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* Flotação Professora: Otávia Martins Silva Rodrigues Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas Departamento de Engenharia de Minas MIN258 – Processamento dos minerais III * A mineração é a principal atividade provedora de materiais para a humanidade. Os desafios técnicos, sociais e ambientais que se colocam para a indústria mineral, em nível mundial, requerem o aperfeiçoamento e o contínuo desenvolvimento de novos métodos de lavra e de processamento de minerais que permitam minimizar os impactos ao meio ambiente e, ao mesmo tempo, fornecer os recursos necessários para a economia. (www.mining.ubc.ca) * PROCESSAMENTO MINERAL Preparação Concentração Separação S/L *Fluxograma da Usina de Sossego (Bergerman, M.; Delboni, H.;Nankran, M. REM 62(1):93-97, jan-mar.,2009. * Os métodos de concentração consistem na separação entre os minerais úteis e os minerais de ganga. A eficiência do método depende de três condições básicas: liberabilidade; diferenciabilidade; separabilidade dinâmica. A aplicação dos métodos convencionais de concentração dependem do teor, da mineralogia e das características físicas, como a granulometria, do material a ser beneficiado. CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS * Métodos de concentração e propriedades diferenciadoras. *Teoria e Pratica no Tratamento de Minérios, capítulo 1. * 1000 100 10 1 0,1 0,01 0,001 Tambor de Meio Denso DWP Jigue Pneumático Espiral Flotação LIMS - tambor WHIMS - Jones WDRE – tambor tambor/rolo de terras raras a seco Floculação seletiva Métodos de concentração de minérios de ferro: faixas granulométricas de melhor aplicação Tamanho médio de partícula (mm) Métodos Magnéticos LIMS = “low intesity magnetic separation”, WHIMS = “wet high intensity m.s., HGMS = “high gradient m.s.”, WDRE =“wet drum rare earth”. SEPARAÇÃO DENSITÁRIA MEIO DENSO * “A Flotação é, na prática, o único método de concentração de minerais no qual é possível criar e modificar a propriedade diferenciadora - grau de hidrofobicidade de uma superfície. Assim, o método tem aplicações muito diversificadas na indústria mineral e em diversos outros setores industriais tais como o tratamento de águas, de esgotos e de resíduos e, até mesmo, na reciclagem de materiais tais como pigmentos, papéis e plásticos.” A VERSATILIDADE DA FLOTAÇÃO Charles Potter (Austrália,1901) e Alcides Froment (Itália, 1902) verificaram, independentemente, que a presença de bolhas de gás poderia ser um agente ideal para flotar ou flutuar partículas hidrofóbicas. INÍCIO DA FLOTAÇÃO EM ESPUMA * A MULTIDISCIPLINARIDADE DA FLOTAÇÃO * ASPECTOS ENVOLVIDOS NA CIÊNCIA DA FLOTAÇÃO Controle químico Controle químico Estabilidade da espuma Adsorção de reagentes Fenômenos físicos Umectação (“molhabilidade”) Interação bolha-partícula Interação partícula-partícula Aspectos mecânicos Geração de bolhas Dispersão das partículas/polpa Aspectos mecânicos Fenômenos físicos FLOTAÇÃO * Pode-se dizer apenas flotação ou flotação em espumas: Processo físico-químico aplicado à concentração de minerais cujo princípio fundamental relaciona-se diretamente ao GRAU DE HIDROFOBICIDADE, natural ou induzido, das partículas, as quais se deseja separar numa fase, ESPUMA, pela adesão delas (partículas hidrofóbicas) às BOLHAS DE GÁS (ar, N2), enquanto as demais partículas que devem permanecer (ou serem transformadas em) HIDROFÍLICAS. DEFINIÇÃO DE FLOTAÇÃO * CONCEITOS IMPORTANTES Grau de hidrofobicidade Hidrofobicidade Hidrofilicidade Superfícies minerais hidrofóbicas Superfícies minerais hidrofílicas Molhabilidade Polaridade * * HIDROFOBICIDADE Mineral * Para que haja modificação de uma interface é necessário a correta adição de um conjunto de reagentes e imposição de certas condições físico-químicas. A transformação do caráter superficial de uma partícula mineral é conseguida pela introdução de reagentes especiais (surfatantes) que possuem um caráter duplo (anfipático), representado por uma porção de natureza polar e outra de natureza apolar. * Critérios de Flotabilidade Técnicas usadas para estudos de interação entre reagentes de flotação e minerais. Ângulo de contato Microflotação em Tubo de Hallimond Tubo de ensaio * Critérios de Flotabilidade Medida do ângulo de contato * Critérios de Flotabilidade Ângulo de contato θ Sólido Líquido Gás >> Critérios hidrodinâmicos devem ser atendidos para que ocorra a flotação. * Flotabilidade Tubo de ensaio Água destilada / reagente * Microflotação * TUBO DE HALLIMOND PARA MICROFLOTAÇÃO * * * FLOTADO * AFUNDADO * Critérios de Flotabilidade Microflotação em Tubo de Hallimond – coletor = amina / depressor = amido Construir gráfico de % flotada em função do pH para os dois minerais e comentar. * Efeito do aumento na dosagem de coletor em testes de microflotação de um silicato com dodecilamina INIT
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