terciária
Resultam da substituição parcial ou total dos hidrogênios da molécula por 
grupos hidrocarbônicos 
Atuam nas interfaces sólido-líquido (coletor) e líquido-gás (espumante)
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Espumantes
� Reduzir a tensão interfacial líquido-gás � promover estabilidade da espuma
� Devem apresentar alguma solubilidade em água.
� Agente surfatante � retarda a coalescência das bolhas dando origem a uma
espuma ("foam" ou "froth").
EspumantesEspumantes
espuma ("foam" ou "froth").
� Condição básica para a produção de uma espuma � existência de um filme
elástico
� Estabilidade da espuma depende dos mecanismos responsáveis pela perda de
líquido e gás e de prevenção da ruptura da lamela quando submetida a
mecanismos de choque ou quando certa espessura crítica (50 a 100 Â) é
atingida.
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Fatores que afetam a estabilidade da espuma
� drenagem de liquido na lamela (ação da gravidade). Quanto maior o
tamanho da bolha na espuma, maior a tensão superficial da solução na
lamela e maior a diferença de pressão, causando sua drenagem;
EspumantesEspumantes
� difusão de gás através da lamela. Ocorre através dos poros aquosos
entre as moléculas dos surfatantes na superfície dos filmes. A resistência
interfacial para difusão do gás aumenta com o aumento do número de
átomos de carbono no grupo hidrofóbico do surfatante e com o
decréscimo da massa molecular do grupo hidrofílico;
� viscosidade superficial; e
� espessura da dupla camada elétrica.
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
� A destruição ou colapso de espumas � modificação do parâmetro
primariamente responsável pela estabilidade.
� Aditivos que eliminam a elasticidade superficial ou reduzem a viscosidade
facilitam o colapso da espuma.
EspumantesEspumantes
facilitam o colapso da espuma.
� Óleos dos tipos silicone ou perfluorhidrocarboneto são anti-espumantes
efetivos quando dispersos em soluções aquosas na forma de emulsão.
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Compostos Não-Iônicos Estrutura/Exemplos
Alcoóis
R-OH (C6 a C9 para R parafínico e C6 a 
C16 para R ramificado) 
álcoois cíclicos: álcoois cresílicos, 
terpineóis, naftóis, etc.
Éteres Trietoxibutano
EspumantesEspumantes
Éteres Trietoxibutano
Derivados polioxietilênicos de álcoois, ácidos carboxílicos, aminas não
substituídas e outros, convertidos em surfatantes aniônicos pela adição de
grupos oxietileno.
Derivados polioxipropilênicos de álcoois e outros surfatantes. As ramificações
contendo o radical metila (-CH3) tornam os polímeros do grupo propileno
muito mais hidrofóbico que aqueles do oxietileno.
Polímeros em “bloco”, consistindo em blocos intercalados de oxietileno e
oxipropileno polimerizados.
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
� Objetivo � aumentar ou de reduzir a flotabilidade de uma dada espécie
� aumentar a seletividade na separação.
� Reagentes � orgânicos ou inorgânicas.
� Funções:
ModificadoresModificadores
� controlar o valor do pH (ácido ou bases);
� Ajustar a densidade de carga nas interfaces sólido/líquido � dispersar
as partículas sólidas, impedindo a coagulação e o fenômeno de slime
coating (recobrimento por lamas);
� Ajustar o estado de oxidação de íons, de espécies superficiais nos
sólidos ou dos surfatantes utilizados como coletores;
� Controlar a concentração de íons metálicos em solução e nas
interfaces.
Programa de Especialização Profissional
Tipos
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
� Ativadores � Aumentam/facilitam a adsorção do coletor na superfície do
mineral que se deseja flotar
� Depressores � Aumentam a afinidade da partícula pela água, tendo,
ModificadoresModificadores
� Depressores � Aumentam a afinidade da partícula pela água, tendo,
portanto, um efeito oposto ao dos ativadores
� Desativadores � removem um ativador da superfície de um dado mineral,
tornando-a menos propensa a reagir com o coletor
� Exemplos � silicato de sódio, agente dispersante de lamas mais comumente
utilizado, polifosfatos de sódio, polímeros naturais como celulose, amido,
tanino, polímeros sintéticos derivados de ácido acrílico, dentre outros.
Programa de Especialização Profissional
Amido de milho
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Utilizado como depressor de apatita na flotação catiônica reversa utilizando
aminas como coletores.
Esse agente é também utilizado como depressor de ganga (carbonatos e minerais
portadores de ferro) na flotação direta de rochas fosfáticas com ácidos graxos,
para produção de concentrados de apatita.
ModificadoresModificadores
para produção de concentrados de apatita.
O amido de milho é uma reserva energética vegetal formada, basicamente, pela
condensação de moléculas de glicose geradas através do processo
fotossintético, tendo como fórmula aproximada:
(C6H10O5)n
onde n, o número de unidades D-glicose que compõem o amido, é grande. 
Programa de Especialização Profissional
Amido de milho
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
A maior partedos amidos constitui-se, basicamente, de dois compostos de
composição química semelhante e estruturas de cadeia distintas:
� amilose, um polímero linear no qual as unidades D-glicose se unem através
de ligações α-1,4 glicosídicas;
ModificadoresModificadores
� amilopectina, um polímero ramificado no qual as ramificações se unem à
cadeia principal através de ligações do tipo α-1,6 glicosídicas.
As macromoléculas dos amidos atingem diferentes tamanhos � distribuição
de pesos moleculares.
O número n de unidades D-glicose para a amilose permanece na faixa de 200
a 1000 e para a amilopectina supera 1.500.
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
A proporção amilopectina/amilose na fração amilácea das diversas
substâncias vegetais pode diferir bastante. Amido de milho � 3/1 prevalece
para as modalidades comuns do milho amarelo.
Amidos de milho não-modificados
� alto peso molecular, usualmente, acima de 300.000
ModificadoresModificadores
� alto peso molecular, usualmente, acima de 300.000
� alta hidrofilicidade das macromoléculas, (presença dos grupos OH-)
� o tamanho da molécula faz com que ela se estenda na solução e passe a
agir como "ponte" entre as partículas minerais na polpa. Essa ação se
designa como floculacão.
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
As dextrinas:
� mantêm a proporção amilopectina/amilose;
� drástica redução no número n de unidades glicose � peso molecular entre
7.000 e 30.000;
Através da temperatura, hidrólise ácida ou da presença de certas enzimas, �
amidos de milho modificados � dextrinização.
ModificadoresModificadores
� mantém sua hidrofilicidade,
� muito curta para estabelecer "pontes" entre as partículas.
� Dessa forma, tanto os amidos não-modificados quanto as dextrinas
apresentam como propriedade a capacidade de hidrofilizar as superfícies
dos minerais sobre os quais se adsorvem, agindo, portanto, como
depressores.
Amidos não-modificados, de menor custo, utilizados sempre que os efeitos 
adversos ou chegam a ser desejáveis 
(caso dos minérios de ferro e rochas fosfáticas)
Programa de Especialização Profissional
Depressor � Aumentar a seletividade do coletor
� Atuar na interface sólido-líquido
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
