Relatorio de Flotação

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SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL
ESCOLA TÉCNICA SENAI NOVA LIMA
FUTUROS ENGENHEIROS – OPERADOR EM PROCESSOS DE MINERAÇÃO
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIO
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO AULA PRÁTICA: FLOTAÇÃO
 
 
 
 
 
 
 
Avneer Cintra
Daydvison Coelho
Hubert Machado
Osvaldo Lutero
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOVA LIMA
2019
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL
ESCOLA TÉCNICA SENAI NOVA LIMA
FUTUROS ENGENHEIROS – OPERADOR EM PROCESSOS DE MINERAÇÃO
BENEFICIAMENTO DE MINÉRIO
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO AULA PRÁTICA: FLOTAÇÃO
 
 
 
 
 
Avneer Cintra
Daydvison Coelho
Hubert Machado
Osvaldo Lutero
Trabalho apresentado como atividade avaliativa na disciplina de beneficiamento de minério no curso Futuros Engenheiros – Processos de Mineração da FIEMG, lecionado pelo professor Paulo de Tárcio da Silva Júnior.
NOVA LIMA
2019
SUMÁRIO
OBJETIVOS
Executar testes de flotação reversa em amostras de minérios de ferro na ausência e
presença de amido de milho gelatinizado (depressor). Como coletor utilizar uma
eteramina.
INTRODUÇÃO
A flotação é um processo de separação, onde as parte das partículas minerais que se encontram em suspensão na polpa de minério, são separadas por um processo de adesão a bolhas de um gás (geralmente ar), tornando-se mas leve que o meio em que estão inseridas o que proporciona a subida das partículas aderidas ao ar. Neste processo resultam dois resultam dois produtos: o afundado que é o que fica decantado e o flotado que fica flutuando por cima da polpa. 
Na flotação temos um sistema trifásico. Onde a fase líquida é a agua, que é uma espécie polar. A fase gasosa é representada pelo ar, constituído basicamente por moléculas apolares. E a fase sólida é constituída pelos minerais que se são separados quando se atribui a eles diferentes características de superfície (polar e a apolar). 
Na polpa de minerio as substâncias com características de superfície polar tende a ser umectadas e afundadas e são chamadas de hidrofílicas, já as substancias com características de superfície apolar tendem a ser aderidas pelas bolhas de ar e sobem para o matéria flotado.
O processo de separação por flotação baseia-se no controle de hidrofobicidade diferencial dos minerais dispersos numa polpa, através da utilização de reagentes químicos específicos. 
O minério de ferro é constituído geralmente por minerais portadores de ferro, e a quartzo, tanto a sílica como os minerais portadores de ferro, são polares por isso utilizam-se reagentes para diferenciar as características de superfície.
Existem dois tipos de flotação na qual o que diferencia as duas é para onde foi o mineral de interesse, quando o mineral de interesse vai para o cima como flotado o processo é chamado de flotação normal, já quando material de interesse fica como afunda chama-se de flotação reversa pois o mineral que foi flotado não é o de interesse.
Na flotação reversa do minerio de ferro são torna-se na maioria das vezes a sílica (quartzo) com características hidrofóbicas, e aumenta-se a hidrofilicidade dos minerais portadores de ferro para melhor separabilidade.
Os principais reagentes utilizados para trabalhar com a diferença de propriedades de superfície dos minerais presentes no sistema de flotação de minério de ferro são os amidos de ou mandioca, utilizados como depressores dos minerais de ferro e as amidas como coletores de sílica.
Dos reagentes utilizados na flotação podem ser divididos em coletores depressores e espumantes.
O depressor tem a função evitar a adsorção dos coletores na superfície dos minerais de ferro, aumentando a sua afinidade pela água, isto é, aumentando o seu caráter hidrofílico. Assim, é possível flotar as partículas de quartzo e deixar os minerais de ferro no interior da polpa.
Os principais coletores utilizados na flotação reversa do minério de ferro são as aminas. Elas têm afunção de tornar a superfície do quartzo hidrofóbica, aumentando a sua afinidade pelo ar.
No processo de flotação, existe a necessidade de formação de uma espuma estável no
sistema. Esta estabilidade é obtida por reagentes conhecidos como espumantes, que
abaixam a tensão superficial na interface líquido/ar e também atuam na cinética da
interação partícula-bolha.
Para além da propriedade diferenciadora que que é possível aplica-la com o uso de reagentes, também é necessário um outro fator de grande importância para que a flotação ocorra com eficiência, este fator chama-se separabilidade dinâmica. 
A separabilidade dinâmica é uma das condições básicas para a flotação e envolve a utilização de um equipamento que apresenta desempenho metalúrgico e capacidade adequados à realidade industrial.
Os equipamentos geralmente utilizados na flotação podem ser: células convencionais (mecânicas), colunas de flotação e células peneumaticas.
As células mecânicas são tanques onde a mecânica para a manutenção da polpa em suspensão é feita por rotores e o ar é aspirado em consequência do movimento rotacional do rotor, que gera uma pressão negativa.
O princípio de funcionamento da coluna de flotação é alimentar a polpa no terço superior da coluna e introduzir o ar na sua base. Com isso promove-se o encontro das partículas sólidas que afundam na polpa com as bolhas ascendentes. As partículas coletadas são arrastadas para uma região de espuma e posteriormente serão coletadas.
