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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CATALÃO FACULDADE DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS JACIANY MAYARA BATISTA SOARES CABRAL RELATÓRIO DAS AULAS PRÁTICAS DE FLOTAÇÃO CATALÃO-GO AGOSTO/2021 JACIANY MAYARA BATISTA SOARES CABRAL RELATÓRIO DAS AULAS PRÁTICAS DE FLOTAÇÃO Relatório das aulas práticas da disciplina de Flotação apresentado ao docente da mesma como parte da segunda nota da disciplina. DOCENTE: PROFA. DRA. ELENICE MARIA SCHONS SILVA CATALÃO-GO AGOSTO/2021 SUMÁRIO 1. pH NA FLOTAÇÃO .......................…….......................................................................2 1.1. Introdução .........................................................................…….....…................2 1.2.Equipamentos para medição de pH ...................……………..………...............3 1.3. Medição do pH............................................................................……….…......3 1.4.Reguladores de pH ....................................……………..............…..……..…...4 1.5.Influência do pH na flotação .............................................................…….........4 1.6.Importância da medida de pH na flotação ................................…….............….5 1.7.Preparo de solução 3M de KCl ................…………….............……............….5 REFERÊNCIAS ..........................................……......................................…....….5 2. PREPARO DE SOLUÇÕES .....................................................................……............6 2.1.Introdução .......................................................................................…….……...6 2.2.Concentração ......................................................……........................…....…....6 2.3.Diluição .................................................................................................…….....6 2.4.Materiais Utilizados ...................................……......................................…......7 2.5.Preparo de Soluções ...........................................................……..............…......7 2.6.Importância do preparo de soluções na flotação...................………........…......7 REFERÊNCIAS ...............................................................................………..…......7 3. PREPARO E DOSAGEM DE REAGENTES PARA FLOTAÇÃO ...............…......8 3.1.Introdução .........................................................................................…….….....8 3.2.Reagentes utilizados em um processo de flotação............................……...…...8 3.2.1 Ativadores ..................................................................................….....8 3.2.2 Coletores ....................................................................................….….9 3.2.3 Depressores...........................................................................………...9 3.2.4 Espumantes ...........................................................................…...…....9 3.2.5 Reguladores de pH ........................................................…..…..........10 3.3 Preparação de reagentes......................................................………..................10 3.3.1 Saponificação ................……........................................…..…..........11 3.3.2 Gelatinização ..........………...........................................…..…..........12 REFERÊNCIAS.......................................................................….......……............12 4. MICROFLOTAÇÃO EM TUBO DE HALLIMOND......................…….................13 4.1.Introdução .......................................................................................……..........13 4.2.Tubo de Hallimond .....................................................................……..............13 REFERÊNCIAS .................................................................……..............…..........14 5. FLOTAÇÃO EM CÉLULA MECÂNICA DE BANCADA......…....……................15 5.1.Introdução ..........................................................................................…….......15 5.2.Células Mecânicas .............................................................................…….......16 REFERÊNCIAS .........................................................................…….....…...........18 1. pH NA FLOTAÇÃO 1.1. Introdução O pH é um dos fatores que influencia diretamente no processo de flotação. Este termo pH significa potencial hidrogeniônico e consiste basicamente de uma escala numérica que mede o grau de acidez, neutralidade e alcalinidade de uma solução, sendo esta determinada pela concentração de íons de hidrogênio (H+). O pH varia de acordo com a composição de cada substância, assim como a temperatura (PETRIN, 2016). 