cap 1 flotacao reagentes

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Material sobre reagentes para flotação UFOP

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Flotao

REAGENTES DE FLOTAOColetoresEspumantesDepressoresReguladoresModuladores de coletaOutros reagentesSegurana

ColetoresDefinio:So reagentes que atuam na interface slido-lquido, modificando a superfcie mineral, que deixa de ter o carter hidroflico passa a ter o carter hidrofbico. Compatibilidade preo e custo de operao

Composio:- Fabricados partir de matrias primas naturais - Sub-produtos de processos da indstria qumica- Misturas: substncia ativa, impurezas e adies

No-tioColetores Tio

ColetoresCaractersticas qumicas:

So compostos orgnicos constitudos de uma parte polar (cabea) e uma parte apolar (calda).

+

-

Coletores no-tioAplicao:

Empregados na flotao de xidos, silicatos (geralmente de baixa solubilidade), minerais levemente solveis (carbonatos, fosfatos, sulfatos, tungstatos, molibdatos, etc), sais solveis, carvo e grafita.

Propriedades:

Propenso a hidrlise ou dissociao (varivel dependente do pH), de maneira geral a parte inica atua como coletor e a molecular como espumante.

Diminuem a tenso superficial na interface ar/soluo.

Tendncia a formar micelas.Coletores no-tio

Coletores no-tioFormao de micelas

Reflexos do aumento da concentrao de coletores no tio (abaixamento da tenso superficial e formao de micelas).

Distribuio do coletor na polpa mineral.

Principais exemplos:

Catinicos: Aminas (R-NH3+)

Aninicos: Alquil-sulfatos e sulfonatos: R-SO3-Na+ e R-O-SO3-Na+Alquil carboxilatos: R-COOHMono e di-alquil-fosfatos (Derivados do cido fosfrico): RPO4H2

Anfotricos:Sulfossuccinamatos ( ) Coletores no-tio

R-NH-CO-CH2-CH

SO3 Na COO Na

Coletores no-tioR-NH2 + CH3COOH = R-NH3 CH3COO +-

010203040506070809010001234567891011121314pHDISSOCIAO (%)

RNH3+AMINAS:

RNH2

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH3+CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH2-CH2-NH3+ CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-CH2-NH3+AMINA PRIMRIADIAMINA PRIMRIATER-AMINA PRIMRIA

+

CADEIA HIDROCARBNICA APOLAR(HIDROFBICA)GRUPO POLAR(HIDROFLICO)C6 a C18

Coletores no-tioCARBOXILATOS:R-COOH + NaOH = R-COO- + Na+ + H2O (ionizao do carboxilato)

010203040506070809010001234567891011121314pHDISSOCIAO (%)

RNH2RNH3-

R-COOHR-COO-

Nome usual Frmulac. butrico CH3(CH2)2COOHc. valrico CH3(CH2)3COOHc. caprico CH3(CH2)4COOHc. caprlico CH3(CH2)6COOHc. cprico CH3(CH2)8COOHc. lurico CH3(CH2)10COOHc. mirstico CH3(CH2)12COOHc. palmtico CH3(CH2)14COOHc. esterico CH3(CH2)16COOHc. araqudico. CH3(CH2)18COOHc. linocrico CH3(CH2)22COOHc. palmitolico CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOHc. olico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHColetores no-tioCARBOXILATOS:

Tio-coletoresCaracterstica: O(s) grupo(s) polar contm pelo menos um tomo de enxofe no ligado oxignio.

Aplicao: Empregados na flotao de sulfetos.

Propriedades:

Baixa ou nenhuma atividade na interface lquido/ar (ao exclusivamente coletora).

Alta atividade qumica em relao cidos, agentes oxidantes e ons metlicos.

Diminuio da solubilidade com aumento da cadeia hidrocarbnica.Tio-coletores

Principais exemplos: Tio-coletores

Reforadores de hidrofobicidadeDefinio:Molculas neutras que atuam na interface slido/lquido aumentando o carter hidrofbico da superfcie mineral.

Aplicao: Em sistemas de minerais naturalmente hidrofbicos, como grafita e carvo no oxidado.

Principais exemplos: leo dieselQuerosene

EspumantesDefinio:So espcies qumicas que se adsorvem na interface lquido-ar, reduzindo a tenso superficial, criando condies propcias para a gerao de espuma.

O que tenso superficial?

A alta tenso superficial da gua faz com que bolhas formadas (por sopro, fervura, agitao etc) sejam rapidamente quebradas

Definio mecnica: pode ser visualizada atravs de uma pelcula de sabo sustentada por um dispositivo formado por trs arames fixos e um mvel. Mediante a aplicao de uma fora f ao arame mvel a rea da pelcula sofre um incremento. Tenso superficial definida como sendo o trabalho mecnico necessrio para produzir um acrscimo unitrio de rea em um processo isotrmico e reversvel.

Definio termodinmica: para as interfaces lquido/gs e lquido/lquido o valor numrico da tenso interfacial coincide com o valor de energia livre de superfcie (Gs). A variao de energia livre de superfcie definida como a energia requerida para trazer molculas do interior de uma fase para a interface.

