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A flotação, na prática, segue uma sequência de etapas técnicas, com controle rigoroso de variáveis físicas e químicas.

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A flotação pode ser aplicada em diferentes tipos de minerais, dependendo das características químicas e físicas de cada substância.

Exemplos:

Minerais sulfetados

Minerais oxidados

Minerais Não metálicos

A aplicação depende não apenas do tipo de mineral, mas também do teor, granulometria e impurezas presentes.

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A flotação é um processo utilizado no beneficiamento mineral, ou seja, na separação do minério da ganga.

Ela é um método físico-químico, que acontece dentro de um meio aquoso (água + partículas minerais) e usa a introdução de bolhas de ar para separar minerais com base no comportamento da superfície de cada partícula.

Esse processo depende de um fenômeno chamado hidrofobicidade (aversão à água) ou hidrofilia (afinidade com a água). Ou seja, o mineral que é hidrofóbico gruda nas bolhas de ar, sobe com elas para a superfície e forma uma espuma. Já os minerais hidrofílicos permanecem na água e vão para o fundo do tanque.

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How does the Flotation machine work? #miningequipment #mining #gold #money  #jycrusher

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A moagem é a primeira etapa física onde o minério é fragmentado mecanicamente, usando moinhos (de bolas, de barras, etc.), até que os minerais de interesse se libertem da rocha (liberação mineral).

Depois, a polpa passa por peneiras e ciclones, que fazem a classificação granulométrica: separação por tamanho de partículas.

⚠️ Por que isso importa?

A flotação só funciona bem se os minerais estiverem liberados.

Tamanhos ideais: entre 20 e 150 micrômetros (µm).

Acima disso: partículas não flutuam direito, são muito pesadas.

Abaixo disso: partículas muito finas formam “lames” (slimes), que atrapalham o processo, cobrem as bolhas e geram arraste mecânico de impurezas.

📚 Exemplo real:

Em flotação reversa de minério de ferro (como em Carajás/PA), a polpa é moída até D80 ≈ 150 µm antes de ir para a célula.

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Resumo de como funciona passo a passo a flotação dentro de células de flotação

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Explicação detalhada sobre os conceitos empregados da flotação e como acontece o processo

# data[].attributes.body
1. Moagem do minério: o material bruto (rocha) é moído até virar uma polpa — mistura líquida de partículas sólidas muito pequenas e água.

2. Condicionamento da polpa com reagentes químicos:
Os minerais precisam ter a superfície alterada quimicamente para que possam ser separados.

Para isso, usamos:

🔹 Coletores: São substâncias químicas que se aderem à superfície do mineral desejado (o que você quer recuperar). A função deles é deixar essa superfície hidrofóbica — ou seja, com aversão à água — para que ela grude nas bolhas de ar.

Exemplos:

Xantatos – usados para minerais metálicos (ex: cobre, zinco).

Aminas – usados para flotação reversa de minério de ferro.

Hidroxamatos – para certos óxidos metálicos e minerais complexos.

🔹 Depressores: São reagentes que impedem que certos minerais flutuem. Eles se ligam à superfície de minerais que você quer que fiquem no fundo do tanque.

Exemplo: amido é usado para impedir que o ferro flutue quando queremos remover a sílica.

🔹 Espumantes: Permitem que as bolhas de ar durem mais tempo e formem uma espuma estável, onde os minerais hidrofóbicos ficam retidos. O espumante não separa os minerais, mas ajuda a sustentar a espuma até ela ser coletada.

Exemplo: MIBC (metil-isobutil-cetona), óleos vegetais.

🔹 Reguladores de pH (Modificadores): Controlam o pH da polpa, que é essencial porque os reagentes químicos só funcionam dentro de faixas específicas de pH. Por exemplo, a flotação reversa de minério de ferro funciona melhor com pH entre 10,0 e 10,5, para que a amina funcione bem e o amido deprimir o ferro com eficiência.

Exemplos: cal (hidróxido de cálcio), soda cáustica (hidróxido de sódio), ácido clorídrico.

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Depois da cominuição, o minério é transformado em uma polpa e transferido para tanques de condicionamento, onde são adicionados os reagentes químicos da flotação.

📌 Etapas químicas principais:

1. Adiciona-se o coletor → reage com os minerais que queremos separar.

2. Depois, o depressor → inibe a flutuação de minerais indesejados.

3. Em seguida, o espumante → forma bolhas de ar estáveis.

4. Por fim, ajusta-se o pH com cal ou soda.

🕒 Tempo de condicionamento:

Entre 1 e 3 minutos, dependendo do tipo de reagente e do minério.

