CAP 1 - FUNDAMENTOS - FLOTAÇÃO

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UFPE - FLOTAÇÃO – MAZZA – 2011.2 – PROF. BALTAR 1 
 
CAP 1 – PRINCÍPIOS DA FLOTAÇÃO 
1.1 – PORQUE FLOTAÇÃO? Técnica versátil e eficiente 
de beneficiamento, tendo sucesso em relação as demais 
técnicas de concentração. 
1.1.1 – Ampla Aplicabilidade: Métodos Físicos basea-
se em diferença de propriedade física e apresentam 
limitações. No caso do Quartzo/Feldsparto é impossível 
por métodos físicos (propriedade semelhantes) 
FLOTAÇÃO: é um processo de natureza físico-química 
que explora as diferenças de características superficiais 
dos diversos minerais. 
Teoricamente, pode ser aplicada em qualquer situação e 
com muito mais tolerância aos finos quando comparada 
aos métodos físicos de concentração. 
1.1.2 – Precisão na Separação: Em separação métodos 
exigem rigorosa homogeneidade no tamanho da 
partícula e uma considerável diferença nas propriedades 
físicas. 
Na flotação, a existência de reagentes bastantes 
seletivos permitem modificar a molhabilidade de uma 
superfície mineral, ampliando as diferenças e 
aumentando a precisão na agregação. 
1.1.3 – Maior Tolerância aos Finos:Quando diminui o 
tamanho da partícula, menos é a diferença de 
propriedade física (dificultando). Porem cresce a 
influencia das propriedades superficiais, logo a flotação é 
mais tolerante a finos com ate 10um e distribuição 
granulométrica heterogênea. 
1.1.4 – Possibilidade Produção em Larga Escala: A 
flotação pode ser usada em larga escala, tendo 
vantagens com produção de concentrado com baixo 
valor agregado como: talco, feldspato, fosfato, etc. 
1.2 – PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS: Envolve 3 fases, 
(1)SÓLIDA: minerais com superfície polar e apolar 
(2)LÍQUIDAS: água, moléculas com dipolo permanente 
(3)GASOSA: ar, molécula apolares de O, H e N. 
A superfície é formada a partir da ruptura de ligações 
químicas ocorridas durante a moagem. Podendo ser: 
(1)RUPTURAS LIGAÇÕES FORTES  Bastante 
energia livre  forma superfícies polares  Ex: Quartzo, 
ligações covalentes (Si-O). (2)RUPTURAS LIGAÇÕES 
MOLECULARES  Pouca energia livre  forma 
superfície apolares  Ex: Grafita (C-C). 
 Polar = Hidrofílica / Apolar = Hidrofóbica 
Poucos minerais tem superfície hidrofóbica (grafita, 
molibdênio, talco etc.) mas grande maioria é hidrofílica 
em diferentes níveis, na ordem crescente de polaridade: 
Sulfetos  Carbonatos  Fosfatos  Óxidos  
Silicatos. 
1.3 – PROBABILIDADE DE MANIPULAÇÃO DA 
SUPERFÍCIE: transformando superfície hidrofílica em 
hidrofóbica, com adição de reagentes viabilizou o 
aproveitamento de rejeitos estocados. 
1.4 – SISTEMA DE REAGENTES: O uso de reagentes 
tem atuado em aumentar as diferenças entre 
características originais das superfícies dos minerais. 
Deve-se adicionar em tanques condicionadores, 
dosando gradualmente e uniforme, tendo controle no 
fluxo da polpa. 
Tipos de reagentes: classificam-se conforme sua 
função especifica no processo onde são: (1)Espumante 
(2) Coletor (3)Depressor (4)Ativador (5)Reagente pH (6) 
Dispersante. 
Eventos Essenciais (sucesso) (1) dispersão das 
partículas na polpa (2) adsorção seletiva do coletor (3) 
estabilidade das bolhas (4) adesão partícula-bolha. 