ModificadoresModificadores
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Amidos não-modificados � insolúveis em água fria � processo de
gelatinizacão que se baseia na capacidade que os grânulos de amido têm de
absorver água, quando molhados ou expostos à umidade, e expandir de
forma reversível.
Dois processos de gelatinização � efeito térmico e soda cáustica.
Gelatinização por efeito térmico aquecimento de uma suspensão de
ModificadoresModificadores
Gelatinização por efeito térmico � aquecimento de uma suspensão de
amido em água a uma temperatura maior que 56 °C (enfraquecimento das
pontes de hidrogênio intergranulares) levando ao inchamento dos grânulos
� dispersão composta de fragmentos de grânulos, agregados de amido e
moléculas. Quando isso ocorre a viscosidade diminui e tende a se estabilizar.
Nem todos os grânulos se gelatinizarão ao mesmo tempo e à mesma
temperatura, já que alguns são substancialmente mais resistentes que
outros.
Programa de Especialização Profissional
REAGENTES DE FLOTAÇÃOREAGENTES DE FLOTAÇÃO
Gelatinização por soda cáustica � mais utilizado industrialmente.
Consiste na absorção de parte do álcali da solução diluída de hidróxido de
sódio pelas moléculas da suspensão de amido.
As principais variáveis do processo são o nível de adição de soda
cáustica e o tempo de gelatinização. Para uma relação amido/soda de 4:1, a
gelatinização do amido convencional requer 3 a 4 minutos. Entretanto, por
ModificadoresModificadores
gelatinização do amido convencional requer 3 a 4 minutos. Entretanto, por
medida de segurança recomenda-se um tempo de gelatinização da ordem de
30 minutos. Partículas de amido de granulometria superior a 1 mm são de
solubilização difícil.
Após a gelatinização recomenda-se que o tempo de armazenamento não
seja longo. A retrogradação é um fenômeno espontâneo que ocorre em
soluções aquosas de amido, causando opalescência, turbidez, diminuição na
viscosidade e, finalmente, precipitação. A amilopectina retrograda apenas
10% em 100 dias, ao passo que a retrogradação da amilose leva apenas
algumas horas, sendo favorecida por baixas temperaturas
Programa de Especialização Profissional
SLIMES COATINGSLIMES COATING
� Lama � material fino natural ou formado pela fragmentação de minerais, nas
operações de cominuição, e, na célula de flotação, pela agitação da polpa
� Efeitos
� aumentar o consumo de reagentes � superfície específica muito elevada
e extremamente ativa na flotação, principalmente de coletore extremamente ativa na flotação, principalmente de coletor
� slime coating � recobrir a superfície mineral que se deseja flotar �
diminuição na seletividade do processo
� reduzir a velocidade de flotação
� contaminar o concentrado
� bloquear a superfície das espumas
Programa de Especialização Profissional
QUALIDADE DA ÁGUAQUALIDADE DA ÁGUA
� Composição da água � fator importante na flotação de oxi-minerais.
� Água natural � quantidade de íons cloreto, sulfato, carbonato, sódio,
potássio, cálcio, magnésio, hidrogênio e moléculas de gases
� A circulação da polpa na célula de flotação � solubilização dos minerais �
diferentes íons e compostos passem à fase aquosa
� agem na superfície dos minerais � alterando as condições de
flotabilidade
� reagem com o coletor e modificadores
� Água dura � provoca uma queda na seletividade e maior consumo de
reagentes.
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� FLOTAÇÃO DE OXI-MINERAIS
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� Coluna de flotação
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃO DE OXIFLOTAÇÃO DE OXI--MINERAISMINERAIS
Oxi-mineral ou mineral oxidado � compostos minerais onde o oxigênio ou os
íons O= e OH- constituem a fração dominante na estrutura
A estrutura da maioria dos oxi-minerais � empacotamento de átomos ou íons
de oxigênio, com os demais elementos ocupando os poucos espaços livres entre
os oxigênios.
A maioria das ligações entre o oxigênio e os outros elementos é iônica e/ou
covalente, podendo haver também ligações de hidrogênio.covalente, podendo haver também ligações de hidrogênio.
Em alguns silicatos e fosfatos há unidades constituídas por oxigênio, silício e
cátions metálicos, unidas por ligações covalentes e iônicas.
A quase totalidade dos oxi-minerais, apresentam superfícies de fratura
predominantemente polares, devido ao rompimento de ligações iônicas �
caráter hidrofílico
Em função disso, a flotação de quase todos os oxi-minerais só é possível devido à
hidrofobização de sua superfície, originalmente hidrofílica, através da adsorção
de um coletor apropriado.
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃO DE OXIFLOTAÇÃO DE OXI--MINERAISMINERAIS
� Oxi-minerais ou minerais oxidados � universo muito mais vasto e diverso do
que os minerais sulfetados
� Diferem muito entre si
� composição química,
� estrutura cristaloquímica e
� solubilidade em água, dentre outras coisas.� solubilidade em água, dentre outras coisas.
� Grande variedade de coletores
� aniônicos e catiônicos com grandes diferenças nas suas propriedades
químicas.
� Em muitos sistemas de oxi-minerais e coletores, o mecanismo de adsorção
pode ser considerado como uma superposição de processos químicos
e físicos. No entanto, em alguns casos parece ser puramente, ou pelo menos
preponderantemente, físico em sua natureza.
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃO DE OXIFLOTAÇÃO DE OXI--MINERAISMINERAIS
� Sistemas envolvendo
aminas e outros coletores
catiônicos� mecanismo
de adsorção física é
preponderante
� Exemplo clássico �
adsorção física de dodecil-adsorção física de dodecil-
amônio sobre quartzo.
� A força promotora é a
atração eletrostática entre
a carga elétrica negativa
na interface sólido-líquido
e a carga positiva dos íons
amônio (NH4+)
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃO DE OXIFLOTAÇÃO DE OXI--MINERAISMINERAIS
� Reagentes coletores catiônicos � moléculas que dissolvem em solução
aquosa, liberando um íon de cadeia orgânica longa, carregado
positivamente.
� Aminas: derivados do amoníaco (NH3)
Atuam nas interfaces sólido-líquido (coletor) e líquido-gás (espumante)
As aminas mais comuns são as originadas de:As aminas mais comuns são as originadas de:
� tallow, gordura extraída dos tecidos e depósitos de animais (gordura de
gado e carneiros) � uma mistura de cadeias aminas C18 saturadas e
insaturadas, contendo, ainda, alguma amina C16 saturada.
� óleo de coco (derivada de ácido graxo do óleo de coco) � mistura de
amina C12 com pequena quantidade de C8.
� óleo de soja (derivada de ácido graxo do óleo de soja) � amina
semelhante à obtida do tallow, porém com uma maior proporção de amina
C18 insaturada � mais solúvel.
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃO DE OXIFLOTAÇÃO DE OXI--MINERAISMINERAIS
� Solubilidade das aminas - Baixa � comprimento de sua cadeia
hidrocarbônica, sendo mais solúveis as que possuem cadeias hidrocarbônicas
mais curtas.
� No processo de flotação são freqüentemente utilizadas sob a forma de sais
solúveis. O ácido acético é o mais usado para neutralizar a base orgânica
formada pela amina. Em meio aquoso, o acetato de amina é ionizado
segundo a reação:
RNH2Ac ⇔ RNH3+ + Ac-
� A adsorção física das aminas sobre os minerais oxidados caracteriza-se por