🧪 Exemplo prático:

Na flotação reversa do ferro com amido de milho e amina, primeiro adiciona-se o amido (depressor), depois a amina (coletor) e ajusta-se o pH com cal para ~10,5.

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É o momento em que a polpa entra nas células de flotação, que são equipamentos com sistemas de agitação (rotor e estator) e aeração (injeção de ar comprimido).

As bolhas de ar são geradas dentro do líquido, e o movimento agitador garante que elas se espalhem uniformemente e colidam com as partículas.

💡 Por que isso é essencial?

Para que haja adesão partícula-bolha, é necessário contato físico entre elas.

A eficiência do processo depende da quantidade, tamanho e estabilidade das bolhas.

🫧 Tamanhos de bolhas:

Células mecânicas: bolhas maiores (~0,8 a 1,2 mm) → menos seletivas.

Colunas de flotação: bolhas menores (~0,3 a 0,5 mm) → mais seletivas.

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Hidrofobicidade x Hidrofilia

Hidrofóbico: repele água → gruda na bolha.

Hidrofílico: se mistura com água → fica na polpa.

Ângulo de Contato

Medida usada para avaliar se uma partícula vai se aderir a uma bolha.

Um ângulo de contato baixo (< 20°) significa que a partícula tem boa aderência à bolha (boa flotabilidade).

Se for muito alto, a partícula não vai aderir e vai afundar.

Granulometria

A flotação funciona melhor quando as partículas estão entre 20 e 150 micrômetros (µm).

Se forem muito grandes, não aderem direito às bolhas.

Se forem muito pequenas (<10 µm), formam lama ("slime"), que atrapalha a flotação pois encobre outras partículas e causa arraste.

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São minérios que contêm enxofre em sua estrutura química, como a calcopirita (CuFeS₂), galena (PbS) e esfalerita (ZnS). São comuns na mineração de metais metálicos: cobre, zinco, chumbo, níquel, etc.

Como se comportam na flotação?

Esses minerais têm naturalmente alguma hidrofobicidade.

A flotação usada é a direta, ou seja, o mineral valioso é coletado pela bolha e sobe com a espuma.

🧪 Reagentes utilizados:

Coletores:

Xantatos (ex: isopropil xantato de sódio – SIPX) são os mais comuns.

Eles se ligam quimicamente à superfície dos sulfetos, criando uma camada apolar (hidrofóbica).

Quanto mais hidrofóbico o mineral, maior a chance de aderir à bolha.

Depressores (quando há mistura com pirita ou minerais indesejáveis):

Ex: Cianeto de sódio ou sulfato de zinco.

Espumantes:

MIBC ou óleos de pinho – ajudam a formar uma espuma leve e estável.

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Fluxograma de processo da usina de concentração da Samarco.

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São minérios ricos em óxidos metálicos, como:

Hematita (Fe₂O₃)

Magnetita (Fe₃O₄)

Goethita (FeO(OH))

Estes minerais têm superfícies mais hidrofílicas (afinidade com água), então é mais difícil fazê-los flutuar. Por isso, a técnica usada é:

🔄 Flotação reversa:

Ao invés de tentar fazer o minério de ferro flutuar, deprimimos o ferro e fazemos flutuar a sílica (impureza).

Assim, o concentrado de ferro fica no fundo, e a espuma leva embora o rejeito.

🧪 Reagentes usados:

Depressor:

Amido (de milho, mandioca, batata ou sorgo) → se liga à hematita e impede que ela flutue.

O amido forma uma camada que deixa a superfície do ferro hidrofílica (adora água).

Coletor:

Aminas catiônicas (ex: Flotigam, Flotinor) → se ligam à sílica (SiO₂), tornando-a hidrofóbica.

Assim, a sílica adere à bolha e vai embora com a espuma.

Modificador de pH:

Cal hidratada (Ca(OH)₂) → regula o pH entre 10 e 10,5, que é a faixa ideal para amido e amina funcionarem.

📌 Observações importantes:

A eficiência depende muito da granulometria e da qualidade do amido.

No Brasil, o uso de farinha de sorgo como alternativa ao amido tradicional vem crescendo (estudos mostram resultados semelhantes com menor custo).

🧪 Exemplo real:

A Samarco aplica flotação reversa catiônica para remover sílica de concentrados de ferro.

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São minerais sem valor metálico, mas com aplicações industriais (refratários, cerâmica, fertilizantes, etc.). Alguns exemplos importantes:

A) Grafita

Naturalmente hidrofóbica → fácil de flotar, geralmente sem necessidade de coletor.