1.2. Medição do pH O pH possui uma escala que varia de 0 a 14 que tem a função de medir a acidez, caso o valor medido fique em torno de 0 e 6, neutralidade se o valor for em torno de 7 e alcalino entre 8 e 14. Em se tratando de caráter ácido, ele cresce da direita para a esquerda e a alcalinidade cresce da esquerda para a direita. Na escala de pH, quanto mais próximo de 0 for o valor do pH, maior será a sua acidez e quanto maior for o valor do pH, mais alcalina será a substância. Os indicadores de pH consistem de um tipo de medição qualitativa sendo usados para indicar se um meio é ácido ou básico. Os tipos de indicadores de pH existentes são: Solução de fenolftaleína, papel tornassol e indicar ácido-base, pouco utilizados industrialmente (PETRIN, 2016). 1.3. Equipamentos para medição de pH O pHmetro, figura 1, é um aparelho utilizado em laboratórios, que realiza a medição do pH de uma solução. O pHmetro é constituído de um eletrodo que é acoplado a um equipamento, e através de seu sensor, transmite informações que são convertidos em pH utilizado em laboratório (SPLABOR, 2018). Figura 1 - pHmetro (modelo da marca Hanna). Fonte: Google. 1.4. Reguladores de pH O pH é uma das variáveis operacionais que influencia de forma acentuada nos processos de flotação de minérios. A variação do pH pode ser notada na carga elétrica superficial das partículas, na ionização dos reagentes e íons solúveis presentes na polpa, na solubilização dos minerais, na densidade de adsorção dos reagentes e no estado de dispersão das partículas finas (BALTAR, 2010). O controle do pH é realizado por meio da adição de reagentes inorgânicos denominados de reguladores de pH, os quais liberam íons, H+ ou OH-, responsáveis pela modulação do pH. A grande maioria dos processos de flotação ocorrem em meio alcalino. Os reguladores alcalinos que são mais utilizados são o hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e carbonato de sódio (Na2CO3). Os reguladores, além de ajustar o pH, liberam espécies químicas que podem afetar o processo de flotação em maior ou menor intensidade (BULATOVIC, 2007). 1.5. Influência do pH na flotação Em um processo de flotação, o pH está ligado diretamente na formação da carga elétrica de diversos minerais, na ionização e adsorção dos reagentes, na ionização das espécies químicas dissolvidas na polpa e no estado de dispersão das partículas finas (BALTAR, 2010). O valor de pH da polpa na flotação é muito importante para que se tenha um bom desempenho dos reagentes empregados, este também influencia no estado de dispersão das partículas minerais em meio aquoso e nas cargas superficiais de alguns grupos minerais. 1.6. Importância da medida de pH na flotação O pH na flotação é um que causa grande influência sobre acarga elétrica superficial das partículas, chamado de potencial zeta, ionização e adsorção dos reagentes, estado de dispersão das partículas finas e solubilização de minerais. As partículas minerais ao passar pelo processo de cominuição adquirem cargas na sua superfície. E após esse processo, ao entrar em contato com o meio aquoso no processo de flotação, serão ionizadas, ou seja, ocorrerá a adsorção de íons presentes nessa solução, na superfície do mineral. Então, dependendo do valor do pH presente nesta solução, as partículas minerais poderão ser ou não flotadas (LUZ, et al., 2010). 1.7. Preparo de solução 3M de KCl Com a massa molar do KCl sendo de, aproximadamente, 74.55 gramas por mol, pesa-se em uma balança 22.365 gramas de cloreto de potássio e transfere a solução para um balão de fundo chato de 100 mL. Na sequência, coloca-se 50 mL com água destilada, e agita até que todo sólido se dissolva. A seguir, completa-se 100 mL com água, e agita-se novamente, dessa forma tem-se KCl 3M. REFERÊNCIAS BALTAR, C. A. M. Flotação no tratamento de minérios. 2a. ed. Recife: Ed. Universitária da UFPE; 2010. BULATOVIC, S. M. Modifying reagents. In: BULATOVIC, S. M. Handbook of Flotation Reagents. Canada: Elsevier Science & Technology Books, 2007. LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. PETRIN, Natália. Indicadores de pH. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/indicadores-de-ph. Acesso em: 01 de Ago. de 2021. 