uma fraca energia de ligação da molécula adsorvida (3 a 4 kcal/mol), por
uma completa reversibilidade do processo, e uma baixa seletividade entre o
adsorvente e o adsorvato.
� uma simples redução da concentração do coletor na polpa de flotação desloca
o equilíbrio do processo, provocando o fenômeno da dessorção, ou seja, os
íons do coletor deixam a superfície mineral, e voltam à solução, tirando a
condição de flotabilidade do mineral.
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃO DE OXIFLOTAÇÃO DE OXI--MINERAISMINERAIS
A adsorção física 
�
rápida 
�
não precisa de 
condicionamento 
prolongado prolongado 
A adsorção dos íons 
coletores ocorre na 
superfície do mineral 
somente quando a 
carga superficial 
(inferida pelo potencial 
zeta) é contrária à parte 
ativa do surfactante. 
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� FLOTAÇÃO DE MINERAIS SULFETADOS
� Máquinas de flotação
� Coluna de flotação
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
FLOTAÇÃO DE SULFETOSFLOTAÇÃO DE SULFETOS
Xantatos � derivados do ácido carbônico (H2CO3), no qual dois átomos de
oxigênio foram substituídos por enxofre e um átomo de hidrogênio
substituído por um radical alquila ou arila. O composto substituído é, então, o
ditiocarbonato (ou xantato) de alquila ou de arila.
Os alquilxantatos de cadeia hidrocarbônica curta são prontamente solúveis
em água, entretanto, a solubilidade decresce rapidamente com o aumento da
cadeia hidrocarbônica. À temperatura ambiente, ela decresce de 1,5 M para o
radical etila até 0,1M para o radical hexila.
Programa de Especialização Profissional
Reações de decomposição do íon xantato
(1) Hidrólise do íon xantato, produzindo o ácido xântico.
ROCS2- + H2O ⇔ OH- + ROCS2H
(2) Decomposição do ácido xântico.
ROCS2H ⇔ ROH + CS2
FLOTAÇÃO DE SULFETOSFLOTAÇÃO DE SULFETOS
ROCS2H ⇔ ROH + CS2
Reação considerada irreversível devido à sua elevada velocidade.
As reações (1) e (2) mostram a dissociação do íon xantato em meio ácido.
Elas explicam porque o íon xantato não é eficiente em meio ácido.
(3) Decomposição hidrolítica.
6 ROCS2- + 3H2O ⇔ 6ROH + CO32- + 3CS2 + 2CS32-
Ocorre em meio altamente alcalino. O tritiocarbonato pode se decompor,
posteriormente, em CS2 e S2-.
Programa de Especialização Profissional
Reações de decomposição do íon xantato
(4) Oxidação a dixantógeno.
2ROCS2- ⇔ (ROCS2)2 + 2 e-
2ROCS2- + ½ O2 + H2O ⇔ (ROCS2)2 + 2 OH-
Reação de oxi-redução, que depende do potencial do meio e não do pH. O
oxigênio, agente oxidante, consome os életrons gerados pela oxidação do íon
xantato.
FLOTAÇÃO DE SULFETOSFLOTAÇÃO DE SULFETOS
Reação desejável na flotação � dixantógeno forma uma cobertura apolar
sobre a superfície mineral, facilitando sua coleta.
A oxidação de xantato a dixantógeno é facilmente observada em soluções
concentradas de xantato, pois o dixantógeno insolúvel formado aparece como
uma emulsão de gotículas de óleo dispersas que turvam a solução.
A oxidação de xantato tem sido considerada irreversível e o dixantógeno é não
reativo.
A oxidação do íon xantato a dixantógeno é catalisada por íons multivalentes
redutíveis como o Cu2+ e o Fe3+.
Programa de Especialização Profissional
Reações de decomposição do íon xantato
(5) Oxidação a monotiocarbonato.
ROCS2- + ½ O2  ROCOS- + S0
Para que a reação (5) ocorra, é necessária a participação da superfície
mineral, ou seja, ou o oxigênio ou o xantato tem que ser adsorvido na
superfície mineral. Em soluções ácidas ou alcalinas, os íons
FLOTAÇÃO DE SULFETOSFLOTAÇÃO DE SULFETOS
superfície mineral. Em soluções ácidas ou alcalinas, os íons
monotiocarbonatos continuam a se decompor.
(6) Oxidação a perxantato
ROCS2- + H2O2  ROCS2O- + H2O
Ocorre sob condições específicas de alcalinidade, utilizando-se como agente
oxidante o peróxido de hidrogênio. A espécie formada é o perxantato ou
ácido sulfênico.
As reações (5) e (6) são indesejáveis.
Programa de Especialização Profissional
Mecanismo de ação de xantatos
A força de coleta de um tio-composto aumenta à medida que se aumenta
o tamanho da cadeia hidrocarbônica do radical, às custas de um
decréscimo na seletividade.
a) reação metatética, ou seja, reação de dupla troca (do tipo
AB + CD = AC + BD) entre um composto de superfície e o ânion xantato.
b) mecanismo controlado pelo tipo de semicondutividade do mineral. Os
FLOTAÇÃO DE SULFETOSFLOTAÇÃO DE SULFETOS
b) mecanismo controlado pelo tipo de semicondutividade do mineral. Os
íons xantato negativamente carregados são repelidos pela superfície de
galena do tipo-n (excesso de elétrons na superfície).
c) mecanismo eletroquímico. O ânion xantato é oxidado, sendo essa
reação balanceada por uma reação catódica envolvendo a redução do
oxigênio
Atualmente, acredita-se que este seja o mecanismo mais comum de
interação sulfeto/xantato. Íons xantato são oxidados a dixantógeno ou
xantato do metal.
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� MÁQUINAS DE FLOTAÇÃO
� Coluna de flotação
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
Química de Polpa
• Coletor
• Espumante
• Ativador
• Depressor
• Modificadores
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
SISTEMA SISTEMA 
DE FLOTAÇÃODE FLOTAÇÃO
(Klimpel, modificado)(Klimpel, modificado)
Variáveis Operacionais
• Taxa de alimentação
• Tamanho das partículas
• Concentração mássica
• Concentração volumétrica
• Temperatura
Equipamento
• Desenho da célula
• Sistema de agitação
• Aerador
• Configuração do banco
• Malha de controle
Programa de Especialização Profissional
� Características fundamentais
� Manter as partículas minerais em suspensão 
� Gerar e dispersar as bolhas de ar
� Manter a mesma oportunidade de contato da partículas 
� Favorecer a oportunidade de contato seletivo
MÁQUINAS DE FLOTAÇÃOMÁQUINAS DE FLOTAÇÃO
�Manter a mesma oportunidade de contato da partículas 
� Transportar o mineral de interesse
� Minimizar o by pass
� Reduzir turbulência na interface polpa/espuma
� Permitir a drenagem da espuma
� Evitar a formação de espaço morto – tempo de residência
Programa de Especialização Profissional
� Fatores de avaliação de performance
� Desempenho � teor e recuperação
� Capacidade em t/h de sólidos na alimentação por
unidade de volume
� Custos operacionais por t de sólidos alimentada
MÁQUINAS DE FLOTAÇÃOMÁQUINAS DE FLOTAÇÃO
� Facilidade de operação 
� Células mecânicas
� Células pneumáticas
� Colunas
� Classes de equipamentos
Programa de Especialização Profissional
CÉLULAS MECÂNICASCÉLULAS MECÂNICAS
Cell to cell Open flow
Programa de Especialização Profissional
Sucção do ar
Polpa
Acionamento
Anteparos
CÉLULAS MECÂNICASCÉLULAS MECÂNICAS
Seção retangular e presença de um impelidor
Rotor
Difusor
Estator
Controle
de nível
Não flotado
Programa de Especialização Profissional
CÉLULAS MECÂNICASCÉLULAS MECÂNICAS
Banco de células de flotação
Programa de Especialização Profissional
CÉLULAS MECÂNICASCÉLULAS MECÂNICAS
Conjunto rotor e difusor – Células Wemco
Programa de Especialização Profissional
Ar
CÉLULAS PNEUMÁTICASCÉLULAS PNEUMÁTICAS
Flotado Flotado
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� COLUNA DE FLOTAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Fração 
Flotada
Alimentação 
da Polpa
Água de lavagem
Coluna difere das células mecânicas
� geração de bolhas pequenas,
