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AULA 4 – Reagentes: 
espumantes e modificadores
Profa Elenice Schons
PROBABILIDADE DE FLOTAÇÃO
�
� Onde:
� Pa: probabilidade de adesão
� Pc: probabilidade de colisão
� Pt: probabilidade de transporte
ESPUMANTE
� Reagente que reduz a tensão superficial na interface
água-ar, proporcionando um maior "tempo de vida" à
bolha.
� Indispensável para que se complete a terceira etapa da
flotação: 0 transporte.
ESPUMANTE
� Os espumantes são surfactantes: possuem uma cadeia
hidrocarbônica e um grupo polar não-iônico (neutro).
� Os surfactantes neutros, com o grupo hidroxila (OH-),
não costumam adsorver-se na superfície mineral 0 que
resulta na ausência de poder coletor.
Representação da molécula de surfactante:
A – região apolar (hidrofóbica) e
B – região polar (hidrofílica)
ESPUMANTE
� Deve ter uma cadeia orgânica com, no mínimo, seis
átomos de carbono.
� O abaixamento da tensão superficial da interface
líquido-gás e, consequentemente, a espumação tende a
crescer com o comprimento da cadeia até um limite.
ESPUMANTE
� Coalescência
� A membrana interfacial existente nas bolhas é
permeável, permitindo a migração do ar. No contato
entre duas bolhas de diferentes tamanhos, ocorre a
passagem do ar da bolha menor para a bolha maior.
� Esse fenômeno é conhecido como coalescência e
resulta na formação de bolhas cada vez maiores, de
forma a diminuir a área superficial total disponível e,
consequentemente, a probabilidade de colisão bolha-
partícula.
Colisão entre duas bolhas de raio r1 e 
r2 com coalescência
ESPUMANTE
� Coalescência
� Pode provocar o colapso da bolha e ocorre devido à maior
pressão interna existente na bolha menor.
� A pressão do gás nas bolhas com raios R1 e R2 é dada, por:
�� � �� �
��
	
e �� � �� �
��
	�
� Onde:
� P1 e P2 representam a pressão interna do gás nas bolhas 1 e 2;
� Pa é a pressão atmosférica;
� γ é a tensão superficial na interface líquido-gás;
� R1 e R2 representam os raios das bolhas 1 e 2, respectivamente.
ESPUMANTE
� Coalescência
� Os valores da pressão atmosférica e da tensão superficial
são os mesmos para as duas bolhas: a pressão interna é
maior na bolha com menor raio.
� A velocidade de difusão do ar é inversamente
proporcional ao raio da bolha.
ESPUMANTE
� Atuam, principalmente:
� Na redução da tensão superficial na interface líquido-
gás;
� Evitando a coalescência;
� Interagindo com a cadeia hidrocarbônica do coletor.
ESPUMANTE
� Redução da tensão superficial
� A adsorção de um surfactante na interface água-ar reduz
a tensão superficial resultando em uma maior
estabilidade da bolha.
� É proporcional à concentração do espumante, até a
formação da monocamada (Concentração Miceçar
Crítica – CMC): a partir da qual a tensão superficial
permanece inalterada.
Influência da concentração do espumante na 
tensão superficial da interface Iíquido-gás
C2> C1 > Co →→→→ γγγγ2 < γγγγ1 < γγγγ0
ESPUMANTE
� Evitar a coalescência
� A adsorção do espumante na interface água-ar diminui a
permeabilidade da membrana interfacial, dificultando o
fenômeno da coalescência.
� Isso contribui para manter as bolhas pequenas e
dispersas, de modo a aumentar a probabilidade de
colisão com as partículas hidrofóbicas.
ESPUMANTE
� Pequena adição de espumante influencia fortemente
no tamanho das bolhas:
� O diâmetro médio diminui à medida que se aumenta a
concentração do espumante – só se aplica até uma
determinada concentração (concentração crítica de
coalescência - CCC).
� A partir da CCC o aumento da concentração do
espumante não tem mais efeito sobre o tamanho das
bolhas – as bolhas estão em seu tamanho mínimo.
ESPUMANTE
� O espumante também favorece a probabilidade de
colisão pelo fato de reduzir a velocidade de movimento
das bolhas (Jameson, 1984; Laskowski, 1989):
� Maior permanência na célula e, consequentemente,
mais oportunidades de choques bolha-partícula.
