Tratamento de Minérios

CETEM Tratamento de Minérios – 5ª Edição 575
FATORES QUE INFLUENCIAM NA DENSIDADE DE ADSORÇÃO
A adsorção de um polímero em uma superfície mineral é influenciada por
parâmetros relacionados à molécula do floculante, à superfície e ao meio. A densidade
de adsorção depende, principalmente, dos fatores descritos a seguir.
(A) Superfície Mineral
A densidade de adsorção é consequência da afinidade da molécula do floculante
pela superfície mineral. Dependendo do mecanismo de adsorção, a existência de sítios
metálicos atrativos, o excesso de carga de sinal oposto à da molécula e a
hidrofobicidade são características da superfície mineral que podem contribuir para uma
maior adsorção do polímero.
Mpofu et al., (2005) observaram que a densidade de adsorção de uma
poliacrilamida em uma esmectita é fortemente influenciada pela presença de espécies
metal-hidroxilados na superfície mineral.
(B) Tamanho da Molécula
A influência do tamanho da molécula do polímero está relacionada ao tamanho
do floco produzido e ao mecanismo de formação dos mesmos. Deve-se lembrar que a
solubilidade do floculante diminui com o aumento do tamanho da molécula.
À medida que cresce o tamanho da molécula do polímero, aumenta sua
capacidade em agregar partículas, produzindo flocos grandes, pesados, que sedimentam
com facilidade. Portanto, floculantes com peso molecular elevado devem ser usados em
operação de espessamento. Por outro lado, em operação de filtragem, onde os flocos
devem ser formados por reversão localizada de carga (patch flocculation), os polímeros
com cadeia curta são mais eficientes, já que devem ocupar apenas parte da superfície
mineral.
Em sistemas onde a adsorção do polímero ocorre através de muitos monômeros,
ou seja, quando a molécula espalha-se sobre a superfície em uma adsorção horizontal
(flat adsorption), a massa de molécula adsorvida por unidade de área é independente do
peso molecular. O número de moléculas adsorvidas, no entanto, diminui com o
aumento do peso molecular. Uma situação inversa acontece quando a molécula assume
uma conformação vertical em relação à superfície. Nesse caso, a massa adsorvida por
unidade de área da superfície aumenta com o peso molecular (Bajpai, 1994), enquanto o
número de moléculas adsorvidas não é afetado pelo tamanho da molécula.
Há uma relação empírica que relaciona a massa adsorvida por unidade de área
“Γ” com o peso molecular “M” (Vincent, 1974; Rose e John, 1985):
Γ = k’ M a [12]