2. PREPARO DE SOLUÇÕES 2.1. Introdução Uma solução consiste em uma mistura de duas ou mais substâncias que formam um sistema de apenas uma fase. Geralmente o componente em maior quantidade é chamado de solvente e aquele em menor quantidade é chamado de soluto (KASVI, 2018). Para a preparação de qualquer solução deve-se entender os conceitos de soluto, que é a substância que se dissolverá em solução, e solvente, que é a substância no qual o soluto será dissolvido para que se forme o produto. Solução estoque diz respeito a solução concentrada que pode ser armazenada e diluída conforme necessário, fornecendo soluções de menor concentração. Diluição é a adição de um solvente que irá reduzir na diminuição da concentração de soluto. E concentração é a relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente utilizada na solução. 2.2. Concentração Normalmente, a concentração de uma solução é expressa em solução percentual, molaridade e molalidade. Ao se realizar o cálculo dos fatores de diluição, é importante que as unidades de volume e concentração permaneçam iguais (KASVI, 2018). Segundo a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) e o Sistema Internacional de Unidades (SI), a quantidade de matéria é expressa em mol, independente da entidade a que se refere, átomos, íons ou moléculas. Logo, a maneira mais prática de expressar a concentração é a molaridade (KASVI, 2018). A molaridade é a concentração da quantidade de matéria de uma solução, ou seja, é o número de mols por litro de solução. Então, um mol de uma substância é igual a seu peso molecular em gramas (KASVI, 2018). A concentração em molaridade é a concentração mais utilizada atualmente em centros de pesquisas e em indústrias, por ser utilizada mundialmente, facilitando a troca de informações entre laboratórios nacionais e internacionais (SKOOG, 2015). 2.3. Diluição A diluição se refere ao processo de preparar uma solução de menor concentração a partir de concentrações mais altas. Dessa forma, o volume da solução de interesse será combinado com o volume de solvente adequado, alcançando a concentração que se deseja. Contudo, o fator de diluição é o número total de volumes em que o seu material será dissolvido (SKOOG, 2015). As soluções de diluição são um processo necessário no laboratório, pois as soluções de estoque são frequentemente compradas e armazenadas em formas muito concentradas (SKOOG, 2015). 2.4. Materiais utilizados para preparo de soluções • Balança analítica; • Balões Volumétricos; • Béqueres; • Espátula; • Provetas. 2.5. Preparo de Soluções Primeiramente, o soluto (sólido) foi pesado em uma balança analítica, onde na sequência foi dissolvido o soluto em um béquer utilizando uma pequena quantidade de solvente. Logo em seguida, transferiu-se para um balão volumétrico, onde completou-se o volume com solvente e homogeneizou-se a solução. Por fim, as soluções foram colocadas em recipientes adequados, onde os mesmos foram rotulados. No caso do soluto líquido, para que a solução seja preparada, a quantidade de soluto deve ser medida e posteriormente deverá ser feito o mesmo procedimento que foi feito com o soluto sólido. 2.6. Importância do preparo de soluções na flotação No processo de flotação o preparo de soluções é uma etapa de suma importância para que se tenha bons resultados, caso não seja adicionado as quantidades de reagentes necessárias e escolhido os reagentes adequados, o processo de flotação pode não ocorrer. Antes dos reagentes serem adicionados na planta industrial, são realizados testes laboratoriais para que se tenha as dosagens e tipos de reagentes adequados. REFERÊNCIAS BISPO, Michael L., FODY, Edward P., SCHOEFF, Larry (eds.). Química Clínica: Princípios, Procedimentos, Correlações, 5ª edição . Manole, 2010. COMPRI-NARDY, Mariane B., STELLA, Mércia Breda, OLIVEIRA, Carolina de. Práticas de Laboratório de Bioquímica e Biofísica . Guanabara Koogan, 2009. Skoog, Douglas A., Donald West, F. Holler, Stanley Crouch. Fundamentos de Química Analítica: Tradução da 9ª edição norte-americana, 2nd edição. Cengage Learning Editores, 2015. KASVI. Preparo de soluções em laboratório: concentração, fator de diluição e diluição seriada. concentração, fator de diluição e diluição seriada. 2018. Disponível em: https://kasvi.com.br/preparo-de-solucoes-laboratorio-concentracao-fator-diluicaoseriada/. Acesso em: 02 Ago. 2021. 