Definio qumica: tenso superficial pode ser considerada como a resistncia formao de uma ligao qumica. Quanto maior a tenso superficial menor a disponibilidade da espcie para interagir com outras espcies.

Sais e bases eleva a tenso superficial em relao da gua.Surfactantes reduzem a tenso superficial em relao da gua.Tio-compostos decrscimo desprezvel na teso superficial.

Espumas - um dos aspectos mais importantes e menos compreendidosda prtica da flotao.

O tamanho das bolhas e sua estabilidade influenciam na recuperao da flotao

Funes:

Reduzir a tenso superficialEvitar coalescnciaInteragir com a cadeia hidrocarbnica do coletor

Propriedades:

So constitudos de um grupo no-inico polar, geralmente OH, e outro polar, uma cadeia hidrocarbnica ramificada.Otimizam a cintica do processo de flotao, atuando nas interaes entre partculas e bolhas.

Espumantes

Uso de espumante em algumas usinas de flotao Mais usados so: 77A (Cytec); MIBC (isobutil metil carbinol); prolipropileno (Clariant).

Geralmente substitui parte da amina por espumante. Por exemplo, considerando uma dosagem de amina de 100 g/t, usa-se 30% (30g/t) de espumante.

EspumantesEstabilidade da espuma:Uma espuma estvel apresenta-se bem drenada, com bolhas polidricas, separadas por lamelas muito finas.

Fatores que influenciam a estabilidade da espuma: Drenagem de lquido na lamela.Difuso de gs atravs da lamela.Viscosidade superficial.

EspumantesFatores que podem destruir uma espuma:Adio de aditivos que eliminam a elasticidade superficial da bolha ou reduzem a viscosidade do lquido. Espcies inorgnicas ou outro surfatante de carga oposta ao surfatante formador da espuma causa sua remoo da interface lquido/gs, provocando desestabilizao da bolha, consequentemente, seu rompimento. Diminuio da elasticidade superficial da bolha atravs do deslocamento do surfatante adsorvido na interface pela adio de leo, o qual forma um filme lquido quase insolvel na interface.

EspumantesPara discutir:Considerando o equilbrio abaixo, o que pode ser feito para aumentar a solubilidade das aminas graxas primrias? O que aconteceria com sua funo espumante? R NH2 + H+ R NH3+

DepressoresDefinio:

So reagentes que inibem a ao do coletor sobre determinadas espcies minerais que se destinam ao afundado SELETIVIDADE

Propriedades:

Podem ser orgnicos ou inorgnicos.Se adsorvem na superfcie do mineral (interface slido/lquido).

Aplicao:

Em vrios sistemas minerias. Por exemplo em circuitos de chumbo/zinco e cobre/chumbo/zinco (ZnSO4 deprime esfalerita); em circuitos de minrio de ferro (amido e CMC deprimem hematita).

+

+

+

+BOLHA

BOLHAHEMATITAQUARTZO

+AMIDOEspcie catinica da aminaDmero

BOLHA DE AR

+

HEMATITA

BOLHA DE AR

+

+

+QUARTZO

+AGREGADO PARTCULA-BOLHA BEM SUCEDIDO

SiO2200g/t

Rm200g/t

Rfe200g/t

Constituintes do amido: amilose e amilopectina.

O que o amido???

A gelatinizao quebra as ligaes de hidrognio destruindo a conformao espiralada.

Diferena na colorao das solues de amido de milho gelatinizado (com concentrao de 1%) nas propores 2:1, 5:1 e 10:1 com a adio de Iodopolividona (100mg/ml). CONDIO: 0,5ml de soluo de amido gelatinizado e 1 gota de Iodopolividona.

Diferena na colorao das solues de amido de mandioca gelatinizado (com concentrao de 1%) nas propores 2:1, 5:1 e 10:1 com a adio de Iodopolividona (100mg/ml). CONDIO: 0,5ml de soluo de amido gelatinizado e 1 gota de Iodopolividona.

http://recarreguesuasenergias.blogspot.com.br/2012/07/gelatinizacao-do-amido.html

DepressoresPara discutir:

Porque amidos com teores de leo mais elevados no so indicados para uso na flotao reversa de minrio de ferro?

ReguladoresDefinio:

Reagentes capazes de tornar mais eficaz e/ou seletiva a ao dos coletores, ou seja, agem como ativadores do processo.

ReguladoresAplicao e exemplos:

Ction metlico cprico ativador da esfalerita e de sulfetos contendo ouro associado.

Sulfeto ou hidrossulfeto de sdio (Na2S e NaSH) so empregados na sulfetizao de oxidados de chumbo, cobre e zinco.

Moduladores de coletaModuladores de pH: cidos e bases. (Ex.: HCl, NaOH, CaCO3)

Moduladores de Eh: oxidantes e redutores. (Ex.: oxignio, nitrognio)

Moduladores de coletaImportncia da modulao do pH:

Flotabilidade de um silicato em funo do pH

Moduladores de coletaImportncia da modulao do Eh:

Especialmente na flotao de minerais sulfetados, pois estes podem ser oxidados o que inviabilizaria a ao dos coletores.

Os col