CRITÉRIOS DE FLOTABILIDADE
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CRITCRITÉÉRIOS DE RIOS DE FLOTABILIDADEFLOTABILIDADE
DDEEMMININ
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DDEEMMININCritérios de Flotabilidade
Técnicas usadas para estudos de interação entre reagentes de flotação e minerais.
• Ângulo de contato
•Microflotação em Tubo de Hallimond
θ
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DDEEMMININCritérios de Flotabilidade
• Ângulo de contato
Gásθ
Sólido
Líquido
θ
SólidoLíquidoGás
Gás
θ
Sólido
Líquido
>>Critérios hidrodinâmicos devemSer atendidos para que ocorra aflotação.
Problemas:• superfície lisa e polida = minerais• situação estática = flotação
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DDEEMMININCritérios de Flotabilidade
• Ângulo de contato
Problemas:• superfície lisa e polida = minerais• situação estática = flotação
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DDEEMMININCritérios de Flotabilidade
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DDEEMMININCritérios de Flotabilidade
• Medida do ângulo de contato
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DDEEMMININ Critérios de Flotabilidade• Tubo de Hallimond
• Quem inventou o tubo………
• O tubo “modificado foi desenvolvido por Fuerstenau e dois alunos;
• Aproximadamente 180 ml , 24mm diâmetro e 30 graus inclinação;
• Gás pode ser o ar. Usa-se N2 por tradição (atm controlada eventualmente);
•Vazão comum é 60 ml/s e em geral 1 a 2 gramas de material; checar arrasteem função da granulometria ( 0,15 a 0,10 µm é normalmente adequado). Pode ser usado tubo extensor para evitar arraste;
• Pode condicionar, medir pH e depois inserir a parte superior;
•Restrição……..
Hallimond, geólogo
material magnético devido ao agitador magnético
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DDEEMMININ Critérios de Flotabilidade• Microflotação em Tubo de Hallimond – coletor = amina / depressor = amido
3,012,12512,0
4,011,535,511,5
8,511,069,011,0
9,010,579,010,5
8,510,077,910,0
7,39,678,09,5
7,19,576,09,0
6,08,975,08,5
5,28,563,08,2
4,17,850,87,7
3,87,436,07,0
3,36,025,56,5
3,05,512,55,5
% flotadapH% flotadapH
HEMATITAQUARTZO
Construir gráfico de % flotada em função do pH para os dois minerais e comentar.
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Precursor de outras metodologias de
microflotação, presente na literatura desde
1916 (Leja e Poling, 1968)
Tubo de
ensaio
modificado
Descrição sucintaTécnica
RESULTADOS QUALITATIVOS
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Usava tubo de vidro com entrada controlada de
bolhas individuais de ar (Cooke, 1949).
Bubble
pick-up
Descrição sucintaTécnica
Entrada de gás
Formação de bolha e coleta de partículas
RESULTADOS: FLOTAÇÃO TOTAL, PARCIAL OU NULA
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Cilindro de vidro com precipitação de ar facilitada
por vácuo (Schuhmann e Prakash, 1950)
Flotação
a vácuo
Descrição sucintaTécnica
Cilindro graduado de 100 ml com tampa:
• Agitação para saturação da solução com ar;
• Conexão a uma linha de vácuo;
• Redução da pressão e precipitação do ar na
superfície das partículas
RESULTADOS: FLOTAÇÃO TOTAL, PARCIAL OU NULA
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Usada para minerais puros e para misturas
de minerais. (Gaudin et al., 1928).
Mini célula de
flotação (50g)
Descrição sucintaTécnica
RESULTADOS: QUANTITATIVOS E POUCO PRECISOS
Pequena célula de vidro para a flotação de pequenas
amostras, via de regra 50 g. A célula tem um agitador
mecânico e o ar é introduzido pela ação do vórtex
que se forma. Uma divisória vertical é usada para
diminuir o arraste.
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Célula de vidro com agitador mecânico com
haste de vidro permitindo uso para minerais
magnéticos (Smith e Partridge, 1972).
Célula de
Smith &
Partridge
Descrição sucintaTécnica
RESULTADOS QUANTITATIVOS
Gás
Alimentação
Flotado
Nível deágua
Agitador
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Célula de vidro de 125 ml introduzida em 1963.
