Que factores afectam o efeito de flotação?

A flotação é um processo complexo que envolve a interação de factores físicos, químicos e de engenharia. Foram envidados esforços extensivos de investigação e desenvolvimento para melhorar a tecnologia de flotação, as formulações de reagentes e a conceção de equipamentos para maximizar a recuperação de minerais valiosos, minimizando os impactos ambientais e os custos operacionais.

Vários parâmetros devem ser cuidadosamente controlados e ajustados para otimizar o processo de flotação. Estes incluem a seleção e a dosagem dos reagentes de flotação, o pH da polpa, a densidade da polpa, a taxa de aeração, a intensidade da agitação e o tempo de flotação. Além disso, o projeto e a configuração das células de flotação e o equipamento utilizado podem influenciar a eficiência e a eficácia do processo de flotação. Discutimos o "Flotação: Agitação, concentração, fração mássica da polpa" anteriormente, e hoje vamos apresentar os outros factores que influenciam o efeito de flutuação.

Factores-chave que podem ter um impacto significativo na flutuação

Propriedades minerais

As propriedades inerentes aos minerais que estão a ser processados podem afetar grandemente o seu comportamento de flotação. Estas propriedades incluem a composição mineral, a mineralogia, o tamanho das partículas, a libertação, a química da superfície e a carga da superfície. Diferentes minerais podem apresentar diferentes graus de hidrofobicidade ou hidrofilicidade, influenciando a sua resposta aos reagentes de flotação e a ligação às bolhas de ar.

Seleção de reagentes

Os reagentes de flotação desempenham um papel crucial na separação de minerais valiosos da ganga. Colectores, espumantes, modificadores e depressores são reagentes normalmente utilizados na flotação. A seleção e a dosagem destes reagentes dependem da mineralogia e do resultado de flotação pretendido. A seleção adequada dos reagentes pode aumentar a hidrofobicidade dos minerais valiosos, estabilizar a espuma, controlar o pH e deprimir seletivamente os minerais indesejados.

Química da pasta de papel

A composição química e o pH da polpa de flotação podem ter um impacto significativo no processo de flotação. O nível de pH pode influenciar a carga superficial dos minerais e o desempenho dos reagentes de flotação. Além disso, os iões, como os sais dissolvidos ou os iões metálicos, podem afetar a química da superfície e as interacções dos minerais, aumentando ou inibindo a flotação.

Distribuição do tamanho das partículas

A distribuição do tamanho das partículas da alimentação do minério pode afetar a eficiência da flotação. Devido ao aumento das interacções com a água e à formação de lodo, as partículas finas podem ter uma área de superfície mais elevada e tendem a ser mais difíceis de flutuar. As partículas grossas podem ter uma baixa libertação e uma fraca ligação às bolhas de ar. A otimização da distribuição do tamanho das partículas através da moagem e da classificação pode melhorar o desempenho da flotação.

Agitação e dispersão de ar

A agitação adequada e a dispersão do ar dentro da célula de flotação são essenciais para alcançar uma flotação eficiente. A agitação promove a mistura da polpa, dos reagentes e das bolhas de ar, assegurando a colisão e a ligação efectiva bolha-partícula. Uma agitação insuficiente pode resultar numa fraca recuperação da flotação. Da mesma forma, a dispersão das bolhas de ar na polpa é crucial para maximizar o contacto entre as bolhas e as partículas minerais.

Conceção do equipamento

O projeto e a configuração das células de flotação podem ter impacto na eficiência da flotação. Factores como a geometria da célula, a conceção do impulsor, a aglomeração da espuma e os mecanismos de lavagem da espuma podem influenciar o tempo de permanência das partículas na célula, a estabilidade da espuma e a qualidade do concentrado. A conceção ideal do equipamento deve ter em conta estes factores para maximizar o desempenho da flotação.

Condições de funcionamento

Vários parâmetros operacionais, como a densidade da polpa, a taxa de aeração, o tempo de flotação e a temperatura, podem afetar o processo de flotação. Estes parâmetros devem ser cuidadosamente controlados e optimizados para obter os resultados de flotação desejados. Por exemplo, a densidade excessiva da polpa pode dificultar a colisão bolha-partícula, enquanto a aeração insuficiente pode limitar a disponibilidade de bolhas de ar para fixação.

Problemas e soluções comuns

Como é que o lodo de minério influencia a flotação e como resolvê-lo?

Se a polpa de flotação contiver mais lodo, isso afectará negativamente a flotação.

Os principais impactos são os seguintes:

• É fácil de misturar em produtos de espuma, o que reduzirá o grau de concentrado.
• É fácil cobrir a superfície dos grãos grosseiros e afecta a flotação dos grãos grosseiros.
• Adsorvem um grande número de medicamentos, aumentando o consumo de medicamentos.
• Se o chorume ficar pegajoso, o estado de arejamento deteriora-se.

As medidas tecnológicas para resolver este problema são:

• Utilizar a pasta mais fina para reduzir a viscosidade da pasta, o que pode reduzir a inclusão de limo no produto de espuma.
• Adicionar um dispersante para dispersar o lodo e eliminar o efeito nocivo do lodo que cobre a superfície de outros minerais.
• A dosagem em lotes e secções pode reduzir o consumo de produtos químicos pela lama do minério.
• Deslamagem do material de flotação antes da flotação.

O método de deslamagem mais utilizado é a deslamagem por ciclone.

Qual é o principal efeito do ar na flutuação?

Para além do oxigénio, do hidrogénio e dos gases inertes, o ar contém dióxido de carbono e vapor de água.

O ar tem uma certa influência na flutuabilidade dos minerais:

• A hidratação ocorre quando o mineral é quebrado para expor a superfície fresca quando encontra água e é hidrofílico. No entanto, quando o gás se adsorve à superfície do mineral, pode enfraquecer a hidratação e fazer com que a superfície seja inicialmente hidrofóbica.
• Os gases e a superfície dos minerais são utilizados de forma selectiva. Entre eles, o oxigénio tem um maior impacto na superfície dos minerais.
• O papel do oxigénio é beneficiar a hidrofobicidade passo a passo do minério de sulfureto. No entanto, se o tempo de ação for demasiado longo, a superfície mineral torna-se novamente hidrofílica. Quando as condições de adsorção de gás são adequadas, causará a hidrofobicidade da superfície mineral, e pode ser flutuado mesmo sem adicionar um agente de flutuação (como pó de carvão seco). E a galena pode reagir com o xantato e flutuar apenas através da ação preliminar do oxigénio.

Se conhecermos os conhecimentos acima referidos, é possível aumentar a taxa de recuperação mineral, melhorar o grau de concentrado, reduzir o impacto ambiental, reduzir os custos operacionais, melhorar o controlo do processo e a flexibilidade operacional e melhorar a economia do projeto no processo de flotação. Este prémio contribui para o sucesso e a rentabilidade globais da atividade mineira.