� hidrodinâmica de baixa turbulência
� possibilidade de minimização de
material hidrofílico arrastado
Fração não 
Flotada
Aerador
Ar
� relação altura/diâmetro
� ausência de agitação mecânica
� presença de água de lavagem
� sistema de geração de bolhas
Programa de Especialização Profissional
Coluna de 
Década de 70 - Testes de laboratório (Prof. Wheeler)
Década de 80 - Estudos fundamentais e aplicados
(Dobby e Yianatos)
Década de 60 – Boutin e Tremblay – Patente
HISTÓRICOHISTÓRICO
Coluna de 
Flotação
(Dobby e Yianatos)
1981 – Primeira implantação industrial no Canadá
1985 – Início dos estudos piloto no Brasil (CDTN)
1991 – Primeira implantação industrial no Brasil 
(SAMARCO)
Programa de Especialização Profissional
Seção de
Limpeza
Fração
Flotada
Interface
Alimentação da Polpa
Água de lavagem
DESCRIÇÃO DA COLUNADESCRIÇÃO DA COLUNA
Circular: 0,8 a 4,6 m
Retangular: 3 x 6 m
Altura total: 10 a 15 m
Seção de
Recuperação
Fração não 
Flotada
Aerador
Ar
Programa de Especialização Profissional
DESCRIÇÃO DA COLUNADESCRIÇÃO DA COLUNA
Colunas de flotação
Programa de Especialização Profissional
Desempenho
� Custos de capital e de operação
� Qualidade do concentrado
� Rendimento metalúrgico
COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Novos projetos, expansões industriais e substituição às células 
mecânicas
Programa de Especialização Profissional
TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA -- COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Hold up (%) - é a fração volumétrica ocupada por uma das três fases em
uma dada região da coluna. Esse parâmetro é expresso em percentagem do
volume total da região da coluna tomada como referência, ocupado pelo ar.
Bias - É a fração residual da água de lavagem adicionada no topo da colunaBias - É a fração residual da água de lavagem adicionada no topo da coluna
que flui através da seção de limpeza.
Velocidade superficial (cm/s) - É a relação entre a vazão volumétrica de
determinada fase e a área da seção transversal da coluna, isto é,
(cm3/s)/cm2 ou cm/s.
Programa de Especialização Profissional
TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA -- COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Velocidade intersticial (cm/s) - É a relação entre a vazão volumétrica de
determinada fase por unidade de área disponível para esta mesma fase. Num
sistema de três fases – sólido, líquido e ar, a área ocupada por uma das fases
é a área total menos a área ocupada pelas outras duas fases.
Velocidade relativa - É a velocidade resultante entre duas fases distintas.
Esta velocidade é obtida pela diferença ou soma das velocidades absolutas de
cada fase considerando, respectivamente, movimentos no mesmo sentido ou
no sentido oposto.
Programa de Especialização Profissional
TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA -- COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Capacidade de carregamento (g/min.cm2) - É a vazão mássica máxima de
sólidos que pode ser descarregada por área de transbordo da coluna.
A capacidade de carregamento pode ser determinada experimentalmente
mantendo-se as condições operacionais da coluna constantes e variando amantendo-se as condições operacionais da coluna constantes e variando a
sua taxa de alimentação de sólidos até atingir um valor máximo de material
flotado.
Programa de Especialização Profissional
TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA -- COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Embora a capacidade de carregamento seja mais bem definida
experimentalmente, a capacidade de carregamento teórica, que
considera o recobrimento total das bolhas, situação pouco provável, pode
ser calculada pela seguinte expressão:
pdCa ρ⋅⋅= 80041,0
Ca
80d
pρ
= Capacidade de carregamento teórica (t/h.m2)
= Tamanho da peneira em que passa 80% das partículas 
da alimentação da coluna (µm)
= densidade das partículas (g/cm3)
Programa de Especialização Profissional
TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA -- COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Capacidade de transporte (g/min.cm2) - É a vazão mássica de sólidos
descarregada por área de transbordo da coluna em uma dada condição
operacional. Nas colunas industriais de grande porte a capacidade de
transporte deve ser no máximo igual a um terço da capacidade de
carregamento.
Capacidade de transbordo (g/min.cm) - É a relação entre a vazão
mássica de polpa e o perímetro de transbordo da coluna. Para colunas
industriais o perímetro de transbordo não aumenta na mesma proporção da
seção transversal da coluna dificultando o escoamento da polpa flotada.
Programa de Especialização Profissional
TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA -- COLUNA DE FLOTAÇÃOCOLUNA DE FLOTAÇÃO
Capacidade de carga (g/min.m3) - É a vazão mássica máxima de sólidos
flotada por unidade volumétrica de ar.
Convenção de fluxos - São definidos como positivos os fluxosConvenção de fluxos - São definidos como positivos os fluxos
descendentes de sólido e líquido e o fluxo ascendente de ar.
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� COLUNA DE FLOTAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
� Sistema de Fluxo
� Calhas internas 
Distribuição de água de lavagem
ASPECTOS ASPECTOS �������� DESEMPENHODESEMPENHO
� Distribuição de água de lavagem
� Distribuição de ar
� Tipo de aerador
Programa de Especialização Profissional
Fluxo Pistão
�Mesmo tempo de residência
� Gradiente de concentraçãoColuna Piloto
� ND ≈ zero
SISTEMA DE FLUXOSISTEMA DE FLUXO
Coluna Industrial
Fluxo pistão com dispersão axial
� Distribuição de tempo de residência
� Aproximadamente a mesma concentração
� ND ⇒ 0,5 a 1,0
Programa de Especialização Profissional
Distância horizontal percorrida pela partícula < 1,0 m
CALHAS INTERNASCALHAS INTERNAS
Perímetro não é proporcional ao volume da coluna
Coluna de flotação
Programa de Especialização Profissional
� Bolhas de 0,5 a 2,0 mm;
� Velocidade superficial de ar entre 1 e 3 cm/s;
� Holdup do ar na zona de recuperação de 15 a 20%;
� Manutenção mecânica e operação fácil;
SISTEMA DE AERAÇÃOSISTEMADE AERAÇÃO
� Manutenção mecânica e operação fácil;
� Materiais resistentes ao desgaste.
Scale up – velocidade superficial e diâmetro de bolhas
Programa de Especialização Profissional
PorosoPoroso
TIPOS DE AERADORESTIPOS DE AERADORES
materiais flexíveis � borracha perfurada ou tecido de filtro
Aeradores internos
materiais rígidos microporosos � aço inoxidável
sinterizado ou cerâmica
materiais flexíveis � borracha perfurada ou tecido de filtro
Principal desvantagem
� facilidade de entupimento
� necessidade de parar e esvaziar a coluna para sua manutenção e
substituição
Utilização restrita às colunas piloto
Programa de Especialização Profissional
Lanças PerfuradasLanças Perfuradas
TIPOS DE AERADORESTIPOS DE AERADORES
Vantagens
Aeradores externos
lanças perfuradas alimentadas com uma
mistura de água e ar sob pressão
Vantagens
� possibilidade de remoção
� inspeção e substituição dos injetores com a coluna em operação
� geração de bolhas menores e mais uniformes
Desvantagens
� difícil operação
� entupimentos freqüentes devido à obstrução dos furos das lanças pelas
impurezas da água
Programa de Especialização Profissional
TIPOS DE AERADORESTIPOS DE AERADORES
Spar JetSpar Jet
 