3. PREPARO E DOSAGEM DE REAGENTES PARA FLOTAÇÃO 3.1. Introdução Para a realização da flotação, deve-se atentar ao estado de conservação dos reagentes pois as características químicas dos reagentes podem ser alteradas devido as condições inadequadas ou do longo período de estoque. Caso isso ocorra, a utilização desses reagentes afetará a credibilidade dos resultados obtidos (KLIMPEL, 1980). A pesagem do reagente deverá ser realizada de forma minuciosa, visto que um pequeno erro poderá ter reflexos importantes no resultado final do processo de flotação. A adição dos reagentes na prática de flotação é realizada calculando em termos de concentração molar ou de acordo com a relação entre reagente em gramas dividido pelo minério seco em toneladas. A quantidade, forma e ponto de adição dos reagentes, inclusive outros controles do teste, devem ser registrados na caderneta de laboratório do operador, com o devido cuidado e clareza. Esses dados fazem parte essencial do estudo. (LUZ et al., 2010). Para a realização do processo de flotação, é necessário que se faça uma amostragem, que nada mais é do que a retirada de quantidades representativas de material de um todo no qual se deseja amostrar, para a composição da amostra primária ou global. A importância de se realizar a amostragem é ressaltada, principalmente, quando entram em jogo a avaliação econômica de depósitos minerais, o controle de processos bem como a comercialização de produtos (LUZ et al., 2010). Primeiramente, a amostra será submetida a uma série de etapas de preparação que envolvem operações de redução da granulometria, homogeneização e quarteamento, até a obtenção da amostra final, com a massa e granulometriaadequada será feito os ensaios e análises. Logo, e necessário se estabelecer qual será o objetivo, qual a quantidade de material que será utilizado, para que assim possa saber qual será o procedimento que será necessário, para que por fim possa fazer um planejamento. Posteriormente será definido qual será a faixa de pH, testagem de coletores e afins para assim interpretar os resultados que são necessários (LUZ et al., 2010). 3.2. Reagentes utilizados em um Processo de Flotação Para um processo de flotação é necessário definir quais reagentes que serão utilizados, sendo eles: 3.2.1. Ativadores Os ativadores atuam na superfície dos minerais de modo a aumentar ou melhorar a atuação dos coletores, consequentemente melhorando o processo de flotação dessas partículas minerais (LUZ et al., 2010). 3.2.2. Coletores Os coletores são reagentes utilizados para formar uma fina camada hidrofóbica sobre a superfície de minerais hidrofílicos. Os coletores são geralmente classificados em função da carga observada em sua porção polar como catiônico, aniônico ou nãoiônico. Assim, a maioria dos processos eles são necessários para ter uma boa flotação (LUZ et al., 2010). 3.2.3. Depressores Os depressores são reagentes utilizados com o intuito de melhorar a interação entre as moléculas de água e a superfície de determinado mineral, evitando ainda que o coletor adsorva sobre o mesmo, e aumentando a seletividade da operação (NASCIMENTO, 2010). 3.2.4. Espumantes Os espumantes são compostos tensoativos heteropolares que são utilizados para reduzir a tensão superficial da fase líquida, proporcionando uma maior resistência do filme líquido da bolha de ar e consequentemente melhorando a fixação de partículas hidrofóbicas nas bolhas (LUZ et al., 2010). 3.2.5. Reguladores de pH Os reguladores de pH são reagentes inorgânicos que se dissociam liberando íons H+ e OH-, responsáveis pela modulação do pH. O controle do pH é umas das variáveis mais importantes que afetam a flotação. (PERES, 2010). 3.3. Preparação de reagentes Ao se preparar uma solução é importante que se tenha atenção a alguns passos como cálculo da quantidade de soluto e solvente a ser utilizada, bem como a sua diluição e homogeneização, seguida de armazenagem. Para realizar o preparo das soluções, os materiais que geralmente são utilizados são: a balança, balões volumétricos ou béqueres (itens nos quais se processa a diluição), espátula para manipular o reagente, provetas para medição do solvente e balança analítica. 3.3.1 Saponificação A saponificação consiste de uma reação em que um éster reage em meio aquoso com uma base forte, ou seja, é uma hidrólise alcalina. Os produtos formados são um sal e um álcool. O coletor costuma ser utilizado na forma de sal. A saponificação ou neutralização de um ácido graxo ocorre da sua reação com uma base inorgânica. Geralmente, usa-se o hidróxido de sódio ou de potássio. As aminas são utilizadas sob a forma de sais solúveis. O ácido acético e o ácido clorídrico são os mais usados para neutralizar a base orgânica. Uma das razões da preferência é a atividade praticamente nula dos ânions liberados, o que é importante para o controle do processo (LUZ et al., 2010). 