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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Embargo Date: 2021-02-25
Title: Estudo da influência do tamanho de bolha na flotação em coluna para diferentes granulometrias de apatita
Alternate title (s): Study of the influence of bubble size on column flotation for different apatite granulometry
Author: Reis, Angelica da Silva
First Advisor: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
First member of the Committee: Oliveira, Michelly dos Santos
Second member of the Committee: Santos, Mariana Alves dos
Third member of the Committee: Santana, Ricardo Correa de
Fourth member of the Committee: Vieira, Luiz Gustavo Martins
Summary: Flotação é um processo de concentração baseado na separação seletiva dos constituintes através da diferença entre as propriedades de superfície das substâncias envolvidas na operação. Uma das suas aplicações é na indústria de fertilizantes, na qual o processo visa separar os minerais de interesse dos componentes de ganga. Diante da forte demanda por produtos agrícolas, associada à alta dependência da importação de fertilizantes, um estudo que proporcione um maior conhecimento do processo de flotação é importante, visto ser essa uma operação que promove a concentração mineral a partir de um aproveitamento de minérios complexos e de baixos teores, de forma econômica e com bons rendimentos. A flotação tem como mecanismo principal a interação bolha-partícula, a qual é fortemente dependente do tamanho da partícula e da distribuição do tamanho de bolha (DTB). Para que se promova um processo mais eficiente, diferentes tamanhos de partícula exigem variadas DTBs. Sabendo que as bolhas de ar são responsáveis por coletar e transportar as partículas hidrofóbicas da polpa para a espuma, o controle do tamanho e da distribuição das bolhas geradas é essencial para promover uma maior interação bolha-partícula. Portanto, este estudo teve como objetivo verificar a influência do tamanho de bolha no desempenho da flotação da apatita de diferentes granulometrias: finas (d3,2=13,95 m), intermediárias (d3,2=50,86 m) e grossas (d3,2=108,96 m). Para isto, inicialmente foi investigada a influência da adição da partícula mineral na coluna de flotação, verificando uma diminuição considerável no tamanho de bolha (2,1 a 3,2 vezes menor com relação às bolhas medidas no sistema ar-água) e definindo, a partir disso, que as bolhas seriam medidas durante a flotação mineral. Na análise da influência do tamanho de bolha na flotação, para cada faixa de tamanho de partícula estudada, foram determinadas as condições de condicionamento da polpa que promoviam o melhor desempenho da flotação e, os resultados foram avaliados a partir das imagens obtidas e dos valores obtidos para recuperação e teor de P2O5. Os resultados possibilitaram identificar faixas de diâmetro de bolha que favorecesse um melhor desempenho para cada faixa de tamanho de partícula estudada. As partículas intermediárias foram as que apresentaram os melhores resultados para toda a distribuição de diâmetro de bolha estudada. As partículas finas obtiveram um melhor desempenho na flotação quando foram utilizadas bolhas intermediárias (800-1000m). E as partículas grossas apresentaram um melhor desempenho para bolhas grandes, porém devido a sua alta taxa de desprendimento, foi observado baixos valores de recuperação, na flotação dessa faixa de partículas.
Abstract: Flotation is a concentration process based on the selective separation of the constituents through the difference between the surface properties of the substances involved in the operation. One of its applications is in the fertilizer industry, in which the process aims to separate the minerals of interest from the gangue components. Given the strong demand for agricultural products, associated to the high dependence on fertilizer imports, a study that provides a better knowledge of the flotation process is important, since this is an operation that promotes mineral concentration from a complex and low-grade mineral exploration, economically and with good yields. The main mechanism of flotation process is bubble-particle interaction, which is strongly dependent on particle size and bubble size distribution (BSD). In order to promote a more efficient process, different particle sizes require various BSDs. Knowing that air bubbles are responsible for collecting and transporting the hydrophobic particles from the pulp to the foam, controlling the size and distribution of the bubbles generated is essential to promote greater bubble-particle interaction. The aim of this study was to verify the influence of the bubble size on apatite flotation performance of different sizes: fine (d3,2 = 13,95 m), intermediate (d3,2 = 50,86 m) and coarse (d3,2 = 108,96 m). Therefore, initially the influence of the addition of the mineral particle in the flotation column was investigated and it was verified a considerable decrease in bubble size (2.1 to 3.2 times lower in relation to the bubbles measured in the air-water system), thereby it was defining that the bubbles would be measured during mineral flotation. In the analysis of the bubble size influence on flotation, for each particle size range studied, the conditions of pulp conditioning that favored the best flotation performance were determined and the results were evaluated from the obtained images and the values for recovery and P2O5 content. The results allowed to identify bands of bubble diameter that favored a better performance for each particle size range studied. The intermediate particles presented the best results for the entire distribution of bubble diameter studied. The fine particles obtained a better flotation performance when using medium-sized bubbles (800-1000 m). And the coarse particles showed a better performance for large bubbles, but due to their high detaching rate, low recovery values were observed in the flotation of this particles range.
Keywords: Engenharia química
Flotação
Apatita
Partícula
Tamanho de bolha
Tamanho de partícula
Flotation
Bubble size
Particle size
Apatite
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: REIS, Angelica da Silva. Estudo da influência do tamanho de bolha na flotação em coluna para diferentes granulometrias de apatita. 2019. 105 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.322
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.322
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24522
Date of defense: 25-Feb-2019
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