ESPUMANTE
� Favorecer a adesão partícula-bolha
� No momento da aproximação da bolha com a partícula
mineral, a interação hidrofóbica entre as cadeias
hidrocarbônicas do espumante e do coletor contribui
favoravelmente para a adesão partícula-bolha.
� O tempo de contato da partícula com a bolha após o
choque, é maior quando a bolha está recoberta com
moléculas do espumante: favorece a probabilidade de
adesão.
ESPUMANTE
� Adsorção na interface líquido-gás
� Em solução aquosa, a parte polar (hidrofílica) da
molécula interage com o dipolo formado pela molécula
da água, enquanto a cadeia hidrocarbônica, apolar e
hidrofóbica, permanece praticamente indiferente,
orientando-se no sentido da fase gasosa.
� Esse fenômeno ocorre espontaneamente e resulta na
adsorção preferencial da molécula na interface água-ar.
ESPUMANTE
� Adsorção na interface líquido-gás
� As moléculas dos espumantes apresentam
características semelhantes àquelas das moléculas dos
coletores. A diferença está no grupo funcional.
� O coletor tem na parte polar da molécula um grupo
ativo, iônico e solidofílico, a molécula do espumante
possui o grupo polar não ionizável.
ESPUMANTE
� Adsorção na interface líquido-gás
� O coletor tende a adsorver-se na interface sólido-líquido
enquanto a molécula do espumante tem preferência pela
interface líquido-gás.
� Os espumantes iônicos apresentam, ao mesmo tempo,
características de coletor e de espumante. Isso é
prejudicial porque dificulta bastante o controle do
processo - a concentração ideal para o coletor, em geral,
não coincide com a concentração ideal para 0
espumante.
ESPUMANTE
� Os espumantes mais utilizados são:
� Metilisobutilcarbinol (MIBC)
� Éteres poliglicólicos
� Espumantes naturais:
� Óleo de pinho
� Óleo de eucalipto
� Ácido cresílico
ESPUMANTE
� Óleo de pinho:
� É um óleo natural que contém álcoois aromáticos em sua
composição, apresentando entre 60% e 70% de
terpineol, até 10% de álcoois terciários e entre 20% e 30%
de outras substâncias.
Molécula de terpineol
ESPUMANTE
� Características do óleo de pinho:
� Falta de padronização na composição dos produtos
comerciais, o que acarreta numa variação do
desempenho que dificulta o controle do processo;
� Leve atividade na superfície mineral (pouco poder
coletor) que é atribuída à presença de pequenas
quantidades de ácidos orgânicos;
ESPUMANTE
� O terpineol tem uma solubilidade baixa (2g/L);
� Favorece a preservação das bolhas com pequeno
diâmetro;
� Forma espuma com dificuldade de drenagem;
� Proporciona espumas com facilidade de colapso na
descarga do concentrado.
ESPUMANTE
� Ácido cresílico:
� É um espumante natural obtido a partir a destilação do
alcatrão do carvão.
� É constituído, essencialmente, de uma mistura de fenóis,
xilenóis e cresóis.
� Não é um ácido, mas um fenol.
ESPUMANTE
� Características do ácido cresílico:
� Falta de uniformidade na composição;
� Atividade na superfície mineral;
� Reagente tóxico;
� Pouca solubilidade em água (em torno de 1,7 g/L);
� Produz espumas frágeis.
ESPUMANTE
� Metilisobutilcarbinol – MIBC:
� É 0 espumante mais utilizado na indústria mineral,
produzindo uma espuma frágil com textura fina.
� Fórmula química:
CH3CH(CH3)CH2CH(OH)CH3
ESPUMANTE
� Características do MIBC:
� Composição definida, contribuindo para facilitar 0
controle do processo;
� Facilidade de colapso da espuma na descarga;
� Atividade na superfície mineral quase inexistente
(contribui para a seletividade do sistema);
ESPUMANTE
� Elevada solubilidade em água (17 g/L);
� Produz uma espuma aberta que facilita a drenagem da
ganga;
� Inflamável;
� Volátil.
ESPUMANTE
� Éteres poliglicólicos:
� Fórmula química:
CH3(OC3H6)nOH
ESPUMANTE
� Características dos éteres poliglicólicos:
� Padronização na qualidade (composição química
definida);
� A solubilidade depende de sua massa molecular -
moléculas menores exibem uma elevada solubilidade em
água;
� Não apresentam ação coletora (seletivos);
� Produzem uma espuma frágil que colapsa na descarga.