As células pneumáticas são equipamentos desprovidos de partes móveis e a aeração da polpa se inicia externamente à célula, contribuindo com o menor tempo de adesão por fornecer o contato partícula-bolha intenso. A manutenção da polpa em suspensão é garantida pela velocidade com que a polpa é injetada dentro da célula.
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 
METODOLOGIA
Começou-se pela pesagem da amostra de formas a encontrar 300g de minério de ferro.
Adicionou-se o minério e água em uma cuba de 1000ml.
Ligou-se então o rotor e regulou-se para uma rotação de 1440rpm.
Para se obter a dosagem certa para 300g de minério, achou-se os resultados em mililitros equivalente a 20g/t de espumante, 80g/t de amina (coletor) e 200g/t de amido de milho gelatinizado (depressor) através dos cálculos a seguir destacados:			
Espumante: 					 	Solução 1%:
20 g de espumante 1x10-6g de minério		 1 g 100ml de solução		 X g de espumante 300g de minério 	 0,006 g Yml de solução		 X=0,006g de espumante			 Y=0,6ml da solução espumante 1% 
80 g de amina 1x10-6g de minério		 1 g 100ml de solução		 X g de amina 300g de minério 	 0,024 g Yml de solução		 X=0,024g de amina			 	 Y=2,4ml da solução amina 1% 
200 g de amido 1x10-6g de minério	 1 g 100ml de solução X g de amido 300g de minério 	 0,06 g Yml de solução	X=0,06g de amido			 Y=0,6ml da solução amido 1% 
Com as quantidades de regentes já calculadas pode-se então adicionar os reagentes na polpa de minério começando com o espumante na dosagem de 0,6ml de solução, e deixou-se 5 min para o condicionamento. Adicionou-se então 2,4ml de amido, utilizado como depressor, que tem a função de deprimir as partículas de ferro, para que quando colocar-se o coletor obter-se uma melhor coleta da sílica, deixou-se o amido condicionar também por 5 min. Regulou-se o pH da polpa para aproximadamente 10. Depois que as partículas de ferro foram deprima adicionou-se o ultimo reagente que foram 0,6ml de amina (eteramina) utilizado com coletor que tem a função de coletar a sílica da polpa, deixou-se amina condicionar por 2 min.
Ligou-se o ar, e foi coletando o material flotado até que a espuma acabou. Secou-se assim os dois matérias obtidos, 195g do afundado e o coletado.
Com o flotado e afundado seco foi possível fazer a separação magnética em ambos, de modo a atestar a eficiência do processo de flotação.
ANÁLISE DE DADOS
O minério de ferro é constituído geralmente por hematita (Fe2O3) e quartzo ou sílica (SiO2), onde a hematita é o mineral portador de ferro ou o mineral de interessee a sílica é o rejeito.
Na flotação reversa do minério de ferro a sílica vai para o flotado e os minerais portadores de ferro ficam no afundado. Por isso o processo de flotação eficiente é aquele em que a amina consegue transformara as características superficiais da sílica, deixando-a mais hidrofóbica e assim ser aderida pelas bolhas de ar e subir para o flotado. 
O amido de milho serviu de depressor, para aumentar a capacidade de se umectar ou a hidrofilicidade dos minerais portadores de ferro, de modo a serem afundados com mais facilidade. O afundado é o material de interesse na flotação reversa do minério de ferro.
É de referir que ação tanto do espumante como do equipamento a ser utilizado é de grande importância para que a flotação ocorra com alta eficiência. 
Calculo do teor de ferro:
Para o cálculo do teor precisa-se das massas moleculares tanto da hematita (Fe2O3) como do ferro Fe, para então obter as massas de Fe tanto no flotado como no afundado, e com essas massas obter-se-á o teor.
Dados: Fe2O3 = 160g/mol;	Fe = 56g/mol (Massas moleculares); 
Obs: Outros dados (Tabela 1)
Como podemos ver na formula química da hematita (Fe2O3), temos 2 mols de ferro (Fe) e 3 mols de oxigênio (O), isso nos mostra que o produto obtido não é só composto de Fe, mas também de oxigênio, então há a necessidade de se saber qual é o real teor de ferro, sem o oxigênio.
É importante saber que: em 1 mol de Fe2O3 equivale temos 2 mols de Fe, por esse motivo temos de multiplicar por 2, a massa molecular de Fe, como mostram os cálculos abaixo.
Massa no afundado					Massa no Flotado 
160g de Fe2O3		2 x 56g de Fe			160g de Fe2O3		2 x 56g de Fe 80g de Fe2O3		X 				80g de Fe2O3		X			X = 56g de Fe						X = 28g de Fe
Para obter-se o teor de Fe, dividiu-se a massa de Fe pela massa de minério em cada produto (flotado e afundado), (Tabela 1).
Com os resultados obtidos percebeu-se que deu uma maior quantidade de ferro no afundado o que mostra que os reagentes foram dosados de forma correta, fizeram o seu papel de diferencia as características de superfície tanto da sílica com da hematita. Isso mostra que aconteceu de certa forma uma separabilidade dinâmica, efeito do equipamento utilizado pela flotação. Mais com ressalvas na quantidade na recuperação metalúrgica baixa que deve ser por falta de mais etapas de flotação no processo.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Podemos concluir que a pratica foi feita com êxito, e que nos proporcionou bastante conhecimento sobre o processo de flotação. Pode-se constatar a eficiência da flotação de reversa de minério de ferro, tanto no quesito da diferenciabilidade que mostra o quanto os reagentes foram conseguiram atuar para diferenciar os minerais portadores de ferro e a sílica, com também no quesito da separabilidade dinâmica que tem a ver com o funcionamento do equipamento escolhido para flotação. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SILVA. A. Q. N, Modelagem da Relação Teor-Recuperação da Célula de Flotação Pneumática. Belo Horizonte: UFMG. 2007.
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