Lista Separação sólido-líquido

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1) Quais os objetivos dos processos de separação sólido-líquido. 
Recuperação e desaguamento de sólidos valiosos 
Recuperação e limpeza de líquidos 
Separação de duas fases para reciclagem e reutilização de ambos 
Separação de duas fases para disposição de uma ou ambas, no caso das barragens em que é feita a separação 
sólido líquido para diminuir a quantidade de água que vai para barragem. 
 
2) Descreva de que forma os seguintes fatores podem afetar os processos de separação sólido-líquido: 
 
a) Distribuição granulométrica do sólido 
 
Influencia tanto no desempenho quanto nos custos de uma operação SL, pois para realizar a separação as 
partículas precisam sedimentar e para tal o seu peso deve ser maior que atrito e empuxo. Dessa forma, se eu 
tenho partículas muito finas demora mais para sedimentar, resultando numa redução da eficiência da 
separação e maior custo também. Se partícula muito grosseira, vai sedimentar muito rápido e será preciso 
um sistema de descarga mais eficiente (Bombas e rake). 
 
b) Forma da partícula 
 
Partículas lamelares vão sedimentar diferente de partículas esféricas, sendo relacionadas principalmente com a 
velocidade no espessador. Além disso, partículas lamelares e aciculares tendem a apresentam mais problemas na 
filtragem, comparadas ao cubo, pois haverá redução da produtividade do filtro e cegamento do meio filtrante. 
 
c) Características de superfície 
 
Influencia no estado de dispersão ou agregação das partículas, influenciando consequentemente na escolha 
do reagente a ser usado no processo. 
 
d) Porcentagem de sólidos na polpa 
 
A porcentagem de sólidos pode ser crítica para o desempenho da filtragem, por isso há uma faixa de 
porcentagem ideal para o processo. Além disso, também pode influenciar na floculação, nas características 
do floco formado. Concluindo, a porcentagem de sólidos vai influenciar na velocidade de sedimentação, na 
qualidade do overflow e na porcentagem de sólidos no underflow. Quanto maior a porcentagem de sólidos 
na polpa, mais a sedimentação será perturbada/retardada em que uma partícula irá alterar o movimento da 
outra. 
 
e) Viscosidade do líquido 
 
Influi diretamente na separação por estar relacionada com a temperatura, em que quanto maior a temperatura 
menor a viscosidade e a viscosidade é diretamente proporcional à força de atração entre as moléculas (coesão). 
 
3) Qual a diferença entre forças adesivas e coesivas? 
Forças coesivas são ligações entre moléculas de materiais semelhantes. Já as forças adesivas são ligações 
entre moléculas que promovem a adesão de uma substância à uma superfície, ou seja, ligações entre 
moléculas de materiais diferentes. 
 
4) O que é o movimento browniano e de que forma o mesmo se relaciona com a partículas coloidais? 
É o movimento aleatório de partículas microscópicas imersas em um fluido. É como se fossem partículas 
muito finas, como as partículas coloidais, que não têm peso suficiente para sedimentar e ficam em suspensão 
no fluido. O movimento browniano vai indicar a necessidade de se utilizar reagentes no processo de SSL 
para que essas partículas coloidais em suspensão se sedimentem. 
 
 
 
5) Explique o que é a dupla camada elétrica. 
As partículas adquirem cargas nas etapas de fragmentação dos minerais e, assim haverá forças de atração e 
repulsão entre partículas. Próximo à superfície das partículas há uma concentração de íons grande que 
decresce conforme a distância da superfície aumenta. Essa atmosfera iônica envolta da superfície da 
partícula é a chamada dupla camada elétrica. O nome DCE é devido à existência de duas camadas nessa 
atmosfera. A primeira é a camada compacta, mais próxima da superfície, e a segunda é a camada difusa, 
que se distribui em torno da primeira. Essa DCE vai me indicar a mobilidade eletroforética, ou seja, quando 
a partícula tende a ser mais negativa ou positiva. 
 