Lanças de um orifício alimentadas com ar
sob pressão
Cada tubo é provido de um mecanismo
automático de proteção que bloqueia a
entrada de polpa na falta do fluxo de ar. Os
orifícios da extremidade são revestidos de
cerâmica para proteção contra corrosão
Características
� Robustez
� simplicidade de construção e operação
� baixo nível de manutenção
� facilidade de limpeza e de poder ser retirado da coluna para inspeção
� O ajuste do fluxo de ar e o mecanismo de proteção na parada � mola e
um conjunto do diafragma instalados na extremidade externa do aerador.
cerâmica para proteção contra corrosão
por abrasão.
Programa de Especialização Profissional
TIPOS DE AERADORESTIPOS DE AERADORES
Misturadores Misturadores 
estáticosestáticos Misturadores estáticos em linha e uma
bomba centrífuga
A polpa é bombeada a partir da base da
coluna através dos misturadores estáticos,
onde ar e polpa são misturados em
condições de forte cisalhamento para criar
a dispersão de bolhas.
Quando a mistura ar-polpa passa através
das lâminas estacionárias localizadas
dentro de cada misturador,
O ar é cisalhado em bolhas muito pequenas pela intensa turbulência.
A mistura bolhas-polpa é introduzida próximo à base da coluna, e as bolhas
ascendem através da zona de coleta da coluna.
O número de misturadores estáticos e a quantidade de polpa recirculada
(tamanho da bomba) são determinados pelos requerimentos de ar para cada
aplicação particular
Programa de Especialização Profissional
TIPOS DE AERADORESTIPOS DE AERADORES
Misturadores estáticos 
Segundo os fabricantes a recuperação mineral é
maior que a obtida por outros aeradores devido ao
reduzido tamanho das bolhas geradas e a elevada
energia de contato entre as bolhas de ar e as
partículas minerais promovida nos misturadores
estáticos.
Substituição dos misturadores estáticos, que podem sofrer séria corrosão por
abrasão, por tubos tipo venture, que aumentam significativamente a
velocidade de fluxo, de forma a garantir condições mais efetivas de contato
partícula-bolha.
Esses sistemas devem ser utilizados com cuidado, pois além de ocuparem
espaço, a bomba de polpa é grande, acarretando um consumo adicional de
energia e aumentando a necessidade de manutenção.
Por outro lado, quando se necessita aumentar a recuperação do sistema essa
alternativa deve ser avaliada.
Programa de Especialização Profissional
Desgaste
Alargamento dos furos
DESEMPENHO DOS AERADORESDESEMPENHO DOS AERADORES
Aumento do tamanho de bolha
Perda na cinética de coleta
Entupimento Má distribuição 
Programa de Especialização Profissional
� prevenir o arraste hidráulico de
partículas de ganga;
� Objetivos
DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DE LAVAGEMDISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DE LAVAGEM
ÁGUA NO
FLOTADO
ÁGUA DE
LAVAGEM
partículas de ganga;
� aumentar a estabilidade da
espuma.
Internos e externos
ÁGUA DE 
ALIMENTAÇÃO
ÁGUA NO
NÃO FLOTADO
Programa de Especialização Profissional
Interno (Multitubulares)Interno (Multitubulares)
� Instalado abaixo do transbordo da 
espuma
� Grade multitubular
SISTEMA DE LAVAGEMSISTEMA DE LAVAGEM
� Dificuldade de inspeção e limpeza
� Entupimento dos orifícios
� Redução da seção transversal da 
coluna
Programa de Especialização Profissional
Externo (Multitubulares ou Placas Perfuradas)Externo (Multitubulares ou Placas Perfuradas)
� Instalado sobre a coluna
� Placa perfurada
� Maior facilidade de inspeção e limpeza
SISTEMA DE LAVAGEMSISTEMA DE LAVAGEM
� Menor eficiência de lavagem
Programa de Especialização Profissional
SISTEMAS DE LAVAGEMSISTEMAS DE LAVAGEM
Menor consumo de água de lavagem:
Maior concentração de sólidos no flotado:
InternoInterno
(Mt)(Mt)
ExternoExterno
(Mt ou PP)(Mt ou PP)
Menor possibilidade de entupimento:
Maior facilidade de inspeção:
Menor possibilidade de quebra das bolhas:
Redução da área transversal da coluna:
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� COLUNA DE FLOTAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
� Colisão � Primeira etapa - Contato das partículas com 
as bolhas de ar - % sólidos > trajetórias opostas
� Adesão � Hidrofobicidade e densidade de coletor
MECANISMOS DE FLOTAÇÃOMECANISMOS DE FLOTAÇÃO
� Tempo de indução
� Fisico-química da superfície
� Dosagem do Coletor
� Poder de adsorção do coletor
Programa de Especialização Profissional
� Estabilidade � Forças que atuam no processo
� Resultante das forças: ascendente 
� Descoleta: Força dinâmica x adesão 
MECANISMOS DE FLOTAÇÃOMECANISMOS DE FLOTAÇÃO
� Aumento da turbulência � descoleta
� Descoleta: Força dinâmica x adesão 
� Levitação � Transporte do agregado da polpa até a espuma
� Bolhas de 0,4 a 0,5 mm � força de empuxo de 0,03 
a 0,06 mg ⇒ partículas de 0,3 mm 
� Mais de uma bolha � cinética lenta
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� COLUNA DE FLOTAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
Química de Polpa
• Coletor
• Espumante
• Ativador
• Depressor
• Modificadores
FLOTAÇÃOFLOTAÇÃO
SISTEMA SISTEMA 
DE FLOTAÇÃODE FLOTAÇÃO
(Klimpel, modificado)(Klimpel, modificado)
Variáveis Operacionais
• Taxa de alimentação
• Tamanho das partículas
• Concentração mássica
• Concentração volumétrica
• Temperatura
•Equipamento
• Desenho da célula
• Sistema de agitação
• Aerador
• Configuração do banco
• Malha de controle
Programa de Especialização Profissional
VARIÁVEIS DE FLOTAÇÃOVARIÁVEIS DE FLOTAÇÃO
� Relação altura/diâmetro
� dosagem e condicionamento dos reagentes; 
� valor do pH;
� velocidade superficial do ar
� profundidade da espuma;
� hold up do ar;� hold up do ar;
� tempo de residência;
� concentração de sólidos; 
� tamanho das bolhas; 
� tamanho das partículas;
� velocidade superficial da água de lavagem; e 
� bias. 
Programa de Especialização Profissional
RELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRORELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRO
Para um mesmo volume da seção de concentração da coluna 
� Recuperação do bem mineral cresce devido a:
� condições de mistura menos severas
� N mais baixoAumento da � ND mais baixo
� tempo de residência da polpa maior
� menor vazão de água de lavagem, para a
mesma velocidade superficial desse fluxo.
Aumento da 
relação H/D
Entretanto, essa relação não pode crescer indefinidamente
Programa de Especialização ProfissionalRELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRORELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRO
Limitações
� Capacidade de Transporte do Ar - Para uma velocidade
superficial de ar constante, a redução na área da seção transversal
da coluna acarreta uma redução na vazão de ar.
Para manter a recuperação de sólidos num mesmo nível seria
necessário que a massa de sólidos carregada por unidade de
volume de ar fosse superior àquela limitada pela capacidade de
carga do ar.
Programa de Especialização Profissional
RELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRORELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRO
Limitações
� Velocidade Descendente do Líquido - Para uma dada vazão
e concentração de sólidos na alimentação da coluna a reduçãoe concentração de sólidos na alimentação da coluna a redução
na área da seção transversal acarreta um aumento significativo
na velocidade descendente do líquido impedindo a ascensão de
bolhas pequenas que serão arrastadas para o underflow da
coluna.
Programa de Especialização Profissional
RELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRORELAÇÃO ALTURA/DIÂMETRO
Limitações
� colunas muito altas são limitadas por razões estruturais e
econômicas;
� colunas curtas dificultam a obtenção de uma distribuição
apropriada dos fluxos de água da alimentação e de lavagem eapropriada dos fluxos de água da alimentação e de lavagem e
do ar;
� altura típica de aproximadamente 10-14 m
� diâmetro equivalente da coluna ≈ 1,5 m
⇓
Baffles 
Programa de Especialização Profissional
� Reagentes ⇒ estabelecer condições de coleta seletiva para obtenção de
um concentrado com teor e recuperação nos níveis desejados
� Condicionadores ⇒ projetados para garantir o tempo de reação
DOSAGEM E CONDICIONAMENTO DE DOSAGEM E CONDICIONAMENTO DE 
REAGENTESREAGENTES
� Condicionadores ⇒ projetados para garantir o tempo de reação
conferindo propriedades hidrofóbicas ou hidrofílicas aos minerais que
se deseja separar
� Células de flotação mecânicas ⇒ condicionadores
� Colunas não têm essa função
Programa de Especialização Profissional
DEPRESSORDEPRESSOR
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m Recuperação
Depressor (g/t)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
(a) Depressor (g/t)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
(b)
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Programa de Especialização Profissional
� Quantidade de coletor ⇒ mínima para obtenção de uma
monocamada molecular.
COLETORCOLETOR
 