ESPUMANTE
� Requisitos de um bom espumante:
� Não adsorver-se na superfície mineral,ou seja, não
apresentar atividade de coletor;
� Proporcionar bolhas suficientemente estáveis para
completar o transporte das partículas hidrofóbicas;
� Produzir espumas que permitam a drenagem da água
retida entre as bolhas;
ESPUMANTE
� A espuma produzida deve sofrer colapso na descarga do
flotado;
� Ser tanto quanto possível insensível à variação de pH e à
presença de sais dissolvidos na polpa;
� Ser ativo em pequenas concentrações;
� Atender ao requisito da disponibilidade;
� Ter baixo custo.
ESPUMANTE
� Concentração de espumante: entre 5 a 50g/t.
� O aumento da concentração resulta em um acréscimo
na recuperação e na velocidade de flotação. Ao
contrário, o teor do concentrado tende a diminuir.
� A espumação aumenta até uma determinada
concentração: um excesso de espumante provoca a
diminuição e desaparecimento da espuma.
ESPUMANTE
� Espuma:
� É um sistema termodinamicamente instável formado
por uma dispersão de gás em líquido.
� Dois termos para diferenciar a espuma:
� Bifásica (foam)
� Trifásica: com a presença de sólidos (froth)
ESPUMANTE
� Espumas bifásicas (líquido e gás): costumam ser
classificadas como instáveis ou metaestáveis.
� Espumas instáveis, ou úmidas: apresentam baixa
estabilidade e as bolhas tem formas aproximadamente
esféricas. É produzido por espumantes com moléculas
neutras e colapsa quando cessa 0 borbulhamento.
� Espumas metaestáveis, ou secas: possuem elevada
estabilidade, com as bolhas assumindo formas
poliédricas. Esse tipo de espuma é verificado na presença
de surfactantes com moléculas iônicas.
ESPUMANTE
� O colapso da espuma se deve a(o):
� Redistribuição de tamanhos das bolhas, devido à
coalescência;
� Afinamento do filme existente entre as bolhas, devido à
drenagem do líquido;
� Ruptura do filme com destruição da bolha.
ESPUMANTE
� Estabilidade da espuma:
� Associada à estabilidade da película de água existente
entre as bolhas – quanto mais rápido é o escoamento,
mais instável é a espuma.
� A velocidade de escoamento da película de água
depende:
� Das características do espumante;
� Da presença de partículas minerais na película de
líquido.
ESPUMANTE
� Características do espumante: têm influência na
espessura da película de líquido entre as bolhas e no
chamado efeito de Marangoni.
� Durante o movimento de retorno do líquido contido
na película, as moléculas do espumante adsorvidas na
bolha são arrastadas para a parte inferior, provocando
o surgimento de um gradiente de concentração de
moléculas ao longo da superfície da bolha, o que
implica em um gradiente de tensão superficial.
ESPUMANTE
� Devido a elasticidade da superfície da bolha
(elasticidade de Marangoni) ocorre um
deslocamento das moléculas das regiões de baixa
tensão superficial (parte inferior da bolha) para as
regiões de alta tensão superficial.
� Como resultado desse movimento das moléculas,
surge um movimento de líquido que se opõe ao
escoamento por gravidade. Esse obstáculo ao
escoamento do líquido que forma a película,
naturalmente, resulta na estabilidade da espuma.
Efeito Marangoni: a drenagem da película
de líquido provoca um gradiente de tensão superficial na 
superfície das bolhas
ESPUMANTE
� Influência das partículas minerais presentes na
película de líquido:
� Partículas finas: provocam uma redução da velocidade de
drenagem do líquido, contribuindo para aumentar a
estabilidade da espuma. A presença de finos na espuma é
verificada pela formação de bolhas grandes, que apresentam
dificuldade de quebra.
� Partículas hidrofóbicas: a estabilidade é aumentada até um
determinado grau de hidrofobicidade (65o) e provoca um
aumento da velocidade de escoamento da água retida, de
modo a facilitar o colapso da espuma na descarga do
concentrado. Quando estão aderidas as bolhas produzem
uma espuma mineralizada bastante espessa.
A espuma (A) está bastante mineralizada, enquanto a espuma 
(B) aparece com poucas partículas aderidas às bolhas
Camada de espuma
ESPUMANTE
� A espuma não deve ter pouca estabilidade nem ser
demasiadamente estável:
� Quando não são suficientemente estáveis, as bolhas
mineralizadas podem colapsar antes que a espuma seja
recolhida na parte superior da célula. Com isso, as partículas
hidrofóbicas retornam à polpa prejudicando a recuperação.
