Floculação: Processo de Agregação de Partículas

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Floculação = Importância 
Em uma operação de espessamento, partículas maiores, da mesma natureza, sedimentam com maior velocidade. 
As partículas finas sedimentam com velocidade extremamente lenta. 
 
 
 
 
 
Processos de Agregação de Partículas 
Uma partícula mineral, em suspensão aquosa, adquiri uma carga elétrica superficial como resultado das interações 
entre as espécies Iônicos presentes na superfície e as moléculas de água. 
 
Processos de Agregação de Partículas 
Coagulação 
As forças atrativas superam as repulsas 
O agregado é chamado de ... 
 
Aglomeração 
As partículas são agregadas pela ação de um líquido “imiscível” 
O agregado é chamado de ... 
 
Floculação 
A agregação é feita através da ação de um “polímero” que adsorve-se na superfície das partículas 
O agregado é chamado de ... 
 
Velocidade de sedimentação em função do tamanho da partícula. 
= Coágulo 
= Aglomerado 
 
= Floco 
Floculação = Definição 
É um processo físico no qual as partículas coloidais são colocadas em contato umas com as outras, de 
modo a permitir o aumento do seu tamanho físico. 
Caracteriza-se pela ação de um polímero, denominado floculante, que promove a agregação das 
partículas finas em forma de flocos. 
O que São Polímeros ? 
 
 
Podem Ser Classificados de acordo com: 
Origem: naturais, modificados ou sintéticos. 
Peso Molecular: baixo ou elevado peso molecular. 
Carga Elétrica: neutrons, aniônicos e catiônicos. 
 
Tipos de Polímeros 
Naturais X Sintéticos 
Os polímeros naturais ou modificados foram bastante utilizados até a década de 60 ... 
... partir daí começaram a ser substituído pelos polímeros sintéticos. 
Polímeros Sintéticos 
Vantagens 
• possibilidade de manipulação de sua estrutura, pois foram inteiramente criados em laboratório; 
• Composição química definida; 
• Ampla disponibilidade, pois os naturais podem apresentar limitações de natureza política ou 
climática; 
Desvantagens 
• 
• 
• 
Tipos 
Podem ser neutros ou ionizáveis 
Quando ionizáveis são chamados de Polieletrólitos 
É Muito Importante Saber 
Os polieletrólitos são Classificados em: 
 Poliânions Policátions 
 
Os floculantes mais eficientes em operação de espessamento são os polieletrólitos aniônicos com elevado 
peso molecular. 
Os catiônicos são usados em operações de filtragens. 
 
Floculação 
Trata-se de um processo complexo cuja eficiência depende, dentre outros fatores: 
 Escolha do Floculante; 
 Forma da aplicação; 
 Ambiente químico; 
 Tamanho das partículas. 
Escolha do Floculante 
A escolha do reagente deve levar em consideração, inicialmente, a finalidade da floculação . 
No espessamento o tamanho do floco é mais importante; 
Na filtração o floco deve ser compacto, com o mínimo de água retida em seu interior; 
Em situação que envolvem bombeamento são desejáveis flocos mais resistentes. 
Forma de Aplicação 
A adição do polímero é um fator determinante no desempenho do processo. 
A solução com o floculante deve ser adicionada o mais diluída possível e sob forte agitação, sendo que 
essa agitação deve ser tal que contribua o máximo possível para a redução do tempo da completa 
homogeneização porém o limite da agitação está associado ao início da quebra das moléculas do 
polímero. 
Ambiente Químico 
A eficiência do floculante depende fortemente do ambiente químico da suspensão, pois as espécies 
químicas presentes na solução tanto podem facilitar quanto inibir a adsorção do polímero na superfície 
das partículas. 
Tamanho da Partícula 
Há uma correlação importante entre o tamanho das partículas a serem floculadas e o peso molecular do 
polímero 
Quanto maior o tamanho da partícula, maior deverá ser o peso molecular do floculante 
Exemplo 
Um poli(óxido)etileno com peso molecular de 1016 promoveu a floculação de dolomita com 
granulometria abaixo de 37 um com o mesmo polímero não foi possível flocular o mesmo material com 
granulometria entre 53 e 43 um 
Mecanismos de Floculação 
A Formação dos Flocos ocorre por meio de dois mecanismos principais 
 Floculação por Pontes (Brindging flocculation); 
 Floculação por Reversão de Carga (Patch Flocclation). 
 
Floculação por Pontes (Brindging flocculation) 
Nesse sistema apenas uma parte da molécula interage diretamente com o sólido... 
O restante da cadeia polimérica estende-se formando uma alça 
Que possibilita a adsorção com outras partículas 
Os agregados formados podem conter centenas ou milhares de partículas 
Produz flocos com estrutura aberta onde as partículas não se tocam; 
Nesse mecanismo os flocos tem crescimento rápido; 
Os flocos são flexíveis e aprisionam água em seu interior; 
Apesar da água retida diminuir a densidade média, os flocos apresentam rápida velocidade de 
sedimentação devido ao tamanho dos flocos; 
Flocos com essas características são apropriados para as operações de sedimentação. 
 
 
Reversão Localizada de Carga 
Ocorre quando um polímero com peso molecular médio ou baixo tem carga elétrica oposta a da 
superfície dessa forma o polímero espalha-se sobre o sólido revertendo a carga elétrica na superfície de 
adsorção. 
Consequentemente a superfície passa a apresentar uma distribuição heterogênea de cargas 
Quando a colisão de duas partículas ocorre entre regiões com cargas opostas, acontece a formação dos 
flocos. 
Existe o contato direto partícula com partícula; 
Os flocos tem crescimento lento; 
Os flocos são pequenos, compactos, rígidos e densos; 
São adequados aos processos de filtragens.