1.5 – EQUIPAMENTOS: Celula de flotação é composta 
por: (1) Tanque (2) sistema de agitação (3) Aeração (4) 
controle nível polpa (5) raspagem espuma. 
O Sistema de Agitação: é um eixo vertical girando 
dentro do tubo (ligado acima ao acionamento e abaixo 
ao rotor). Ar é introduzido por tubulações (para 
disperssor) produzindo pequenas bolhas. 
Aeração: abastece o sistema de pequenas bolhas que 
vão transportar as partículas hidrofóbica. Quanto maior a 
superfície especifica das bolhas, maior a probabilidade 
de contato com as partículas, em consequência maior 
velocidade e eficiência. 
Formas de aeração: (1) introduzindo ar comprimido 
(com controle do ar) (2) por pressão negativa gerada 
pelo rotor (sem controle de ar, mais com menor custo 
com ar comprimido). 
Controle Nível da Polpa: (vasos comunicantes) a altura 
de descarga determina o nível da polpa (em alguns 
casos) 
Raspagem: Sistema de palhetas, girando em torno do 
eixo horizontal, arrastando a espuma para calha. 
Banco: Conjunto de celula com a mesma função. 
Tempo de flotação: tempo de residência no qual o 
volume total é dimensionado para reter a polpa. 
Tempo de condicionamento: tempo que ocorre o 
contato e a adsorção dos reagentes a superfície mineral. 
1.6 – ETAPAS DE FLOTAÇÃO: (1)COLISÃO: 
influenciados pelos sistema hidrodinâmico. (2)ADESÃO: 
depende das interações interfacial bolha-partícula. 
(3)TRANSPORTE: depende da estabilidade do 
agregado bolha-partícula. 
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Para otimizar o processo precisa não só modificar a 
etapa de adesão, mas também a etapa de colisão e a de 
transporte. 
1.7 – ZONAS: Ocorre em duas zonas (1) Parte Inferior 
(zona de polpa): a célula opera em regime turbulento , 
onde deve ocorrer os choques bolha-particula, adesão 
da partícula hidrofóbica as bolhas e o transporte de 
agregados ate a zona de espuma. (2) Parte Superior 
(zona de espuma): é completado o transporte das 
partículas hidrofóbicas em regime laminar (sem 
perturbações), tendo o colapso da bolha após 
adinamento e ruptura da película. 
1.8 – COMPLEXIDADE DO PROCESSO: (1)quantidade 
variáveis (2)combinação variáveis (3)modificação 
condições operacionais (4)solubilização minerais 
(5)variações pH (6)concentração reagentes (7)% sólidos. 
1.9 – OPÇÕES DE PROCESSO: (1) Flotação direta: 
mineral de interesse é hidrofobizado e removida na 
espuma (2) Flotação reversa: hidrofobiza e flota os 
minerais de ganga. (aplicado em mineral de alto teor). 
A escolha leva em conta fatores técnicos (grau 
dificuldade hidrofobização) e econômicos (custo 
reagentes) 
Flotação diferencial (de uma espécie única): é mais 
fácil (Flota Galena e fica Ganga + Blenda, após flota 
blenda e fica a ganga) 
Flotação Coletiva (de um grupo de mineral): 
apresentando vantagens econômicas, um exemplo é a 
liberação sulfeto ganga, onde ocorre em granulometria 
bem maior que a liberação dos sulfetos (massa de 2%) 
tendo a moagem fina após a liberação da ganga, 
diminuindo o custo de moagem. Porem tem o problema 
de usar um coletor que ative os dois minerais 
(hidrofóbicos) e depois ative somente em um mineral. 
Exemplo: (Flota os sulfatos e depois flota a blenda) 
1.10 – APLICAÇÕES: (1) Tratamento de afluentes 
(2)Tratamento de água (3)Reciclagem de papel 
(4)Reciclagem de plástico (5)Reciclagem de metais 
(6)Concentração de bactérias.