+ - 
- - + 
� Um aumento na dosagem de coletor acima desses níveis ⇒
mudança da carga de superfície (perda de seletividade)
e elevação nos custos.
S
up
er
fí
ci
e 
do
 s
ól
id
o 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- - 
 
- 
- 
 
- - 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- - 
- 
- 
- 
- 
- - 
- 
+ 
+ + 
+ 
+ 
+ 
- 
+ Íon deter. potencial 
Contra íon hidratado 
Ânion Coletor 
Programa de Especialização Profissional
COLETORCOLETOR
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Coletor (g/t) (a)
Coletor (g/t) (b)
Programa de Especialização Profissional
A acidez ou a alcalinidade da polpa tem um papel fundamental na
seletividade da flotação ⇒ a separação de minérios complexos
depende do balanço entre a concentração dos reagentes e o pH da
flotação.
pHpH
Os íons hidroxila (OH-) e hidrogênio (H+) alteram a hidratação daOs íons hidroxila (OH-) e hidrogênio (H+) alteram a hidratação da
superfície mineral e a sua flotabilidade.
O valor do pH onde será possível flotar seletivamente um dado
mineral depende da natureza dos minerais envolvidos, do coletor
utilizado, de sua concentração e da temperatura.
Programa de Especialização Profissional
pHpH
Programa de Especialização Profissional
Colisão � Adesão à bolha de ar � Transporte para espuma
Variável mais importante do processo de flotação
Depende do número e da área superficial de
VAZÃO DE ARVAZÃO DE AR
Recuperação na
Recuperação
Depende do número e da área superficial de
bolhas disponível para coleta
Aumento
excessivo
Turbulência Contaminação
Recuperação na
fração flotada
Recuperação
Aumento
excessivo
Turbulência Contaminação
(Flot. Direta)
(Flot. Reversa)
Programa de Especialização Profissional
A velocidade superficial máxima de ar utilizada em uma coluna está
limitada por:
� Perda de “bias” 
positivo
� Perda de regime de 
fluxo
Aumento do arraste de líquido da zona de
concentração para a de limpeza
Plug flow � mistura perfeita devido ao
aumento do tamanho das bolhas
VAZÃO DE ARVAZÃO DE AR
� Perda da interface 
polpa-espuma
� Insuficiência do 
aerador
� Aumento do tamanho 
de bolhas
Aumento do holdup do ar na polpa e
redução na espuma.
Projeto dos sistemas de geração de bolhas
para uma dada vazão de ar
Redução na eficiência de coleta de
partículas finas
Programa de Especialização Profissional
A velocidade superficial do ar (Jg) é definida pela relação entre a
vazão de ar (Qg) nas CNTP e a área da seção transversal da coluna
(Ac).
J
Q
Ag
g
c
=
VAZÃO DE ARVAZÃO DE AR
Recuperação Teor
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Vel. Sup. de Ar (cm/s)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
(a) Vel. Sup. de Ar (cm/s)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
(b)
Programa de Especialização Profissional
ALTURA DA CAMADA DE ESPUMAALTURA DA CAMADA DE ESPUMA
Água de Lavagem
Espuma de 
drenagem
Leito de bolhas 
compactado
%80>gε
%74>gε
Coalescência moderada das bolhas, 
causada pelo movimento das bolhas 
Acima do ponto de introdução da água 
de lavagem e consiste de uma espuma 
de drenagem convencional ⇒ bolhas 
hexagonais
Resultado dos choques das bolhas 
contra a interface ⇒ uma onda de 
choques ⇒ coalescência das bolhas Interface
Seção de 
Coleta
Leito de bolhas 
expandido%74<gε
%20≅gε
causada pelo movimento das bolhas 
maiores que atravessam a camada de 
espuma
Programa de Especialização Profissional
ALTURA DA CAMADA DE ESPUMAALTURA DA CAMADA DE ESPUMA
40
60
80
100
T
eo
r 
(%
)
Molibdenita
Á
gu
a 
de
 L
av
ag
em
 
In
te
rf
ac
e 
O arraste hidráulico é eliminado junto a interface polpa espuma
A seletividade é obtida ao longo da camada de espuma
0
20
40
0 25 50 75 100 125 150
Distância abaixo do transbordo (cm)
Calcopirita
Pirita
Sílica
Á
gu
a 
de
 L
av
ag
em
 