3.3.2 Gelatinização A gelatinização é um processo que ocorre devido o rompimento de ligações pontes de hidrogênio quando o amido da farinha é aquecido em presença de água. Os grânulos aumentam de volume e rompem-se de forma irreversivelmente, formando um gel viscoso e translúcido. A gelatinização consiste da dilatação dos grânulos em água aquecida. A partir da temperatura de 58°C, os amidos começam a se romper liberando cadeias de amilose ao meio aquoso e, posteriormente, amilopectina, fazendo com que toda água livre seja absorvida formando uma pasta viscosa. (NASCIMENTO, 2010). REFERÊNCIAS BALTAR, C. A. M. Flotação no tratamento de minérios. 2a. ed. Recife: Ed. Universitária da UFPE; 2010. BULATOVIC, S. M. Modifying reagents. In: BULATOVIC, S. M. Handbook of Flotation Reagents. Canada: Elsevier Science & Technology Books, 2007. LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. Klimpel, R. R. Selection of chemical reagents for flotation. In: Mular, A. e Baphpu, R.B. (Ed.). Mineral processing plant design. AIME, 1980, p.907- 934. LUZ, J. A. M. Flotação Aniônica de Rejeito Itabirítico: Estudo de reagentes alternativos e modelamento polifásico do processo. (Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas) – Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 1996. NASCIMENTO, D. R.. Flotação aniônica de minério de ferro. (Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação do Departamento de Engenharia de Minas da Escola de Minas). Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, 2010. 4. MICROFLOTAÇÃO EM TUBO DE HALLIMOND 4.1. Introdução A fim de economizar matéria prima e mão de obra, a pesquisa das condições ideais do ambiente de flotação são realizadas por meio de campanhas em menor escala em relação à escala industrial (Chudacek et al.,1992). Na etapa de desenvolvimento de processo, a pesquisa das condições ideais de seletividade na flotação pode ser realizada por meio de ensaios laboratoriais. Desde a utilização da flotação na indústria mineral, com o intuito de prever as melhores condições para um bom desempenho de grandes instalações, têm sido utilizados métodos de pesquisa em menor escala. 4.2. Tubo de Hallimond Figura 2: Tubo de Hallimond modificado. Fonte: GUIMARÃES, 2015. O Tubo de Hallimond, figura 2, consiste em um tubo de vidro com suave inclinação, onde após a curvatura, há um local para sedimentação e coleta da porção flotada. Na posição extremo inferior do dispositivo se localiza um septo poroso onde ocorre a passagem do ar e logo acima é posicionado a barra magnética para agitação magnética (LUZ et al., 2010). O tubo de Hallimond é um dos métodos de microflotação mais utilizados na atualidade. Como características, ele utiliza amostras de cerca de 1 ou 2 gramas, o método de agitação é através de uma barra magnética e não é empregado espumante pois a estrutura física da célula facilita o fluxo laminar (LUZ et al., 2010). As principais vantagens do Tubo de Hallimond sobre as outras técnicas são: Fácil operação; Alto nível de repetitividade e reprodutibilidade; Baixíssimo nível de dependência do operador; Rapidez dos testes; Excelente controle das variáveis do teste e resultados de flotabilidade. Portanto é importante ressaltar que a microflotação é utilizada como ensaios prospectórios. De forma geral, mais importante que obter ótimos resultados, é verificar como o sistema se comportará diante de variações (como tipo de reagente, concentração e pH). Desta maneira, os testes de microflotação têm caráter qualitativo ou semiquantitativo REFERÊNCIAS CHUDACEK, M. W.; FICHERA, M. A.; ROSA, M. D.; SILVA, R. V. G. Flotation testing: from pure minerals to real ores. In: ENCONTRO NACIONAL DE TRATAMENTO DE MINÉRIOS E HIDROMETALURGIA, 15., 1992, São Lourenço. LOPES, G. M.. N-sarcosina como coletor em minérios fosfáticos com ganga de carbonatos. 2011. Disponível em: https://www.artigos.entmme.org/download/2011/flota%C3%A7%C3%A3o/2175%20- %20G.%20M.%20Lopes_L.%20M.%20Ant%C3%B4nio_P.R.G.Brand%C3%A3o%20 %20NSARCOSINA%20COMO%20COLETOR%20EM%20MIN%C3%89RIOS%20F OSF%C3%81TICOS%20COM%20GANGA%20DE%20CARBONATOS.pdf. Acesso em: 02 Ago. 2021. LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT,2010. 5. FLOTAÇÃO EM CÉLULA MECÂNICA 5.1. Introdução O processo de flotação é, atualmente, um dos métodos mais empregados para separação mineral. O interesse da comunidade científica e das empresas mineradoras no processo de flotação tem crescido consideravelmente (VARELA, 2007). Dentre as aplicações deste processo encontram-se o processamento de minérios sulfetados (cobre, chumbo, zinco, níquel), oxidados (ferro, cobre, titánio, cromo, nióbio), minerais industriais (fosfato, magnesita, barila, quarto, carbonato de cálcio, fluorila, sais solúveis) e carvão (VARELA, 2007). O processamento de partículas finas e ultrafinas é uma necessidade que se faz presente na maioria das atividades mineiras do Brasil e do mundo. Uma vez que os custos de uma mineração são influenciados pelo tipo e complexidade das operações unitárias de beneficiamento, é natural que se busque alternativas tecnológicas visando o aproveitamento racional dos recursos existentes (VARELA, 2007). 