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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2010.tde-29112010-163346
Documento
Autor
Nome completo
Wendel Johnson Rodrigues
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Leal Filho, Laurindo de Salles (Presidente)
Masini, Eldon Azevedo
Park, Song Won
Peres, Antônio Eduardo Clark
Silva, Roberto Mattioli
Título em português
Mecanismo de flotação de partículas grossas em células mecânicas: influência das variáveis hidrodinâmicas e suas implicações cinéticas.
Palavras-chave em português
Flotação
Hidrodinâmica
Turbulência
Resumo em português
A seletividade e eficiência do processo de flotação não estão fundamentadas tão somente nas diferenças das propriedades físico-químicas das superfícies dos minerais, mas também na hidrodinâmica do sistema de concentração. Via de regra, a eficácia da flotação diminui quando o tamanho de partícula ultrapassa 150 micrômetros. Esta pesquisa visou estudar a influência de variáveis hidrodinâmicas sobre mecanismos de flotação de partículas grossas em células mecânicas e suas implicações cinéticas. Os ensaios utilizaram células com agitação mecânica e cada situação experimental esteve associada a um conjunto de variáveis hidrodinâmicas: números de hidrodinâmicos adimensionais, características geométricas do impelidor, velocidade mínima de suspensão da polpa, energia dissipada média e energia de preservação do agregado partícula-bolha. Desta forma, a influência dos parâmetros hidrodinâmicos na flotação de apatita e esferas de vidro (diâmetro médio248 micrômetros) foi determinada na presença de oleato de sódio e acetato de eteramina em pH 10. Em condições hidrodinâmicas pouco turbulenta, a recuperação de partículas grossas decresce em função da falta de suspensão de partículas, por outro lado para condições hidrodinâmicas mais severas a recuperação foi quase nula devido à destruição do agregado partícula/bolha. A cinética de flotação da apatita foi estudada em escala de laboratório sob severas condições de turbulência, os resultados indicaram que partículas grossas de apatita têm flotabilidade inferior a finas, corroborando que a flotação dessas partículas grossas não se ajustou ao modelo de primeira ordem. Estes resultados evidenciaram que grossas demandam um ambiente hidrodinâmico apropriado para flotar eficientemente.
Título em inglês
Mechanisms of coarse particle flotation in mechanical cell: influence of the hydrodynamic parameters and kinetics involvement.
Palavras-chave em inglês
Flotation
Hydrodynamics
Turbulence
Resumo em inglês
Coarse particles badly float mostly because the bubbleparticle aggregates are not strong enough to prevent the particle detachment from the bubble surface caused by the particle weight and turbulence eddies during the rise of the aggregates in the pulp phase to the froth phase and then to the froth launder. The aim this work was to determine effects and degrees of significance of hydrodynamic variables on coarse particle flotation and their kinetic implications. The tests were carried out in flotation cells with mechanical stirring system and each experimental condition was related to group of hydrodynamic variables: hydrodynamic dimensionless numbers, impeller geometries, minimum impeller rotational speed, energy dissipation rate and detachment energy. The influence of hydrodynamic parameters on flotation of the apatite and glass spheres (diameter average248 micrometers) was determined in the presence of sodium oleate and etheramine acetate at pH 10. For more quiescent hydrodynamic conditions, recovery of coarse particles decreased due to a lack in particle suspension, on the other hand, in the most severe hydrodynamic conditions the recovery was almost nil because the bubbleparticle aggregates detachment. Flotation kinetics of apatite was studied in laboratory scale under strong hydrodynamic conditions, the results indicated that coarse particles of apatite float at a lower rate than finer particles and the flotation kinetics of coarse particles did not fit to first order model. Those results evidenced that coarse particles demand a suitable hydrodynamic environment to float efficiently.
 
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Data de Publicação
2011-01-14
 
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