In
te
rf
ac
e 
Programa de Especialização Profissional
A camada de espuma tem como função aumentar a seletividade entre
as partículas de diferentes hidrofobicidade.
ALTURA DA CAMADA DE ESPUMAALTURA DA CAMADA DE ESPUMA
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Altura da camada de espuma (cm)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
(a)
Altura da camada de espuma (cm)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
(b)(a) (b)
Programa de Especialização Profissional
O hold up do ar é definido como uma fração volumétrica de ar contida
em uma determinada zona da coluna.
Densidade da polpa (g/cm3);
Diferença de pressão (kPa);∆P =
ε
ρ
g
P
s g L
= −
⋅ ⋅
1 ∆
l
 
Água de lavagem 
Fração 
flotada 
Alimentação P1 
HOLD UPHOLD UP DO ARDO AR
Densidade da polpa (g/cm3);ρsl =
Distância entre as medidas 
de pressão (m) ;
L =
Aceleração da gravidade (m/s2).g =
Ar 
Fração não 
flotata 
P2 
L 
Depende de: Jg, db, ρsl, Ca, Jsl
Programa de Especialização Profissional
VELOC. SUPERF. XVELOC. SUPERF. X HOLD UPHOLD UP DO ARDO AR
20
30
40
H
o
ld
 u
p
 d
o
 a
r 
(%
)
0
10
0 1 2 3 4 5
Velocidade superficial do ar (cm/s)
H
o
ld
 u
p
 d
o
 a
r 
(%
)
Pistão Turbulento
Programa de Especialização Profissional
O tempo de residência é um dos fatores que afetam o teor e a
recuperação do bem mineral, atuando mais significativamente
na recuperação.
Fatores que afetam o Tempo de ResidênciaFatores que afetam o Tempo de Residência
� Taxa de alimentação de sólidos;
TEMPO DE RESIDÊNCIATEMPO DE RESIDÊNCIA
� Concentração de sólidos na alimentação;
� Vazão de água de lavagem;
� Volume da célula.
Programa de Especialização Profissional
TEMPO DE RESIDÊNCIATEMPO DE RESIDÊNCIA
( )
t
gcc
Q
HA ε
τ
−⋅⋅
=
1
l
τ
l
= Tempo de residência da polpa;
A c= Área da seção transversalda coluna;c
H c = Altura da seção de recuperação da coluna;
ε g = Hold up do ar;
Q t= Vazão volumétrica de polpa do rejeito.
Programa de Especialização Profissional
Santos - Coluna piloto de 10 cm de diâmetro
TEMPO DE RESIDÊNCIATEMPO DE RESIDÊNCIA
0,0070
0,0105
0,0140
E
 (
t)
Fração grossa (>210 µm)
Fração Média (- 210 +74 µm)
Fração fina (- 74µm)
Fase líquida
Fração líquida ⇒⇒⇒⇒ ττττ = 8,4 min Fração média ⇒⇒⇒⇒ ττττ = 2,7 min
Fração fina ⇒⇒⇒⇒ ττττ = 4,8 min Fração grossa ⇒⇒⇒⇒ ττττ = 1,6 min
Partículas grossas ⇒⇒⇒⇒ Baixas recuperações 
0,0 187,5 375,0 562,5 750,0
Tempo (s)
0,0000
0,0035
Programa de Especialização Profissional
TEMPO DE RESIDÊNCIATEMPO DE RESIDÊNCIA
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Tempo de Residência (min)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
(a)
Tempo de Residência (min)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Recuperação
(b)
Programa de Especialização Profissional
Aumentar a capacidade da coluna em função da 
concentração de sólidos.
ObjetivoObjetivo
CondicionamentoCondicionamento
� % de sólidos mais elevada 
����
FlotaçãoFlotação
� % de sólidos mais elevada 
����
CONCENTRAÇÃO DE SÓLIDOSCONCENTRAÇÃO DE SÓLIDOS
����
� Maior concentração de reagentes na 
solução � maior recuperação
� Maior eficiência de adsorção de
reagentes
� Menor aprisionamento de minerais
de ganga � Maior seletividade
�maior concentração de reagentes
por unidade de superfície das
partículas
����
� % de sólidos mais baixa
����
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRAÇÃO DE SÓLIDOSCONCENTRAÇÃO DE SÓLIDOS
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m Teor
Recuperação
Concentração de sólidos (%)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Condicionamento
Programa de Especialização Profissional
CONCENTRAÇÃO DE SÓLIDOSCONCENTRAÇÃO DE SÓLIDOS
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
Teor
Recuperação
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Concentração de sólidos (%)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
(a)
Concentração de sólidos (%)
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
(b)
Programa de Especialização Profissional
O tamanho e a distribuição das bolhas na flotação deve ser ajustado para
maximizar a coleta de partículas de diferentes granulometria.
� Níveis mais elevados da cinética de coleta e transporte dos sólidos por
volume de ar;
Bolhas Pequenas
TAMANHO DAS BOLHASTAMANHO DAS BOLHAS
� Aumenta o hold up do ar na zona de coleta;
� Aumenta o arraste de polpa para a zona de limpeza ;
� Velocidade de ascensão baixa podendo ser inferior à velocidade
descendente da polpa;
� Perdas de partículas hidrofóbicas coletadas no fluxo de material
não flotado
O tamanho médio ideal das bolhas � 0,5 a 2,0 mm
Programa de Especialização Profissional
Fatores que Afetam o Tamanho de BolhaFatores que Afetam o Tamanho de Bolha
� Taxa de aeração
� Dosagem de espumante
TAMANHO DAS BOLHASTAMANHO DAS BOLHAS
3
4
D
iâ
m
e
tr
o
 d
e
 b
o
lh
a
 (
m
m
)
0 10 20 30 40 50
Dosagem de espumante (ppm)
0
1
2
D
iâ
m
e
tr
o
 d
e
 b
o
lh
a
 (
m
m
)
Programa de Especialização Profissional
TAMANHO DAS PARTÍCULASTAMANHO DAS PARTÍCULAS
60
80
100
R
e
cu
p
e
ra
çã
o
 (
%
)
0
20
40
60
R
e
cu
p
e
ra
çã
o
 (
%
)
-5 -37+20 -105+53 -420+210
Tamanho de partícula (µm)
Programa de Especialização Profissional
A água de lavagem tem três funções básicas:
� Substituir a água de alimentação na
fração flotada, minimizando o arraste
hidráulico de partículas hidrofílicas;
ÁGUA DE LAVAGEMÁGUA DE LAVAGEM
ÁGUA DE 
LAVAGEM 
ÁGUA DA 
ALIMENTAÇÃO 
ÁGUA NO 
FLOTADO 
� Aumentar a altura e estabilidade da
camada de espuma;
� Reduzir a coalescência das bolhas.
ALIMENTAÇÃO 
ÁGUA NO 
NÃO FLOTADO 
Jw mínima = necessária para a formação de uma camada de
espuma, prover o fluxo de bias e fornecer a velocidade
superficial de flotado (Jc) necessário ao transporte dos sólidos
para o transbordo.
Programa de Especialização Profissional
As limitações da velocidade superficial da água de lavagem são:
� Aumenta o consumo de
água
� Aumento do coeficiente de
mistura na camada de espuma
JB acima de 0,3 cm/s aumenta a 
recirculação de líquido e a 
coalescência das bolhas
Dilui a fração flotada aumentando os 
custos de espessamento e filtragem
ÁGUA DE LAVAGEMÁGUA DE LAVAGEM
água
� Reduz o tempo de
residência na zona de
concentração
custos de espessamento e filtragem
Perda de recuperação ou capacidade 
da coluna
A ação da água de lavagem é mais efetiva para menores Jg. 
Para Jg > 2,0 cm/s aumentar a vazão de água para manter o bias positivo
Programa de Especialização Profissional
Definido como a vazão residual de
água que flui através da camada de
espuma no sentido da descarga
inferior da coluna. É normalmente
medido pela relação ou diferença dos
fluxos volumétricos de polpa do não
flotado e da alimentação da coluna.
BIASBIAS
Qc
Água
QF
F
T
Q
Q
B =
FT QQ −ou
flotado e da alimentação da coluna.
���� = Negativo ���� = Positivo
Ar
QT
Programa de Especialização Profissional
 
