Esta tese de doutoramento trata da flotação de carvão brasileiro. A amostra utilizada foi composta com base em critérios estatísticos, a partir de incrementos múltiplos colhidos em diversas minas da região do Alto Metalúrgico de Santa Catarina. Os finos naturais presentes na amostra foram considerados distintos dos finos gerados no manuseio e cominuição ulteriores, e, tratados separadamente. As variáveis estudadas foram a adição de coletor, a diluição de polpa, a adição de cloreto férrico (como depressor da pirita) e o efeito dos espumantes e de presença das lamas. Inicialmente foram feitos ensaios exploratórios em que se delimitou a faixa de variação desses parâmetros e se estabeleceu a rotina operacional. No planejamento experimental foram empregadas ao máximo ferramentas estatísticas de modo a controlar o erro experimental e a conhecer o efeito das diferentes variáveis e de suas interações. As conclusões obtidas no que se refere à depressão da matéria mineral foram: A) finos naturais: - a adição de coletor aparentemente não tem ação preponderante, - o cloreto férrico aparentemente não exerce efeito significativo, - os melhores resultados são obtidos com alta diluição de sólidos na flotação, - a eliminação das lamas favorece a seletividade do processo, - é perfeitamente viável a flotação sem a presença do coletor, o efeito manifestado por este reagente sendo deaumentar a recuperação de matéria carbonosa. O metil-isobutil-carbinol (MIBC) é mais seletivo que o óleo de pinho. B) finos de cominuição: - o processo é mais seletivo com este material que com os finos naturais, - o cloreto férrico e a diluição de polpa exercem efeito de mesmo sentido que com os finos naturais. O estudo da eliminação da pirita foi feito em duas etapas: na primeira se considerou a depressão da pirita e os ensaios foram feitos concomitantemente aos estudos de depressão das cinzas, dada a sua interdependência e possibilidade de interação mútua. Houve efetiva depressão da pirita pelo cloreto férrico e verificou-se que as condições que favorecem a eliminação das cinzas favorecem a depressão da pirita. Os resultados obtidos com os finos de cominuição são melhores que os obtidos com os finos naturais. A segunda etapa deste estudo pesquisou a depiritização em dois estágios, o primeiro consistindo na depressão das cinzas e flotação da matéria carbonosa (sem preocupação de deprimir a pirita), seguida de uma etapa de flotação da pirita e depressão da matéria carbonosa. Constata-se que este processo também é efetivo, e comparável ao anterior. Foi possível estabelecer modelo matemático representando-o. A maneira como os ensaios foram conduzidos permitiu que eles fossem analisados sob um ponto de vista cinético. As velocidades de flotação dos finos naturais e de cominuição são diferentes, o que confirma serem eles duas matérias primas intrinsecamente distintas. O efeito do coletor é o de aumentar a velocidade de flotação, sendo a ação do óleo de pinho muito mais acentuada que a do MIBC. Entretanto, o mesmo efeito se faz sentir sobre a matéria mineral, o que explica a maior seletividade deste reagente. As lamas prejudicam a velocidade de flotação dos finos naturais. O trabalho compreende ainda uma revisão inicial dos conceitos básicos de flotação dos carvões, com vistas a uma mais perfeita caracterização e compreensão dos termos empregados.

This thesis deals with froth flotation of Brazilian coal. The samples for the experimental work were composed of many increments taken from different mines in High Metallurgical area in the State od Santa Catarina, Brazil. The composition of the increments was done on a statistical bases. The natural fines present in the samples were considered distinct from comminution or handling fines and treated in different ways. The variables considered were promoter addition, pulp dilution, Ferric Chloride addition (as pyrite depressant) and the effects of frother and of slimes presence. Inicially exploratory tests were performed in order to limit the range of variation for the parameters and to stablish operational routine. Statistic has been amply used to control experimental error and to control parameters effect and its interactions. The conclusions concerning to mineral matter depression are as follows: A) with natural fines: - promoter addition had no apparent preponderant action, - Ferric Chloride did not exert any apparent important action, - better results were obtained with a high pulp dilution, - desliming favours process selectivity, - promoter-less flotation is viable, this reagent effect being to increase carbonaceous matter recovery. Methyl-isobutyl-carbinol presents better selectivity as compared to pine oil. B) with comminution fines: - the process presented a better selectivity for this material as compared natural fines, - Ferric Chloride and pulp dilution show the same behaviours as for the case of natural fines. The depyritization study was performed in two methods: first, pyrite depression was considered and tests were performed at the same time as ash depression tests, considering its interdependence and the possibility of mutual interaction. Ferric Chloride effectively depressed pyrite and conditions favouring ash depression are thesame which favour pyrite depression. Better results were obtained with comminution fines. Secondly, a double stage depyritization was considered, the first part consisting of ash depression and carbonaceous matter flotation, followed by a pyrite flotation step and carbonaceous matter depression. This process was also found to be effective and comparable to the first method. A mathematical model was developed to represent it. The tests were performed in such a way as to allow analysis from a kinetic viewpoint. The velocities for natural fines are different from those for comminution fines. This demonstrates again their intrinsic difference. The promoter increases the flotation rate. The pine oil effect is greater than the effect of Methyl-isobutyl-carbinol., but the same effect is exerted on mineral matter, which justifies this reagents greater selectivity. Slines disminish flotation rate for natural fines. This thesis also presents an inicial revision of basic concepts on coal flotation.