Flotação direta, apenas com espumante e pH controlado.

Usada em produção de baterias e materiais refratários.

B) Carvão mineral

Flotação direta, para separar o carvão da cinza (argilas, sílica).

Partículas muito finas (slimes) devem ser removidas antes (pré-tratamento com ciclones ou hidrociclones).

Uso de coletor do tipo óleo diesel ou óleo de pinho.

C) Fluorita (CaF₂)

Usada para produzir ácido fluorídrico e no setor siderúrgico.

Flotação diferencial: separar da calcita (CaCO₃), que tem comportamento parecido.

Usa-se ácido oleico como coletor aniônico, com ajustes de pH e uso de depressor para a calcita.

D) Quartzo (SiO₂)
Na flotação reversa do minério de ferro, o quartzo é removido como rejeito espumoso, enquanto o ferro é deprimido.

Usada na fabricação de vidros, sílica de alta pureza, cerâmica.

Flotação reversa (como impureza) ou direta (quando é o produto).

Utiliza-se aminas (coletor), amido (depressor), MIBC (espumante), pH 10–11.

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A rota de flotação significa o tipo de estratégia usada para separar os minerais, e isso depende da natureza do minério e dos objetivos do beneficiamento.

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1. TIPOS DE FLOTAÇÃO QUANTO À TÉCNICA FÍSICA USADA

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1. TIPOS DE FLOTAÇÃO QUANTO À TÉCNICA FÍSICA USADA

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1.1 Flotação por espuma (Froth Flotation)

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1.1 Flotação por espuma (Froth Flotation)

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É o tipo mais utilizado industrialmente. Minerais hidrofóbicos aderem às bolhas de ar, formando uma espuma rica, que é separada por transbordo ou raspagem.
Os minerais hidrofílicos permanecem na polpa e seguem com o fluxo de água.

💡 Quando se usa?
Praticamente em todo processo de flotação moderno. É a base para separar sulfetos metálicos, minerais industriais (como fosfato e feldspato), minério de ferro, grafita, entre outros.

⚙️ Etapas principais:
Moagem → Condicionamento com reagentes → Injeção de ar → Formação da espuma → Remoção do concentrado espumoso

🧪 Reagentes comuns:

Coletores (xantatos, aminas, ácido graxo)

Espumantes (MIBC, óleo de pinho)

Depressores (amido, bicromato, etc.)

Reguladores de pH (soda cáustica, cal, etc.)

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1.2 Flotação por Película (Skin Flotation)

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1.2 Flotação por Película (Skin Flotation)

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Separação pela interface natural água/ar. O mineral é colocado suavemente sobre a água. Os hidrofóbicos ficam na superfície, os hidrofílicos afundam.
Não se usa bolhas nem aeração forçada.

💡 Quando se usa?
Usada em laboratório e com minérios muito lamelares ou de baixa densidade superficial, como grafita e mica.

⚙️ Etapas principais:
Secagem → Despejo da amostra sobre a superfície da água → Remoção da película superficial com os minerais hidrofóbicos

🧪 Reagentes comuns:
Pode dispensar reagentes, mas pode usar espumante ou coletor leve para reforçar hidrofobicidade.

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1.3 Flotação em óleo (Bulk Oil Flotation)

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1.3 Flotação em óleo (Bulk Oil Flotation)

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A mistura de óleo e água é usada como meio de separação. As partículas hidrofóbicas aderem ao óleo (ou à interface), enquanto as hidrofílicas afundam na fase aquosa.

💡 Quando se usa?
Raramente usada em escala industrial. Pode ser útil em minérios que têm afinidade natural com substâncias orgânicas.

E é usada em estudos experimentais com flotação de grafita e carvão fino

⚙️ Etapas principais:
Mistura da polpa com óleo e água → Agitação → Decantação → Coleta das partículas aderidas ao óleo

🧪 Reagentes comuns:
Óleos orgânicos (óleo vegetal, óleo mineral, querosene)

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1.4 Flotação Carreadora (Carrier Flotation)

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1.4 Flotação Carreadora (Carrier Flotation)

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Usada para flotação de partículas ultrafinas. Adicionam-se partículas maiores hidrofobizadas (minerais carreadores), às quais as partículas finas aderem.
Essas partículas grandes são arrastadas pelas bolhas até a superfície, levando as finas com elas.

💡 Quando se usa?
Em rejeitos finos, argilas, ou quando a recuperação de partículas menores que 10 μm é necessária.