PARÂMETRO FAIXA 
VALOR 
TÍPICO 
Altura Total da Coluna (m) 10 - 15 12,0 
Relação: Altura/Diâmetro - 10,0 
Altura da Camada de Espuma (m) 0,5 - 1,5 1,0 
Velocidade Superficial do Ar (cm/s) 0,5 - 3,0 2,0 
PARÂMETROS DE OPERAÇÃOPARÂMETROS DE OPERAÇÃO
Velocidade Superficial do Ar (cm/s) 0,5 - 3,0 2,0 
Velocidade Superficial da Polpa (cm/s) 0,5 - 2,0 1,0 
Velocidade Superficial da Água de Lavagem (cm/s) 0,3 - 0,8 0,5 
Relação de do Bias 1,0 – 1,2 1,1 
Hold Up do Ar (%) 10,0 – 35,0 15,0 
Tamanho de Bolha (mm) 0,5 - 2,0 1,0 
 
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� COLUNA DE FLOTAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
MediçãoMedição
� Nível da interface polpa / espuma;
� Bias;
� Hold up do ar;
� Vazão de polpa: Alimentação e não flotado.
CONTROLECONTROLE
ControleControle
�Altura da camada de espuma; 
�Fluxo de ar;
�Fluxo de água de lavagem.
Funcionamento deficiente Perdas de teor e recuperação
Programa de Especialização Profissional
Sensores ultra sônicosSensores ultra sônicos
CONTROLECONTROLE
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� COLUNA DE FLOTAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
Célula MecânicaCélula Mecânica
Coluna de FlotaçãoColuna de Flotação
Água
FlotadoAlimentação
CÉLULA MECÂNICA X COLUNACÉLULA MECÂNICA X COLUNA
Não Flotado
Ar
Programa de Especialização Profissional
CÉLULA MECÂNICA X COLUNACÉLULA MECÂNICA X COLUNA
As colunas de flotação diferem significativamente das células
mecânicas convencionais tanto no design quanto na filosofia de
operação.
� Relação altura/diâmetro;
� Sistema de agitação;� Sistema de agitação;
� Sistema de fluxo;
� Altura da camada de espuma;
� Tamanho e distribuição das bolhas.
Programa de Especialização Profissional
CÉLULA MECÂNICA X COLUNACÉLULA MECÂNICA X COLUNA
Recuperação na fração flotada (finos e grossos)
Geração de bolhas com diâmetros controlados e inferiores aos da célula
mecânica ⇒ maior área superficial ⇒ aumento na probabilidade de
colisão efetiva entre as partículas minerais e as bolhas de ar ⇒
aumento na recuperação do mineral flotado;aumento na recuperação do mineral flotado;
A ausência de turbulência na seção de coleta da coluna ⇒ menor taxa
de descoleta das partículas (grossas);
Tempo de residência efetivo da bolha na coluna maior que na célula
mecânica.
Programa de Especialização Profissional
CÉLULA MECÂNICA X COLUNACÉLULA MECÂNICA X COLUNA
Teor do mineral na fração flotada
Ausênciade turbulência na interface polpa-espuma ⇒ minimiza o
arraste hidráulico das partículas hidrofílicas da seção de coleta para a
de limpeza;
Altura elevada da camada de espuma (≈ 1 m) ⇒ aumento no efeito de
filtro das partículas hidrofílicas arrastadas pelas bolhas de ar;
Utilização de água de lavagem ⇒ reduz a quantidade de partículas
hidrofílicas arrastadas da seção de coleta para a de limpeza ⇒
substituição da água de processo contida na polpa de alimentação.
Programa de Especialização Profissional
CÉLULA MECÂNICA X COLUNACÉLULA MECÂNICA X COLUNA
Custo de capital e de operação
Menor número de etapas de flotação;
Ausência de peças móveis na coluna e menor número de
equipamentos auxiliares de transporte;
Menor número de pontos de controle.Menor número de pontos de controle.
Os circuitos de colunas de flotação, além de poderem ser instalados em
áreas abertas, ocupam uma área muito menor do que os circuitos de
células mecânicas;
O controle das colunas de flotação é mais eficiente que o das células
mecânicas já que a medida das variáveis controladas é realizada em
um número menor de pontos do circuito.
Programa de Especialização Profissional
� Fundamentos da flotação
� Reagentes
� Flotação de Oxi-minerais
� Flotação de minerais sulfetados
� Máquinas de flotação
� COLUNA DE FLOTAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
� Descrição
� Aspectos de desempenho
�Mecanismos de flotação
� Variáveis do processo
� Controle
� Célula mecânica x coluna
� Circuitos
Programa de Especialização Profissional
CIRCUITOSCIRCUITOS
Coluna como única etapa de flotação 
ALIMENTAÇÃO REJEITO
 
ALIMENTAÇÃO CONCENTRADO
 
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
CONCENTRADO
REJEITO
Programa de Especialização Profissional
CIRCUITOSCIRCUITOS
Circuito rougher/scavenger em coluna 
ALIMENTAÇÃO
REJEITO
ROUGHER
 
REJEITO
FINAL
ALIMENTAÇÃO
CONCENTRADO
FINAL
 
CONCENTRADO
SCAVENGER
 
CONCENTRADO
SCAVENGER
CONCENTRADO 
FINAL
REJEITO
ROUGHER
REJEITO 
FINAL(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Programa de Especialização Profissional
CIRCUITOSCIRCUITOS
Circuito rougher/cleaner em coluna
ALIM
CONC.
ROUGHER
 
CONC.
FINAL
ALIM.
REJEITO
FINAL
 
REJEITO 
CLEANER
 
REJEITO
CLEANER
REJEITO 
FINAL
CONC.
ROUGHER
CONC.
FINAL(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Programa de Especialização Profissional
CIRCUITOSCIRCUITOS
Circuito rougher em coluna e scavenger em célula mecânica 
M M
Alim
Conc
Final
M M
Alim
Rejeito
Rougher
M M
M
M
Rejeito 
Final
Rejeito 
Rougher
Conc Scavenger
M
M
Rejeito Scavenger
Conc
Final
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Programa de Especialização Profissional
CIRCUITOSCIRCUITOS
Circuito rougher em célula mecânica e cleaner em coluna 
M M
M
M
Rejeito 
Final
Rejeito Cleaner
Alimentação
Conc
Rougher
Conc
Final
M M
M
M
Rejeito 
Final
Alimentação
Conc Rougher Final
Concentrado 
Final
(a) Flotação direta (b) Flotação reversa 
Rejeito Cleaner