Tratamento de Minérios

CETEM Tratamento de Minérios – 5ª Edição 399
INTRODUÇÃO
A química de interfaces e de sistemas coloidais desempenha um papel
importante na tecnologia mineral. A flotação em espuma é um exemplo de química de
superfície aplicada, pelo qual minerais podem ser separados de outros minerais,
dispersos em uma solução aquosa, contendo, entre outros, agentes tensoativos que
controlam suas propriedades de superfície para uma separação efetiva. Na prática, isto
é levado a efeito por meio da adição de surfatantes a uma polpa de minério cominuído.
Na etapa seguinte, por dispersão de uma fase gasosa na célula de flotação, as partículas
de certo(s) mineral(ais) prendem-se às bolhas de ar e são conduzidas por elas à camada
de espuma, onde são recolhidas sob a forma de uma espuma rica em determinado(s)
mineral(ais).
O principal objetivo da adição de surfatantes é o recobrimento da superfície
mineral, tornando-a hidrofóbica. Os minerais hidrofobizados apresentam uma fraca
afinidade pela água e consequentemente podem ser ligados às bolhas de ar e separados
dos demais.
A separação por flotação é caracterizada pelo envolvimento das fases sólida,
líquida e gasosa. Desse modo, para a compreensão desse processo, é necessário
estudar as propriedades físico-químicas de superfície, estabelecendo a natureza e a
ligação entre as interfaces sólido-líquido, sólido-gás e gás-líquido. Neste particular, a
aplicação dos princípios da termodinâmica de interfaces tem contribuído para o
entendimento dos mecanismos envolvidos no processo.
O conceito de energia livre superficial fornece uma base satisfatória para explicar
a maioria dos fenômenos que são pertinentes ao processo de flotação. Evidências
experimentais dentro dos princípios da fragmentação indicam que sólidos duros
geralmente apresentam energia superficial mais elevada do que os friáveis, requerendo
uma maior quantidade de energia para romper as forças de ligação existentes antes da
formação das superfícies. A energia livre superficial dos sólidos deve ser considerada,
pois o cálculo da mesma permite ainda avaliar a hidrofobicidade bem como outros
parâmetros de molhabilidade.
As partículas finas produzidas durante o processo de fragmentação aderem umas
às outras, por meio de forças eletrostáticas e de van der Waals. Dessa forma, são
poucas as etapas do processo de beneficiamento realizadas a seco, a água é o meio de
dispersão mais econômico. Consequentemente é importante avaliar a reatividade da
superfície dessas partículas, gerada pela quebra da periodicidade regular da rede
cristalina dos sólidos, com as moléculas de água, ou seja, a natureza da interface
mineral-água.