5.2. Células Mecânicas As células mecânicas são equipamentos constituídos de dois componentes básicos: a célula e a máquina de flotação. As células consistem de tanques projetados para receber a polpa alimentada, continuamente, por uma das suas faces laterais e descarregá-la pelo lado oposto. Podem ser usadas células individualizadas, mas a regra é agrupar conjuntos de duas ou mais. Numa extremidade do conjunto é instalado um compartimento de alimentação e na extremidade oposta, um compartimento de descarga. Estes compartimentos incluem alguns dispositivos para a regulagem do nível de polpa dentro das células (CHAVES, et al., 2010). O material que é deprimido é arrastado pela corrente de água e que sai pelo fundo da célula, passando para a célula seguinte e, por fim, sendo descarregado pela caixa de descarga. Desta maneira, há dois fluxos: um fluxo de afundado no sentido da caixa de alimentação para a caixa de descarga e outro de espuma, ascendente dentro das células e no sentido oposto ao do deprimido, através das calhas. A máquina de flotação é instalada no interior da célula. Ela consiste de um rotor no fundo da célula, que é acionado e suspenso através de um eixo. O rotor precisa fornecer a energia mecânica necessária para manter a polpa em suspensão (CHAVES, et al., 2010). O ar aspirado passa pelo tubo dentro do qual gira o eixo. Em muitos casos, essa aspiração é suficiente para a flotação, porém em outros, é preferível injetar ar (ou outro gás) comprimido para dentro da célula e ter o controle também sobre essa variável (CHAVES, et al., 2010). Figura 3: Célula mecânica, modelo Wemco. Fonte: RIBEIRO, 2015 Portanto, através de uma análise do cenário atual nota-se grandes avanços tecnológicos, é possível notar cada vez mais o envolvimento de grandes empresas no desenvolvimento e aperfeiçoamento das máquinas de flotação. Em usinas de beneficiamento de minério de ferro, como por exemplo, em operação a mais tempo, pode se perceber o quão importante foi ou é a utilização das células mecânicas convencionais. Assim também é perceptível como as colunas puderam contribuir para o aumento da produção mineral, tendo como sua principal característica a capacidade de tratar granulometrias mais finas, que antes seriam rejeitadas, além de hoje ser fundamental no tratamento de minérios com teor mais baixo teor. REFERÊNCIAS CHAVES, A. P.; LEAL FILHO, L. S. L.; BRAGA, P. F. A. Flotação. In: LUZ, A.B; SAMPAIO, J. A; FRANÇA, S. C. A. (Eds). In: Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, p. 463-468, 2010 LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. VARELA, James José. REAGENTES E EQUIPAMENTOS APLICADOS AO PROCESSO DE FLOTAÇÃO NO TRATAMENTO DE MINÉRIOS. 2007. Disponível em: https://www.artigos.entmme.org/download/2007/flota%C3%A7%C3%A3oflotation/1728 %20%20James%20Jos%C3%A9%20Varela_Irineu%20Ant%C3%B4ni o%20Schadach%20de%20Brum%20%20REAGENTES%20E%20EQUIPAMENTOS %20APLICADOS%20AO%20PROCESSO%20DE%20FLOTA%C3%87%C3%83O% 20NO%20TRATAMENTO%20DE%20MIN%C3%89RIOS.pdf. Acesso em: 02 Ago. 2021. UNIVERSIDADE FEDERAL DE CATALÃO FACULDADE DE ENGENHARIA REFERÊNCIAS BALTAR, C. A. M. Flotação no tratamento de minérios. 2a. ed. Recife: Ed. Universitária da UFPE; 2010. BULATOVIC, S. M. Modifying reagents. In: BULATOVIC, S. M. Handbook of Flotation Reagents. Canada: Elsevier Science & Technology Books, 2007. LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. PETRIN, Natália. Indicadores de pH. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/indicadores-de-ph. Acesso em: 01 de Ago. de 2021. 2. PREPARO DE SOLUÇÕES 2.1. Introdução Uma solução consiste em uma mistura de duas ou mais substâncias que formam um sistema de apenas uma fase. Geralmente o componente em maior quantidade é chamado de solvente e aquele em menor quantidade é chamado de soluto (KASVI, 2018). Para a prepara... 2.2. Concentração Normalmente, a concentração de uma solução é expressa em solução percentual, molaridade e molalidade. Ao se realizar o cálculo dos fatores de diluição, é importante que as unidades de volume e concentração permaneçam iguais (KASVI, 2018). Segundo a I... A molaridade é a concentração da quantidade de matéria de uma solução, ou seja, é o número de mols por litro de solução. Então, um mol de uma substância é igual a seu peso molecular em gramas (KASVI, 2018). A concentração em molaridade é a concentraç... 