� Uma espuma demasiadamente estável carrega muitas
partículas hidrofílicas aprisionadas na película de líquido
resultando numa diminuição do teor, podendo ainda causar
dificuldades operacionais no bombeamento e espessador.
ESPUMANTE
� Características da espuma na flotação:
� Permitir a minimização da contaminação do
concentrado. Para isso, deve ser úmida na base (para
facilitar a drenagem das partículas hidrofílicas
arrastadas) e seca no topo da coluna de espumação;
� Ser estável o suficiente para assegurar a remoção das
partículas hidrofóbicas;
� Entrar em colapso na descarga do concentrado (a fim de
não causar problemas na operação de bombeamento).
MODIFICADORES
� São utilizados com o objetivo de melhorar a
seletividade e/ou recuperação do processo.
� Funções:
� Favorecer ou inibir a adsorção do coletor sobre um
determinado mineral;
� Promover a dispersão de partículas;
� Ajustar o pH da polpa.
MODIFICADORES
� A ação dos modificadores pode ocorrer de diferentes
formas:
� Diretamente sobre a superfície mineral;
� Provocando a precipitação do coletor;
� Anulando a ação de outros íons presentes no sistema;
� Promovendo a dispersão das partículas.
MODIFICADORES
� Depressor
� É usado com a finalidade de aumentar a seletividade
do processo de flotação, ou seja, atua no sentido de
aumentar o teor do concentrado.
� Sua ação consiste em inibir a adsorção do coletor em
determinados minerais, evitando a hidrofobização das
superfícies dos minerais que não devem flotar.
MODIFICADORES
� Depressor
� Pode ser de origem inorgânica ou orgânica.
� Inorgânicos: silicato de sódio, sulfeto de sódio,
cromato e dicromato de potássio, cianeto de sódio e
outros sais.
� Orgânicos: polissacarídeos (amido,
carboxilmetilcelulose, goma guar etc.) e os polifenóis,
entre os quais os derivados do ácido tânico
(quebracho).
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Silicato de sódio (Na2O-
SiO2)
� A solução aquosa de silicato de sódio produz uma reação
alcalina, ou seja, a adição desse reagente provoca uma
elevação do pH, geralmente, com efeito dispersante.
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Sulfeto de sódio (Na2S)
� Atua como depressor de sulfetos na flotação com
xantatos. A partir de uma determinada concentração
também deprime minerais oxidados.
� Ao ser adicionado à polpa hidrolisa e se dissocia:
Na2S + 2H2O → 2Na+ + H2S + 2OH-
H2S → H+ + HS-
HS- → H+ + S2-
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Sulfeto de sódio (Na2S)
� Como a espécie HS- tem uma constante de dissociação
maior do que a espécie H2S favorece a presença da
espécie iônica na polpa.
� A adsorção do HS-, além de conferir à superfície mineral
uma carga negativa que dificulta a adsorção de coletores
aniônicos, resulta na estabilização do sulfeto metálico,
na superfície mineral, de forma a dificultar a necessária
oxidação superficial para a adsorção do coletor.
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Cromato (K2CrO4 ) e dicromato
de potássio (K2Cr2O7)
� São usados como depressores de galena (PbS) na flotação com
coletores sulfidrílicos. As espécies iônicas (CrO42- e Cr2O72-)
adsorvem-se em determinadas áreas da PbS formando o
respectivo sal de chumbo.
� O sal aumenta a hidratação da superfície e impede a adsorção
do coletor naqueles sítios, ainda que 0 coletor possa adsorver-
se em outras áreas da superfície .
K2Cr2O7 → 2K+ + Cr2O72-
K2CrO4 → 2K+ + Cr2O42-
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Cianeto de sódio (NaCN)
� Utilizado como depressor de sulfetos. Sua ação é
explicada pela maior estabilidade dos complexos
formados com Zn, Cu, Fe, Ni e Ag, entre outros metais.
� Reagente altamente tóxico que exige extremo cuidado no
manuseio e uso. Deve ser usado apenas em meio alcalino
(pH = 11,5),para evitar a liberação de cloreto de
cianogênio (ClCN), gás extremamente tóxico.
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Cianeto de sódio (NaCN)
� O íon cianeto é considerado um excelente desativador
para a blenda, ativada com sulfato de cobre, nas plantas
que adotam a rota da flotação sequencial, nas quais, o
sulfeto de zinco é deprimido no segundo estágio do
circuito.
