Essays.club - TCC, Modelos de monografias, Trabalhos de universidades, Ensaios, Bibliografias
Pesquisar

AS ETAPAS DO PROCESSO DE FLOTAÇÃO: MUDANÇAS DE COMPORTAMENTO, INTERAÇÃO E DESSORÇÃO

Por:   •  13/7/2018  •  4.562 Palavras (19 Páginas)  •  286 Visualizações

Página 1 de 19

...

[pic 3]

2. Etapas do Processo de Flotação

2.1 Mudanças de Comportamento

A concentração de minerais requer três condições básicas:

- Liberabilidade - A liberação dos grãos dos diferentes minerais é obtida através de operações de fragmentação (britagem e moagem) intercaladas com etapas de separação por tamanho. Diferentes minérios podem apresentar diferentes graus de liberação para um mesmo tamanho de partícula. Quanto menor for o grau de liberação, maior vai ser a intensidade da moagem e, consequentemente, o custo e a geração de finos. Como se sabe, a presença de finos causa uma série de dificuldades para o processo.

- Separação dinâmica - Está diretamente ligada aos equipamentos empregados. As máquinas de flotação se caracterizam por possuírem mecanismos capazes de manter as partículas em suspensão e de possibilitar a aeroção.

- Diferenciabilidade - É a base da seletividade do método, se baseia no fato de que a superfície de diferentes espécies minerais pode apresentar distintos graus de hidrofobicidade.

A seletividade do processo de flotação baseia-se no fato de que a superfície de diferentes espécies minerais podem apresentar distintos graus de hidrofobicidade. O conceito de hidrofobicidade de uma partícula está associado à sua umectabilidade ou "molhabilidade" pela água. Partículas mais hidrofóbicas são menos ávidas por água. Em termos de polaridade os compostos químicos se dividem em polares e apolares, em função de apresentarem ou não um dipolo permanente. A importância da polaridade reflete-se no fato de que existe afinidade entre substâncias ambas polares ou ambas apolares (ou não polares), não havendo geralmente, afinidade entre uma substância polar e outra apolar.

Nos sistemas de flotação a fase líquida é sempre a água, uma espécie polar, e a fase gasosa é quase sempre o ar, constituído basicamente por moléculas apolares. Uma substância hidrofóbica pode agora ser melhor caracterizada como aquela cuja superfície é essencialmente não-polar, tendo maior afinidade com o ar que com a água. Por outro lado, substância hidrofílica é aquela cuja superfície é polar, indicando maior afinidade com a água que com o ar.

A separação entre partículas naturalmente hidrofóbicas e partículas naturalmente hidrofílicas é teoricamente possível fazendo-se passar um fluxo de ar através de uma suspensão aquosa contendo as duas espécies. As partículas hidrofóbicas seriam carreadas pelo ar e aquelas hidrofílicas permaneceriam em suspensão.

Cada mineral apresenta uma composição química e estrutura cristalografia própia, a superfície é formada a partir da rupitura de ligações químicas ocorridas no processo de moagem, ligações fortes dão origem a superfície polares, ligações frágeis gera superfícies apolares. Partículas apolares tem afinidade com a bolha e são hidrofóbicos e partículas polares tem afinidade com a água, por isso são hidrofílicos.

Há a possibilidade de manipulação das superfícies transformando superfícies hidrofílicas em hidrofóbicas através da adição de reagentes. A escolha adequada dos reagentes contribui para o sucesso de quatro eventos essenciais para a flotação: dispersão das partículas na polpa, adsorção seletiva do coletor, estabilidade das bolhas e adesão partícula-bolha.

Dentre os diferentes tipos de reagentes, destacam-se os coletores cujas moléculas são constituídas por uma parte polar carregada, que interage com a superfície do mineral, e uma parte apolar, que interage com a bolha de ar, ou seja, os mesmos absorvem sobre as superfícies de alguns minerais, tornando-as hidrofóbicos (ou aerofílicos) e facilitam a fixação do mesmo à bolha (parte apolar da molécula).

Os depressores adsorvem-se sobre a superfície de alguns minerais, reforçando o caráter hidrofílico dos mesmos, evitando desta forma a adsorção dos coletores. Logo, os mesmos devem ser adicionados antes da adição de coletores. Os ativadores têm a função de ativar uma determinada espécie mineral para facilitar a ação dos coletores. E os desativadores têm a função inversa do ativador.

Reguladores de ph são reagentes inorgânicos geralmente, ácidos e bases, adicionadores para o controle de pH da polpa. Espumantes são reagentes tensoativos que atuam na interface líquido/gás, pelo fato de diminuir a tensão superficial da água, os mesmos ajudam a manter as bolhas razoavelmente estáveis, formando a espuma.

Através de ensaios de microflotação realizados em tubo de halimond, faz-se o estudo das cargas elétricas, com o objetivo de identificar o pH mais adequado que deve ser utilizado no processo, que é justamente aquele que apresenta uma carga nula na interface sólido/líquido(PCZ), garantindo-se assim um equilíbrio elestrostático na solução, evitando assim a presença de íons determinadores de potencial.

Para o sucesso da união partícula-bolha no processo de flotação. Não basta que a partícula seja hidrofóbica e que a bolha seja estável, é necessário também o comprimento do critério cinético. A cinética envolve aspectos físicos (como a adesão e destacamento partícula-bolha, velocidade dos fluxos de polpa e bolhas, escoamento de líquido através da fase espuma, etc) e químicos (adsorção de reagentes, na superficie dos minerais, hidrólise ou dissociação dos reagentes, influência de pH e das concorrentes dos reagentes, etc). Quando a barreira energética for vencida, ocorre então à adesão partícula-bolha dentro de um intervalo de tempo.

Ainda existem três critérios subjacentes ao processo de flotação que devem ser identificados para facilitar o processo

- A partícula deve colidir com a bolha de ar (colisão)

- O filme líquido delgado que separa a partícula mineral e a bolha de ar deve ser rompido (adesão)

- O agregado partícula-bolha tem de ser suficientemente resistente para resistir à força de cisalhamento na célula de flotação (transporte)

A forma irregular as partículas pode ocasionar a existência de pontos com maior reatividade do que outros, prejudicando assim a adesão partícula-bolha, diminuindo assim a seletividade do processo.

Dupla camada elétrica se forma quando partículas sólidas adquirem uma carga elétrica superficial quando postas em contato com uma fase aquosa, essa carga superficial adquirida

...

Baixar como  txt (31.3 Kb)   pdf (79.4 Kb)   docx (25.4 Kb)  
Continuar por mais 18 páginas »
Disponível apenas no Essays.club