Fundamentos da Adsorção e Flotação

Fundamentos da Adsorção

Adsorção é a medida do excesso, positivo ou negativo, da entidade considerada na região interfacial em relação a uma das fases. Interfaces: sólido-sólido, sólido-líquido, sólido-gás, líquido-líquido e líquido-gás.

Adsorção Física

Ligações químicas secundárias ou residuais do tipo Van der Waals. Baixa energia de ligação, pouca ação de seleção entre adsorvente e o adsorbato, possível formação de multicamadas.

Adsorção Química

Ligações químicas primárias do tipo covalente entre o adsorvente e o adsorbato, formando um composto de superfície. Mais seletiva, apenas uma camada pode ser quimissorvida.

Lama: Material fino, natural ou formado pela fragmentação de minerais nas operações.

Efeitos:

• Aumentar o consumo de reagentes;
• Recobrir a superfície mineral que se deseja flotar (slime coating);
• Reduzir a velocidade da flotação;
• Contaminar o concentrado.

Reagentes de flotação: Composto orgânico ou inorgânico. Controlam as características da interface (cinco interfaces). Agem sobre a superfície.

• Coletores;
• Espumantes;
• Modificadores ou reguladores.

Coletores: Substância orgânica surfactante. Moléculas que apresentam um caráter duplo, tipo R-Z (R = não polar e Z = grupo polar).

Espumantes: Reduzem a tensão interfacial líquido-gás e promovem a estabilidade da espuma. Agente surfactante: retarda a coalescência das bolhas, dando origem a uma espuma (foam ou froth).

Modificadores: Aumentam ou reduzem a flotabilidade de uma dada espécie. Aumentam a seletividade na separação. Reagentes orgânicos ou inorgânicos. Funções:

• Controlar o valor do pH;
• Ajustar a densidade de carga;
• Ajustar o estado de oxidação de íons.

Modificadores ativadores: Aumentam/facilitam a adsorção do coletor na superfície do mineral que se deseja flotar.

Modificadores depressores: Aumentam a afinidade da partícula pela água, tendo efeito oposto ao dos ativadores.

Modificadores desativadores: Removem um ativador da superfície de um dado mineral, tornando-a menos propensa a reagir com o coletor.

Equipamentos de Flotação

Estabilidade: Forças que atuam no processo. Resultante das forças ascendentes.

Aumento da turbulência.

Levitação: Transporte de agregado da polpa até a espuma. Mais de uma bolha. Cinética lenta.

Características Fundamentais do Equipamento

• Manter as partículas minerais em suspensão;
• Gerar e dispersar as bolhas de ar;
• Minimizar o by-pass;
• Permitir a drenagem da espuma.

Capacidade de carregamento: É a vazão mássica máxima de sólidos que pode ser descarregada.

Capacidade de transporte: É a vazão mássica de sólidos descarregados por área de transbordo.

Capacidade de transbordo: É a relação da vazão mássica de polpa e o perímetro do transbordo.