� O mecanismo de ação do cianeto está relacionado à
remoção da espécie Cu2+ da superfície da blenda.
2NaCN + CuS(superfície) →Cu(CN)2 + 2Na+ + S2-(superfície)
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Outros sais
� Podem atuar em diversos sistemas:
� A situação mais comum está relacionada à competição entre
espécies catiônicas em solução e os cátions coletores (aminas)
por sítios negativos da superfície mineral.
� Nesses sistemas, dependendo da concentração, qualquer
espécie catiônica pode atuar como depressor, diminuindo a
densidade de adsorção do coletor na superfície e,
consequentemente, a recuperação.
MODIFICADORES
� Depressor inorgânico – Outros sais
� Podem atuar em diversos sistemas:
� A presença de determinados íons em solução, em geral da
mesma espécie daqueles da superfície mineral, pode provocar
0 consumo parcial ou total do coletor residual, por meio da
formação de precipitados, de modo a impedir a adsorção do
coletor.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico
� São produtos naturais ou modificados que tem como
característica comum moléculas grandes e grupos
polares bastante hidratados.
� A adsorção dessas moléculas na superfície mineral
provoca a sua hidratação de forma a impedir a adsorção
do coletor.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico
� Em relação aos depressores inorgânicos apresentam
como principais vantagens 0 fato de serem:
� Biodegradáveis;
� Mais baratos;
� Mais resistentes à oxidação.
� Alguns polímeros sintéticos também podem ser usados
como reagente depressor.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� São compostos orgânicos naturais, encontrados em
diversas fontes vegetais (milho, batata, arroz, trigo,
macaxeira, feijão etc.) na forma de macromoléculas
formadas a partir da polimerização e perda de água da
molécula de glicose.
Molécula da glicose
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Na adsorção de um polissacarídeo à uma superfície com
hidrofobicidade inerente: talco, grafita, molibdenita,
carvão etc., prevalecem as interações hidrofóbicas entre
a cadeia hidrocarbônica dos monômeros do depressor e
a superfície mineral. Nesses casos, a adsorção independe
do pH.
� Demais espécies minerais: os mecanismos mais
frequentes são as ligações de hidrogênio e formação de
complexo químico na superfície.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� A adsorção nos minerais hidrofílicos ocorre entre grupos
hidroxilas do polímero e espécies metal-hidroxilados da
superfície mineral – a intensidade da adsorção é
fortemente dependente do pH.
� A formação hidróxidos superficiais ocorre com mais
facilidade na faixa de pH que coincide com a
proximidade do PIE.
Formação de um complexo superficial como hipótese
para a adsorção de um polissacarídeo em uma superfície mineral
MODIFICADORES
� Definição de Brφφφφnsted-Lowry
� É uma definição protônica: ácido é uma espécie que
tende a doar um próton e base é uma espécie que tende a
receber um próton.
� Uma reação ácido-base é uma reação de transferência de
prótons.
HCl + H2O → H3O+ + Cl-
ácido1 + base2 → ácido2 + base1
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Um mineral que atinge o seu PIE em pH alcalino tem
uma tendência a liberar OH- (comportando-se como
uma base de Bronsted-Lowry) e desenvolver um excesso
de carga positiva.
� Ao contrário, um mineral com PIE em pH baixo é uma
indicação de que a sua superfície se comporta como um
ácido de Bronsted-Lowry.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Exemplo:
� O hidróxido metálico formado na superfície da hematita
tem seu PIE em torno de 6,5 – base de Bronsted-Lowry.
� O quartzo tem o seu PIE em torno do pH 3 (a sua superfície
tem um forte caráter ácido – ácido de Bronsted-Lowry) e a
adsorção da macromolécula do polissacarídeo é bastante
frágil.
� Essa é a principal razão da seletividade do amido na
flotação de minério de ferro.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� A seletividade desses depressores está associada à
tendência em doar ou receber prótons do metal-
hidroxilado da superfície.
� Os polissacarídeos adsorvem-se por ligações de
hidrogênio nos sistemas com interações ácido-base
frágeis e por formação de complexo químico nos
sistemas com interações ácido-base fortes.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Amido: fórmula geral – (C6H1oO6)n, onde n pode variar
da ordem de dezenas a centenas de milhares.
