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Fundamentos da Flotação Prof. João Paulo Silva Macapá/2022 • A Flotação é uma técnica de separação de misturas que consiste na introdução de bolhas de ar a uma suspensão de partículas. DEFINIÇÃO Fonte: Silva, J.P.P Mecanismo de separação Espuma formada, na flotação em célula mecânica, sendo removida. • As partículas aderem às bolhas, formando uma espuma que pode ser removida da solução e separando seus componentes de maneira efetiva. Tensão Superficial • “A ocorrência do fenômeno se deve à tensão superficial do meio de dispersão e ao ângulo de contato formado entre as bolhas e as partículas”. (DeSousa e cols., 2003) Tensão Superficial • É a responsável pela formação das bolhas e pode ser entendida como uma espécie de película que envolve os líquidos. Tensão Superficial (justificativa) • As moléculas de água situadas no interior de um líquido são, em média, sujeitas à força de atração igual em todas as direções; • Ao passo que as moléculas situadas, por exemplo, na superfície de separação líquido-ar, estão submetidas à força de atração não equilibrada ou balanceada. Tensão Superficial (justificativa) • Resultando em uma força preferencial em direção ao interior do líquido. Diagrama esquemático comparando as forças de atração entre moléculas na superfície e no interior de um líquido INTERAÇÕES Líquido/Superfície (L/S) ❑ É reflexo da afinidade entre as superfícies: ❑ aquelas que se mantém como gotas de maneira a diminuir o máximo possível o contato entre a água e a superfície são chamadas hidrofóbicas; ❑ enquanto aquelas em que observamos o espalhamento do líquido e têm afinidade à água são chamadas hidrofílicas. INTERAÇÕES Líquido/Superfície (L/S) SISTEMA DE REAGENTES ❑ O uso de um sistema de reagentes tem como objetivo geral viabilizar a separação. ❑ Os reagentes atuam no sentido de aumentar as diferenças entre as características originais das superfícies das espécies minerais presentes. ❑ Cada minério exige reagentes específicos que devem ser cuidadosamente escolhidos após estudos realizados em escala de laboratório. SISTEMA DE REAGENTES ❑ Os reagentes devem estar completamente emulsificados e a sua adição, nos tanques condicionadores, deve ser gradual e uniforme. ❑ Para se conseguir a concentração desejada é necessário o perfeito controle do fluxo de polpa e do funcionamento dos dosadores. SISTEMA DE REAGENTES ❑ Em flotação, os reagentes costumam ser classificados conforme a sua função específica no processo. ❑ Dessa forma, podem ser: espumante, coletor, depressor, ativador, regulador de pH e dispersante, entre outros. ❑ De acordo com Jones e Woodcock (1988) mais de duzentas variedades de reagentes são usadas em flotação de minérios. SISTEMA DE REAGENTES ❑ A escolha adequada contribui para o sucesso de quatro eventos essenciais para a flotação: ❑ (1) a dispersão das partículas na polpa; ❑ (2) a adsorção seletiva do coletor; ❑ (3) a estabilidade das bolhas e ❑ (4) a adesão partícula-bolha. Reagente COLETOR ❑ A grande maioria das espécies minerais tem superfície hidrofílica, ou seja, a flotação é condicionada a uma prévia hidrofobização. ❑ Essa alteração superficial é conseguida com o uso de reagentes surfatantes, denominados coletores. ❑ O coletor é considerado como o mais importante componente do sistema de reagentes de um processo de flotação. Reagente COLETOR ❑ São surfatantes que se caracterizam por ter uma molécula heteropolar, ou seja, uma parte da molécula é inorgânica (polar) e a outra é (apolar). ❑ A parte polar, solidofílica e hidrofílica, tem função de interagir com a superfície do mineral promovendo a adsorção. ❑ Sendo assim, responsável pela seletividade e pela intensidade da ligação com a superfície. Reagente COLETOR ❑ Por sua vez, a parte apolar da molécula, aerofílica e hidrofóbica, é constituída por uma cadeia hidrocarbônica cuja função é a de promover a necessária hidrofobicidade da superfície. + - APOLAR POLAR Tamanho da cadeia Hidrocarbônica ❑ O número de carbonos na cadeia orgânica dos coletores mais utilizados pode variar de 2 (xantato etílico) a 17 (oleato). ❑ A hidrofobização obtida e, consequentemente, a tenacidade de adesão à bolha de ar aumenta com o número de carbonos. ❑ “coletores com cadeias longas proporcionam maiores recuperações”. REVISÃO ❑ Qual é o papel da Flotação no tratamento de minérios? ❑ Quais são as três condições que deve ser atendidas para ocorrer a flotação de minerais? E em que consiste cada uma destas? ❑ O que são surfatantes na flotação? REVISÃO ❑ Em que se baseia a seletividade do método de flotação? ❑ Em termos de polaridade, como se dividem os compostos químicos? E qual a importância da polaridade no método de flotação? REVISÃO ❑ Explique o conceito de hidrofobicidade e hidrofilicidade. ❑ No sistema de flotação, quais fases estão envolvidas? E dê exemplos de quem representa cada fase.
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