Fundo de placa porosa e agitação com barra
magnética, (Fuerstenau et al., 1963)
Célula de
Fuerstenau
Descrição sucintaTécnica
RESULTADOS QUANTITATIVOSBOM CONTROLE DAS VARIÁVEIS
E BOA REPETIBILIDADE
FlotadoAr
Placa PorosaBarra Magnética
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Célula criada por Chudacek em 1985 com
forma de tubo de ensaio que é sacudida via
mecanismo pneumático (Ronney, 2004).
Célula
EMDEE
Descrição sucintaTécnica
RESULTADOS QUANTITATIVOSBOM CONTROLE DAS VARIÁVEIS
E BOA REPETIBILIDADE
Célula de vidroControle do número e frequência do sacudimento
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Criado em 1944 (original) por Hallimond com o ar
introduzido através de um capilar (Klassen, 1965).
Tubo de
Hallimond
Descrição sucintaTécnica
Bureta para dosagem de ar
Depósito para partículas flotadas
Camada de partículas
Capilar
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Empregado por Metzger que dividiu o tubo original de
Hallimond em duas partes encaixadas através de junta
esmerilhada de vidro - 1952?
Tubo de
Hallimond
(modificado 1)
Descrição sucintaTécnica
Agitador
Magnético
Gás
Barra magnética
Rolha
Nível da espuma
30o
4"
8"1"
Junta esmerilhada
Capilar
60 µm
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Fuerstenau: capilar ou placa porosa de vidro. Agitação
com barra magnética. A versão com placa porosa é
hoje usada mundialmente (Fuerstenau et al. 1957).
Tubo de
Hallimond
(modificado 2)
Descrição sucintaTécnica
Agitador
Magnético
Placa porosa
Gás
Partículas
coletadas
Rolha
Nível da “espuma”
Barra magnética
Junta esmerilhada
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Outras alterações (Marciano e Araújo, 1988)(Viana,1982)Tubo de Hallimond
Descrição sucintaTécnica
AgitadorMagnético
Gás
Flotado
Alimentação
Saída do afundado
Saída de
gás
phmetro
Entrada de gásRolha
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FLOTADO
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AFUNDADO
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As principais vantagens do Tubo de Hallimond :
• fácil operação;
• alto nível de repetibilidade e reprodutibilidade;
• baixíssimo nível de dependência do operador;
• rapidez dos testes;
• excelente controle das variáveis do teste;
• flotabilidade mostra boa correlação com testes
de
bancada e mesmo com resultados de plantas
industriais
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ALGUMAS SUGESTÕES PARA OPERAÇÃO E PADRONIZAÇÃO :
• Os tempos de condicionamento e coleta devem ser estabelecidos em
testes preliminares;
• Uma opção pode ser estabelecer tempos idênticos aos da literatura de
referência do pesquisador para que possa se comparar os resultados.
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 5 10 15 20 25 30 35
Tempo de Condicionamento (min.)
- tempo coleta (1 minuto)- tempo de coleta (5 minutos)
Espodumênio - Oleato de Sódio 1 x 10-4 M, pH 8
FLO
TA
BIL
IDA
DE
(%
)
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ALGUMAS SUGESTÕES PARA OPERAÇÃO E PADRONIZAÇÃO :
• Considera-se que a melhor condição de agitação é a máxima possível
em que não ocorra arraste das partículas na ausência de reagentes
coletores.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6 7Posição no mostrador do agitador magnético
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ALGUMAS SUGESTÕES PARA OPERAÇÃO E PADRONIZAÇÃO :
• Vazões usuais de gás são de 10 a 80 ml/minuto para faixa de
granulometria de 100 a 300 µm.
TEMPO DE FLOTAÇÃO1 MINUTO
100
80
60
40
20
30 60 90 1200VAZÃO DE NITROGÊNIO (ml / minuto)
FLO
TA
BIL
IDA
DE
(%
)
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ALGUMAS SUGESTÕES PARA OPERAÇÃO E PADRONIZAÇÃO :
• Condicionamento com o depressor diretamente na parte inferior do tubo e
complementação da solução para o condicionamento com o coletor;
• Condicionamento com o depressor/coletor fora do tubo e transferência
da suspensão para o tubo.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Amilopectina (mg/l)
EspodumênioMicroclinaQuartzoMoscovita
Acetato de dodecilamina (1 x 10-4 M, pH=3)