6) Explique de que forma o potencial zeta afeta os processos de separação sólido-líquido. 
O único potencial medido na DCE é o potencial zeta. Ele pode ser usado para prever e controlar a 
estabilidade de suspensões coloidais, em que no caso da SSL as partículas precisam se atrair mais umas nas 
outras, agregarem, e com isso preciso de uma suspensão mais instável, ou seja, valores de potencial zeta 
menores. Há um equipamento que vai medir a mobilidade eletroforética e por meio de uma equação 
converter isso em valores de potencial zeta. O valores de potencial são medidos vairando o pH, 
possibilitando a execução de um gráfico que irá mostrar o PIE do mineral. Dessa forma, na SSL é necessário 
trabalhar em região de pH próximo do PIE e partir dessa informação determina qual tipo de reagente utilizar 
no processo. 
 
7) Explique a lei de Darcy. 
A lei de Darcy irá indicar a velocidade de um fluxo através do leito de partículas, como no caso da filtragem. 
Esta lei se baseia nos tipos de escoamento, sendo que na SSL eu quero trabalhar com escoamento laminar. 
Dessa forma, é possível analisar as variáveis de pressão, espessura do leito, viscosidade, área específica de 
índice de vazios para determinar o fluxo de fluido em um leito. 
 
8) Explique a teoria DLVO. 
Esta teoria diz respeito à agregação das partículas conforme a existência de forças de atração e repulsão, 
que são atribuídas ao efeito da superposição das duplas camadas elétricas. Segundo a teoria, próximo à 
superfície das partículas há uma grande concentração de íons chamada atmosfera iônica que gera a DCE. 
 
9) Em que se baseia a coagulação? 
A coagulação se baseia na redução da repulsão eletrostática das DCE existentes entre partículas em 
suspensão por meio da adição de eletrólitos inorgânicos, que formam os coágulos. Com a adição de sais 
inorgânicos, há uma desestabilização das partículas coloidais, pois os sais reagem com outros íons que estão 
na DCE. A carga negativa do sal neutraliza íons positivos e a carga positiva do sal neutraliza íons negativos, 
reduzindo a camada difusa da DCE. Com isso, as partículas ficam mais próximas. 
 
10) Explique os mecanismos de floculação. 
Os mecanismos de floculação de dividem em: adição de homogeneização do polímero na suspensão, com a 
leve agitação do meio há colisão entre partícula e floculante e este se adsorve na superfície mineral. A 
adsorção pode ser por ligações de hidrogênio (fortes. H do polímero se liga aos elementos eletronegativos 
do mineral) ou por ligações específicas quando há afinidades entre polímero e mineral. Após isso, há o 
processo de floculação em si, onde há uma acomodação do floculante entre as partículas minerais, unindo-
as. Dessa forma, há a formação de flocos, seu crescimento e possíveis quebras dos flocos. 
 
11) O que é a turbidez e como a mesma é mensurada? 
Turbidez é a presença de matéria sólida em suspensão na água, ou seja, é relacionada à quantidade de sólido 
presente em suspensão na água. Ela pode ser medida por meio da comparação da intensidade de luz 
espalhada pela amostra com uma suspensão considerada padrão, sendo que quanto maior a intensidade da 
luz espalhada maior será a turbidez da amostra. 
 
12) O que é pasta mineral? 
É um sistema coloidal que se apresenta como fluido homogêneo, no qual não ocorre segregação 
granulométrica das partículas, e que, se disposto de forma suave em superfícies estáveis, não apresenta 
drenagem significativa de água. 
 
 
13) Quais as características que uma pasta deve apresentar. 
A pasta deve apresentar propriedades relacionadas com tensão de ruptura, viscosidade, resistência à 
compressão e permeabilidade para que não haja segregação das partículas sólidas na mistura, devido ao 
adensamento dos sólidos e para se obter ângulos mais elevados de disposição se comparado com polpas. 
 
14) Descreva o slump test. 
Consiste em preencher um cone de altura conhecida com a pasta mineral até completar todo seu volume, e 
ao retirar o cone verticalmente, verificar adiferença entre a altura original e a final, que é chamada de altura 
de slump. Essa altura de slump é um parâmetro de controle para avaliar a consistência da pasta de forma a 
testar a questão de escoamento e estabilidade da pasta, a fim de saber o quanto de material é possível dispor. 
 
15) Descreva o flume test. 
Consiste em determinar o ângulo máximo possível no qual a pasta ainda irá se manter em repouso, ou seja, 
nesse teste irá dispor a pasta em uma superfície e variar sua angulação até encontrar o ângulo máximo que 
a pasta se mantém imóvel, para determinar a angulação da superfície que a pasta será disposta na realidade.