2.3. Diluição A diluição se refere ao processo de preparar uma solução de menor concentração a partir de concentrações mais altas. Dessa forma, o volume da solução de interesse será combinado com o volume de solvente adequado, alcançando a concentração que se dese... 2.4. Materiais utilizados para preparo de soluções • Balança analítica; • Balões Volumétricos; • Béqueres; • Espátula; • Provetas. 2.5. Preparo de Soluções Primeiramente, o soluto (sólido) foi pesado em uma balança analítica, onde na sequência foi dissolvido o soluto em um béquer utilizando uma pequena quantidade de solvente. Logo em seguida, transferiu-se para um balão volumétrico, onde completou-se o ... 2.6. Importância do preparo de soluções na flotação No processo de flotação o preparo de soluções é uma etapa de suma importância para que se tenha bons resultados, caso não seja adicionado as quantidades de reagentes necessárias e escolhido os reagentes adequados, o processo de flotação pode não ocor... REFERÊNCIAS (1) BISPO, Michael L., FODY, Edward P., SCHOEFF, Larry (eds.). Química Clínica: Princípios, Procedimentos, Correlações, 5ª edição . Manole, 2010. COMPRI-NARDY, Mariane B., STELLA, Mércia Breda, OLIVEIRA, Carolina de. Práticas de Laboratório de Bioquímica e Biofísica . Guanabara Koogan, 2009. Skoog, Douglas A., Donald West, F. Holler, Stanley Crouch. Fundamentos de Química Analítica: Tradução da 9ª edição norte-americana, 2nd edição. Cengage Learning Editores, 2015. KASVI. Preparo de soluções em laboratório: concentração, fator de diluição e diluição seriada. concentração, fator de diluição e diluição seriada. 2018. Disponível em: https://kasvi.com.br/preparo-de-solucoes-laboratorio-concentracao-fator-diluicaoser... 3. PREPARO E DOSAGEM DE REAGENTES PARA FLOTAÇÃO 3.1. Introdução Para a realização da flotação, deve-se atentar ao estado de conservação dos reagentes pois as características químicas dos reagentes podem ser alteradas devido as condições inadequadas ou do longo período de estoque. Caso isso ocorra, a utilização de... A adição dos reagentes na prática de flotação é realizada calculando em termos de concentração molar ou de acordo com a relação entre reagente em gramas dividido pelo minério seco em toneladas. A quantidade, forma eponto de adição dos reagentes, inc... Para a realização do processo de flotação, é necessário que se faça uma amostragem, que nada mais é do que a retirada de quantidades representativas de material de um todo no qual se deseja amostrar, para a composição da amostra primária ou global. A... Primeiramente, a amostra será submetida a uma série de etapas de preparação que envolvem operações de redução da granulometria, homogeneização e quarteamento, até a obtenção da amostra final, com a massa e granulometria adequada será feito os ensaios... 3.2. Reagentes utilizados em um Processo de Flotação Para um processo de flotação é necessário definir quais reagentes que serão utilizados, sendo eles: 3.2.1. Ativadores Os ativadores atuam na superfície dos minerais de modo a aumentar ou melhorar a atuação dos coletores, consequentemente melhorando o processo de flotação dessas partículas minerais (LUZ et al., 2010). 3.2.2. Coletores Os coletores são reagentes utilizados para formar uma fina camada hidrofóbica sobre a superfície de minerais hidrofílicos. Os coletores são geralmente classificados em função da carga observada em sua porção polar como catiônico, aniônico ou nãoiônic... 3.2.3. Depressores Os depressores são reagentes utilizados com o intuito de melhorar a interação entre as moléculas de água e a superfície de determinado mineral, evitando ainda que o coletor adsorva sobre o mesmo, e aumentando a seletividade da operação (NASCIMENTO, 2... 3.2.4. Espumantes Os espumantes são compostos tensoativos heteropolares que são utilizados para reduzir a tensão superficial da fase líquida, proporcionando uma maior resistência do filme líquido da bolha de ar e consequentemente melhorando a fixação de partículas hid... 3.2.5. Reguladores de pH Os reguladores de pH são reagentes inorgânicos que se dissociam liberando íons H+ e OH-, responsáveis pela modulação do pH. O controle do pH é umas das variáveis mais importantes que afetam a flotação. (PERES, 2010). 3.3. Preparação de reagentes Ao se preparar uma solução é importante que se tenha atenção a alguns passos como cálculo da quantidade de soluto e solvente a ser utilizada, bem como a sua diluição e homogeneização, seguida de armazenagem. Para realizar o preparo das soluções, os m... 3.3.1 Saponificação A saponificação consiste de uma reação em que um éster reage em meio aquoso com uma base forte, ou seja, é uma hidrólise alcalina. Os produtos formados são um sal e um álcool. O coletor costuma ser utilizado na forma de sal. A saponificação ou neutra... 