� É uma macromolécula formada por monômeros D-glicose
nos quais cinco átomos de carbono e um átomo de oxigênio
formam uma estrutura cíclica.
� A ligação entre os monômeros pode ocorrer entre os carbonos
1 e 4 (dando origem a uma cadeia linear) ou entre os
carbonos 1 e 6 (formando uma cadeia ramificada).
� A molécula do amido tem duas partes distintas: a amilose
(cadeia linear) e a amilopectina (cadeia ramificada).
Estrutura básica da molécula do amido
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Amido: é obtido a partir de diversas fontes vegetais
(milho, batata, trigo, arroz, macaxeira etc.).
� A sua composição varia de acordo com a fonte: tem entre
20-30% de moléculas de amilose e 70-80% de moléculas
de amilopectina.
� No Brasil é utilizado em plantas de flotação de fluorita,
silvita, apatita e na flotação reversa de minério de ferro.
MODIFICADORES
MODIFICADORES
� Os amidos são insolúveis em água fria e seu
emprego como reagente de flotação depende da
utilização de um processo de gelatinização que se
baseia na capacidade que os grânulos de amido
têm de absorver água, quando molhados ou
expostos à umidade e expandir de forma
irreversível.
MODIFICADORES
�Existem dois processos de gelatinização de
amidos de milho:
� por efeito térmico
� por adição de soda cáustica
MODIFICADORES
� A gelatinização por efeito térmico consiste em:
� Aquecimento de uma suspensão de amido em água a
uma temperatura maior que 56° C que permita o
enfraquecimento das pontes de hidrogênio
intergranulares e, como conseqüência, o inchamento
dos grânulos.
� Nem todos os grânulos se gelatinizarão ao mesmo tempo
e à mesma temperatura, já que alguns são mais
resistentes que outros.
MODIFICADORES
� O processo de gelatinização por soda cáustica é o mais
aplicado industrialmente no Brasil.
� Consiste na absorção de parte do álcali da solução
diluída de hidróxido de sódio pelas moléculas da
suspensão de amido.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Dextrina: é obtida, a partir do amido, por meio de um
processo baseado em degradação térmica sob condições
ácidas.
� Durante o processo as cadeias de amido são quebradas
em pequenos fragmentos que, em seguida, são unidos
para formar pequenas moléculas bastante ramificadas.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Carboximetilcelulose (CMC): é um polissacarídeo
modificado por eterificação através da reação do ácido
monocloroacético, ou seus sais de sódio, com a celulose.
� A celulose é uma macromolécula formada por monômeros
D-glicose. É 0 principal constituinte de células vegetais
participando com cerca de 50% da composição de uma
madeira típica.
Molécula de celulose
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Carboximetilcelulose (CMC)
� Reação de eterificação:
RONa + ClCH2COONa →→→→ ROCH2COONa + NaCl
� R: molécula da celulose.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Carboximetilcelulose (CMC)
� Há duas possibilidades para a adsorção: através do grupo OH-
ou do grupo COO-.
� O grupo hidroxila (OH-) adsorve-se nos sítios hidróxido-
metálicos da superfície, enquanto 0 grupo carboxila (COO-)
pode interagir com cátions metálicos da superfície.� Nas duas situações, a adsorção depende do pH da polpa.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Carboximetilcelulose (CMC)
� O pH influencia na ionização do grupo carboxila, pois o grupo
COO- se torna aniônico a partir de um pH em torno de 4,4.
� Em meio muito alcalino (quando as superfícies costumam
apresentar um potencial negativo elevado), um CMC com um
grau de substituição alto pode ter dificuldade de adsorção
devido à intensidade da repulsão eletrostática.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Goma guar: a unidade básica de sua cadeia molecular
ramificada é constituída de galactose e manose. O
monômero apresenta os grupos OH- nos átomos de
carbono localizados nas posições 2 e 3, 0 que significa
que podem participar de reações com formação de
complexos com outros compostos.
� Adsorve-se por ligação de hidrogênio ou interação
química com os grupos hidróxido-metálicos na
superfície mineral.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polissacarídeos
� Goma guar
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polifenóis
� Os mais usados são os taninos e derivados.
� Tanino: é uma substância de origem vegetal, formada a partir
de misturas de polifenóis naturais.
� Derivados de tanino: 0 mais usado, em flotação, é 0
quebracho.
