Resumo: Flotação no Carvão

[pic 2]

Tratamento de Minérios II

Resumo : Flotação no Carvão.

A cinética de flotação envolve vários processos de transferência de massa como:transferência selectiva de material a partir da polpa para a espumapor adesão partícula – bolha; transferência nãoselectiva de material a partir da polpa para a espuma por arraste mecânico e hidráulico; retorno (seletiva e não seletiva) do material para a polpa através de drenagem de espuma. Este processo tem sido muito estudado por vários pesquisadores ao longo do tempo, e diferentes unidades têm sido desenvolvidas para a otimização e controle do processo.

O carvão é composto basicamente pelos elementos carbono , hidrogênio , oxigênio e contêm ainda quantidades menores de enxofre, silício, nitrogênio, alumínio, ferro', cálcio, magnésio, potássio, sódio e titânio. Foram identificados traços de todos os elementos que ocorrem na crosta terreste. O carbono, elemento presente em maior abundância, em sua forma molecular combinada com peque nas quantidades de hidrogênio e oxigênio sustenta a integridade estrutural do carvão e constitui a maior parte do seu conteúdo calorífico.

A complexidade da composição estrutural do carvão causa dificuldades no uso de métodos espectroscõpicos (infravermelho, ressonância magnética nuclear, ultra violeta e fluorescência)os quais permitem análise não destrutiva do carvão. Muitos dos estudos analí ticos dependem da quebra da matriz de carvão em vários compostos orgânicos os quais são analisados por métodos espectroscõpicos, cro matogrãficos ou por via úmida, porém, torna-se difícil estabelecer una relação entre os produtos de degradação e a estrutura precursora do carvão. Essas estruturas orgânicas estão ligadas entre si for mando polímeros de ligação cruzada, podendo existir ainda, moléculas pouco polimerizadas retidas na matriz. 0 peso molecular das ca deias polimêricas, entre as ligações cruzadas, parece variar de 500 a 1500, decrescendo a medida que o carvão cresce na classificaçao Rank

Os agentes usados na flotação são classificados de acordo com o seu papel nos seguintes grupos: espumantes, ativadores, depressores, reguladores do pH e do meio, flocularites. e coletores. Os espumantes são substâncias orgânicas tensoativas heteropo lares, que podem se adsorver na superfície de separação liquido-ar. Atuam na fase liquida aumentarido a resistência mecânica das bolhas de ar, favorecendo sua conservação no estado disperso, aumentando, desta forma a superfície de aderência das partículas do material : flotante, porém a eficiência dos espumantes depende em grande parte do meio. Sua capacidade para a formação de espuma ê máxima quan 11 do o composto se encontra na forma molecular Os álcoois alifãticos relativamente pesados são bons espumantes. O hexanol reune boas propriedades, mas os homólogos inferiores são demasiado solúveis em meio aquoso e os superiores ao oc tanol são praticamente insolúveis.  misturados com petróleo ou óleo de pinho ou óleo de eucalipto são também utilizados como espumantes. As quantidades usadas dessas substâncias variam de 20 a 200 gramas por tonelada do mineral, segundo a maior ou menor capacidade espumante. Os sabões, embora ótimos espumantes, não são usados pois baixam a tensão superficial do meio, diminuindo o traba 12 lho sólido-ar Os ativadores, depressores e reguladores do pH e do meio, são substâncias orgânicas ou inorgânicas que quando adsorvidas pe la superfície do sólido, modificam sua natureza e com isso a afinidade natural para a fixação do coletor acelerando ou retardando 10 a flotação de determinadas partículas . Um exemplo clássico da ação destes agentes é o do sulfato de cobre, que quando acrescentado aos minerais de sulfeto de zinco (esfalerita) . forma sulfeto de cobre na superfície do mineral, o qual fiota mais facilmente do que o sulfeto de zinco. Em geral, quanto mais insolúvel o sulfeto melhor é a fixação do coletor e a flotação é favorecida. Porém, nem sempre estes agentes atuam por adsorção, as vezes, se verificam ações tipicamente químicas, como no caso da xantação da galena Os floculantes são substâncias de alto peso molecular, naturais ou sintéticos, que favorecem a flotação de partículas mine rais em dispersões aquosas e que atuam na superfície do mineral. Fundamentalmente são usados para aglomerar os concentrados, ou como reguladores da flotação. Os agentes floculantes sintéticos foram os mais difundidos nos últimos tempos, e em geral, são polímeros lineares hidíossolúveis com peso molecular variando entre 10.000 a alguns milhões Os coletores englobam um jgrande grupo de substâncias orgânicas, bastante diversas na sua composição e estrutura. A sua principal função é aumentar seletivamente a hidrofobicidade da superfície das partículas de certos minerais na flotação, para criar condições favoráveis de aderência das partículas nas bolhas de ar Substâncias frequentemente utilizadas como coletores são alquilxantatos onde a hidrofobicidade â superfície aumenta com o aumento da cadeia alquílica; "aerofloats" ,que são 12 tiofosfatos , onde R pode ser grupo metil ou fenil e o H pode ser 12 substituído por outros átomos de caráter metálico; tiocarbanilida  e os tionocarbamatos. Os xantatos sao instáveis em meio ácido mas bastante estáveis em meio básico. O inverso ocorre  com os ésteres xânticos, dependendo do grupo de saída, eles se hidrolisam mais rapidamente em meio básico.