3.3.2 Gelatinização A gelatinização é um processo que ocorre devido o rompimento de ligações pontes de hidrogênio quando o amido da farinha é aquecido em presença de água. Os grânulos aumentam de volume e rompem-se de forma irreversivelmente, formando um gel viscoso e t... REFERÊNCIAS (2) BALTAR, C. A. M. Flotação no tratamento de minérios. 2a. ed. Recife: Ed. Universitária da UFPE; 2010. BULATOVIC, S. M. Modifying reagents. In: BULATOVIC, S. M. Handbook of Flotation Reagents. Canada: Elsevier Science & Technology Books, 2007. LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. Klimpel, R. R. Selection of chemical reagents for flotation. In: Mular, A. e Baphpu, R.B. (Ed.). Mineral process... LUZ, J. A. M. Flotação Aniônica de Rejeito Itabirítico: Estudo de reagentes alternativos e modelamento polifásico do processo. (Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas) – Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais... NASCIMENTO, D. R.. Flotação aniônica de minério de ferro. (Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação do Departamento de Engenharia de Minas da Escola de Minas). Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, 2010. 4. MICROFLOTAÇÃO EM TUBO DE HALLIMOND 4.1. Introdução A fim de economizar matéria prima e mão de obra, a pesquisa das condições ideais do ambiente de flotação são realizadas por meio de campanhas em menor escala em relação à escala industrial (Chudacek et al.,1992). Na etapa de desenvolvimento de proces... 4.2. Tubo de Hallimond Figura 2: Tubo de Hallimond modificado. Fonte: GUIMARÃES, 2015. O Tubo de Hallimond, figura 2, consiste em um tubo de vidro com suave inclinação, onde após a curvatura, há um local para sedimentação e coleta da porção flotada. Na posição extremo inferior do dispositivo se localiza um septo poroso onde ocorre a pa... O tubo de Hallimond é um dos métodos de microflotação mais utilizados na atualidade. Como características, ele utiliza amostras de cerca de 1 ou 2 gramas, o método de agitação é através de uma barra magnética e não é empregado espumante pois a estrut... As principais vantagens do Tubo de Hallimond sobre as outras técnicas são: Fácil operação; Alto nível de repetitividade e reprodutibilidade; Baixíssimo nível de dependência do operador; Rapidez dos testes; Excelente controle das variáveis do teste e ... REFERÊNCIAS (3) CHUDACEK, M. W.; FICHERA, M. A.; ROSA, M. D.; SILVA, R. V. G. Flotation testing: from pure minerals to real ores. In: ENCONTRO NACIONAL DE TRATAMENTO DE MINÉRIOS E HIDROMETALURGIA, 15., 1992, São Lourenço. LOPES, G. M.. N-sarcosina como coletor em minérios fosfáticos com ganga de carbonatos. 2011. Disponível em: https://www.artigos.entmme.org/download/2011/flota%C3%A7%C3%A3o/2175%20- %20G.%20M.%20Lopes_L.%20M.%20Ant%C3%B4nio_P.R.G.Brand%C3%A3o%20 %20NSA... LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. (1) 5. FLOTAÇÃO EM CÉLULA MECÂNICA 5.1. Introdução O processo de flotação é, atualmente, um dos métodos mais empregados para separação mineral. O interesse da comunidade científica e das empresas mineradoras no processo de flotação tem crescido consideravelmente (VARELA, 2007). Dentre as aplicações ... 5.2. Células Mecânicas As células mecânicas são equipamentos constituídos de dois componentes básicos: a célula e a máquina de flotação. As células consistem de tanques projetados para receber a polpa alimentada, continuamente, por uma das suas faces laterais e descarregá-... Figura 3: Célula mecânica, modelo Wemco. Fonte: RIBEIRO, 2015 Portanto, através de uma análise do cenário atual nota-se grandes avanços tecnológicos, é possível notar cada vez mais o envolvimento de grandes empresas no desenvolvimento e aperfeiçoamento das máquinas de flotação. Em usinas de beneficiamento de m... REFERÊNCIAS (4) CHAVES, A. P.; LEAL FILHO, L. S. L.; BRAGA, P. F. A. Flotação. In: LUZ, A.B; SAMPAIO, J. A; FRANÇA, S. C. A. (Eds). In: Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, p. 463-468, 2010 LUZ, Adão Benvindo da; SAMPAIO, João Alves; FRANÇA, Silvia Cristina Alves. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. (2) VARELA, James José. REAGENTES E EQUIPAMENTOS APLICADOS AO PROCESSO DE FLOTAÇÃO NO TRATAMENTO DE MINÉRIOS. 2007. Disponível em: https://www.artigos.entmme.org/download/2007/flota%C3%A7%C3%A3oflotation/1728%20%20James%20Jos%C3%A9%20Varela_Irineu%20Ant%C...
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