� Uma das principais fontes vegetais de taninos é a árvore
Quebrachia lorentzii com um conteúdo de extratos aquosos
que varia entre 20-30%.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polifenóis
� Costumam ser usados para a depressão de ganga de
carbonatos, hematita, minerais com íons Ca2+ na
superfície e celestita.
Monômero cuja polimerização dá origem à molécula do quebracho. O n pode 
chegar a 200.
MODIFICADORES
� Depressor orgânico – Polifenóis
� Três possibilidades para a adsorção do quebracho na superfície da
calcita:
� Atração eletrostática na superfície com excesso de carga positiva;
� Ligações de hidrogênio;
� Formação de um tanato de cálcio na calcita;
� Adsorção por interações hidrofóbicas (em superfícies apolares).
� A adsorção do quebracho em diferentes minerais (fluorita, calcita,
hematita e quartzo) está relacionada à presença de íons cálcio que
serviriam de elo com a superfície.
MODIFICADORES
� Ativadores
� São adicionados com o objetivo de intensificar a adsorção do
coletor sobre o mineral (ou minerais) que se deseja flotar.
Deve ser usado em situações onde há necessidade de
aumentar a recuperação.
� Essa função é sempre exercida por reagentes inorgânicos,
solúveis em água, que podem atuar:
� Diretamente na superfície do mineral, modificando a sua
composição química pela formação de um composto;
� Como elo entre a superfície e 0 coletor;
� Pela corporação de um íon (determinante de potencial) na rede
cristalina do mineral.
MODIFICADORES
� Ativadores – Sulfato de cobre (CuSO4)
� Usado para ativar a blenda (ZnS) em flotação com
xantato.
� Considerando-se que: a) 0 raio iônico do cobre é compatível
com 0 do zinco e b) 0 enxofre tem mais afinidade pelo cobre
do que pelo zinco.
� A adição de CuSO4, no sistema, vai provocar a substituição
superficial do Zn2+ pelo Cu2+, formando uma película de
covelita (CuS) na superfície da blenda.
ZnS + Cu2+ →→→→ CuS + Zn2+
MODIFICADORES
� Ativadores – Sulfato de cobre (CuSO4)
� Os coletores sulfidrílicos formam compostos,
medianamente solúveis, com o zinco, possibilitando a
flotação, porém não sendo suficientes para garantir uma
boa recuperação do sulfeto.
� Como o xantato de cobre tem menor solubilidade se
comparado ao xantato de zinco, a substituição iônica do
Zn2+ pelo Cu2+, assegura uma hidrofobização mais
estável, de forma a intensificar a flotação e aumentar a
recuperação da blenda.
MODIFICADORES
� Ativadores – Sulfato de cobre (CuSO4)
� É importante adicionar o ativador na concentração ótima:
� Quantidade menor: vai acarretar uma substituição incompleta na
superfície da blenda.
� Excesso de CuSO4: pode significar a perda parcial, ou total, do
coletor devido à formação de precipitado, na forma de sal insolúvel,
com 0 Cu2+ residual.
� A escolha do sulfato de cobre, como fonte de Cu2+, deve-se ao
fato de ter preço mais baixo, entre os sais de cobre, e de não
haver efeito prejudicial do íon SO42- na flotação.
MODIFICADORES
� Ativadores – Eletrólitos
� Se for um íon determinante de potencial (IDP), 0 cátion
desloca o ponto de carga zero (PCZ) para um maior valor de
pH e aumenta a disponibilidade de sítios atrativos na
superfície para a adsorção eletrostática de um coletor
aniônico.
� Aumento da concentração do IDP, na superfície mineral, pode
facilitar a formação de composto no caso de uma adsorção
química.
� Exemplo: a adição de Ca2+ na flotação de fluorita (CaF2)
aumentaria a concentração de cálcio na superfície do mineral,
favorecendo a formação do oleato de cálcio e, consequente,
hidrofobização da superfície.
MODIFICADORES
� Ativadores – Eletrólitos
� Pode adsorver-se na superfície servindo de elo para a adsorção
de coletor aniônico.
� Exemplo: 0 quartzo pode ser ativado por espécies como Fe2+ ou
Cu2+ e flotar através da formação de oleato do respectivo metal na
superfície do mineral. Essa ativação, em geral, é involuntária e
prejudica a seletividade do processo.
MODIFICADORES
� Ativadores – Sulfeto de sódio (Na2S)
� Pequenas concentrações provocam a sulfetação
superficial de carbonatos.
� Nesse caso, a espécie mais ativa é o íon S2- que forma um
composto superficial mais favorável à adsorção de
coletores sulfidrílicos.
