flotação - operação de flotação, Slides de Engenharia Química

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Flotação

Conceitos, princípios de funcionamento e aplicações Professora: Aderjane Ferreira Lacerda Disciplina: Operações Unitárias I

História e curiosidades Em 1886, Carrie Everson descobriu a flotação estudando química e metalurgia com seu marido e registrou a patente do processo. Porém, as patentes mais disputadas referem-se à aplicação do processo inicialmente na separação mineral e na extração do cobre a partir da calcopirita (CuFeS 2 ). Nesse processo, o mineral é pulverizado e combinado com óleo, água e detergentes. As partículas de sulfetos esmagadas e moídas são molhadas por óleo, mas não por água. Então o ar é borbulhado através da mistura; o sulfeto mineral recoberto de óleo adere à bolha de ar e flutua na superfície com a espuma formada; e o resíduo não desejado, pobre em cobre, chamado de ganga, deposita-se na parte inferior. A remoção da espuma é bastante simples e a separação das partículas bastante eficiente (Atkins e Jones, 2001)

Princípios

1. Fazem-se passar bolhas de ar através da mistura;
2. Partículas que se pretende recolher ligam-se ao ar;
3. Deslocam-se para a superfície;
4. Se acumulam sob a forma de espuma.

Princípios Figura 2. Príncipio da flotação (CEFET-MG, 2012)

Fatores que influenciam na flotação

2. Tamanho da partícula Para ser arrastada, a partícula deverá ter dimensões próximas das coloidais. Colóides são sistemas dispersos constituídos de partículas com pelo menos uma dimensão entre 1 a 1000nm.

• Coloides, soluções coloidais ou sistema coloidal são misturas que apresentam aspecto de solução, ou seja, de uma mistura homogênea. Mas, na verdade, eles são misturas heterogêneas.
• Isso porque embora não seja nítida a olho nu, a diferença das misturas coloidais pode ser observada mediante o uso de instrumentos, tais como o microscópio.

Fatores que influenciam na flotação

2) Tamanho da partícula

Partículas que têm esse tamanho de partícula coloidal em uma dimensão (forma de disco) ou em duas dimensões (forma de agulha), mas que são muito maiores em outras dimensões, também se comportam como colóides. Essa flexibilidade é importante para que a flotação seja empregada como técnca de separação de misturas em vários processos industriais, uma vez que muitos sistemas podem ser considerados como coloidais.

Técnicas de otimização Para melhorar a hidrofobicidade do material de interesse a ser separado, alguns reagentes são adicionados ao sistema para ativar essa propriedade. Esses reagentes são chamados coletores e reagem superficialmente por meio de um recobrimento superficial de adsorção e sem reagir quimicamente com as partículas minerais.

Técnicas de otimização

• Para aumentar a seletividade no processo pode-se empregar algumas substâncias de origem orgânica ou inorgânica, que são denominadas reguladores e as mesmas têm várias utilidades, tais como: controlar a dispersão das partículas no sistema, controlar o pH do sistema, tornar mais seletiva a ação coletora, etc. Exemplos:

Técnicas de Otimização Exemplos de reguladores:

• Reguladores de pH: ácidos (sulfúrico ou clorídrico) e básicos (hidróxidos de cálcio, magnésio, sódio ou potássio)
• Dispersantes: Metafosfato de sódio (NaPO 3 ), silicato de sódio (Na 2 O – SiO 2 ) e carboxilmetilcelulse (CMC)