MODIFICADORES
� Ativadores – Sulfeto de sódio (Na2S)
� Uma aplicação típica do sulfeto de sódio como ativador é
na flotação de cerusita (PbCO3) com xantato:
PbCO3 + Na2S →→→→ PbS + Na2CO3
� A partir de uma determinada concentração, no entanto,
ocorre a estabilização do sulfeto formado de modo a
dificultar a adsorção do xantato. Portanto, na flotação da
cerusita, dependendo da concentração, pode atuar como
depressor ou ativador.
MODIFICADORES
� Regulador de pH
� Reagentes inorgânicos utilizados para o controle do pH
do sistema visando a maior eficiência do processo.
� Podem ser ácidos (sulfúrico ou clorídrico) ou básicos
(hidróxidos de cálcio, magnésio, sódio ou potássio,
carbonato de sódio etc.)
MODIFICADORES
� Regulador de pH
� Como as condições de pH do sistema de flotação afetam
a estabilidade da suspensão e as condições para a
adsorção do coletor (especialmente no caso de uma
adsorção por atração eletrostática), esses reagentes
costumam ter múltiplas funções no processo, também
atuando como dispersante, depressor, ativador ou
sequestrante.
Consumo de reguladores de pH em algumas plantas
brasileiras (Sampaio et alli, 2001)
MODIFICADORES
� Regulador de pH – Cal (CaO) e hidróxido de cálcio
(Ca(OH)2)
� Obtenção da cal virgem:
CaCO3 →→→→ CaO + CO2↑↑↑↑ T = 1100 a 1300º C
� Obtenção do Ca(OH)2:
CaO + H2O →→→→ Ca(OH)2 + calor
Ca(OH)2 →→→→ Ca2+ 2OH-
MODIFICADORES
� Regulador de pH – Cal (CaO) e hidróxido de cálcio
(Ca(OH)2)
� Para evitar possíveis problemas de agregação dos finos,
recomenda-se não utilizar esse tipo de regulador para
ajustes de pH acima de 11.
� Essa precaução justifica-se pela valência do cálcio (+2)
que favorece a formação de agregados.
� Compressão da DCE e possibilidade de aproximação de
partículas coloidais.
MODIFICADORES
� Regulador de pH – Cal (CaO) e hidróxido de cálcio
(Ca(OH)2)
� Também pode ser utilizado na forma de Mg a partir da
calcinação da dolomita:
CaCO3. MgCO3 →→→→ CaO.MgO + 2CO2↑↑↑↑ T = 1000 a 1200º C
� Esse produto é mais caro, se comparado com a cal, no
entanto, apresenta um poder para neutralizar ácido
maior devido à presença do MgO.
MODIFICADORES
� Regulador de pH – Carbonato de sódio (Na2CO3)
� Costuma ser comercializado na forma de um pó
anidro de cor branca, cuja qualidade é relacionada
ao teor em Na2O contido. A preparação da solução é
feita no local da planta de flotação.
� A adição do Na2CO3 provoca variações discretas de
pH.
� Exemplo: o aumento da dosagem do regulador de 0,03%
para 30% provoca uma alteração do pH de 10,5 para 11,7
facilitando,portanto, o ajuste desejado.
MODIFICADORES
� Regulador de pH – Hidróxido de sódio (NaOH)
� Obtido a partir da eletrólise de sais de sódio. Provoca
bruscas variações de pH com pequenas dosagens, sendo
considerado como o mais forte dentre os reguladores de
pH, para a faixa alcalina, utilizado na indústria mineral.
NaOH →→→→ Na+ + OH-
� Possui uma considerável ação corrosiva: necessidade de
cuidados especiais durante o transporte, manuseio e
preparo das soluções.
MODIFICADORES
� Dispersantes
� Partículas coloidais tendem a depositarem-se nas
superfícies das partículas maiores (slime coating) ou
formar agregados: diminui a seletividade do processo.
� São usados para individualizar as partículas.
� Atuam no sentido de provocar o aumento da repulsão
elétrica, sendo recomendados quando há uma presença
significativa de finos que dificultam a seletividade do
processo.
MODIFICADORES
� Dispersantes
� A dispersão das partículas finas pode ser obtida através
do controle do pH.
� Reagentes dispersantes: metafosfato de sódio (NaPO3),
silicato de sódio (Na2O-SiO2) e carboxilmetilcelulose
(CMC).