⚙️ Etapas principais:
Mistura de partículas finas + carreadores → Condicionamento com reagentes → Aeração → Recuperação da espuma contendo os agregados

🧪 Reagentes comuns:
Coletor para hidrofobizar carreadores
Espumantes

🧪 Exemplo real:
Recuperação de fosfato ultrafino com o uso de calcita como carreador.

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Diagrama esquemático de célula de eletrofloculação

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Não se injeta ar: as bolhas são geradas por eletrólise da água usando eletrodos. Isso gera microbolhas de H₂ e O₂ que flutuam os minerais hidrofóbicos.

💡 Quando se usa?
Usada em sistemas que requerem controle fino da bolha ou em tratamento de efluentes, ou recuperação de metais em baixa concentração.

⚙️ Etapas principais:
Condicionamento → Aplicação de corrente elétrica → Geração de bolhas no eletrodo → Flotação e coleta da espuma

🧪 Reagentes comuns:
Pode usar coletores e espumantes, ou apenas eletrólise
Eletrodos: geralmente de grafite ou aço inox

🧪 Exemplo real:
Tratamento de efluentes com íons metálicos (Ni²⁺, Cu²⁺) em laboratórios de química ambiental.

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Utiliza floculação seletiva para juntar partículas finas em flocos maiores. Esses flocos são então flotados com ar como se fossem partículas normais.

💡 Quando se usa?
Quando a flotação direta falha por excesso de finos; comum em rejeitos, argilas, ou lodo de beneficiamento.

⚙️ Etapas principais:
Adição de floculante seletivo → Formação de flocos → Condicionamento com coletor → Aeração → Flotação da espuma com flocos

🧪 Reagentes comuns:

Floculantes seletivos (poliacrilamidas, goma guar)

Coletores e espumantes normais

🧪 Exemplo real:
Reaproveitamento de rejeitos de caulim ou feldspato por flotação em floco.

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2. TIPOS DE FLOTAÇÃO QUANTO À ESTRATÉGIA METALÚRGICA

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2. TIPOS DE FLOTAÇÃO QUANTO À ESTRATÉGIA METALÚRGICA

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É quando o mineral de interesse é hidrofobizado com coletores e sobe com as bolhas. Ou seja, você flota o que quer aproveitar.

💡 Quando se usa?

Minerais com superfície favorável à hidrofobização, como sulfetos metálicos (ex: cobre, zinco, chumbo), grafita, carvão e outros que naturalmente flutuam ou flutuam com facilidade.

⚙️ Etapas principais:

Moagem → Condicionamento com coletor → Aeração e formação da espuma → Recolhimento da espuma como concentrado

🧪 Reagentes comuns:

Coletores xantatos (para sulfetos)

Espumantes MIBC ou óleo de pinho

Depressores, se houver minerais que você não quer que flutuem (ex: pirita → usa-se cianeto)

🧪 Exemplo real:

Mineração Caraíba (BA): flotação direta da calcopirita (minério de cobre), usando xantato como coletor e MIBC como espumante.

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É o contrário da direta: você impede que o mineral de interesse flutue, fazendo com que as impurezas subam com as bolhas.
Assim, o concentrado mineral fica no fundo, e a espuma é o rejeito.

💡 Quando se usa?

Quando o minério tem comportamento hidrofílico e é difícil de hidrofobizar.

Ex: minérios de ferro (hematita, magnetita), que têm superfícies muito reativas e adsorvem muita água → difíceis de flotar diretamente.

⚙️ Etapas principais:

Moagem → Deslamagem (remoção de partículas ultrafinas) → Condicionamento com depressor para o mineral útil e coletor para a ganga (impurezas) → Aeração → Recolhimento da espuma (rejeito) → Concentração fica no fundo

🧪 Reagentes comuns:

Depressor: Amido (de milho, mandioca, batata ou sorgo)

Coletor catiônico: Aminas (Flotinor, Flotigam)

pH ideal: 10–10,5 com cal

🧪 Exemplo real:

Flotação reversa de minério de ferro da SAMARCO, usando sorgo como depressor alternativo ao amido.

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É quando se flotam vários minerais úteis ao mesmo tempo, que possuem propriedades semelhantes. O concentrado gerado é misto, e a separação fina entre os minerais é feita depois.

💡 Quando se usa?
Quando os minerais metálicos são difíceis de separar na primeira etapa ou têm comportamento de flotação semelhante, como cobre e chumbo, cobre e zinco, etc.

⚙️ Etapas principais:
Moagem → Condicionamento com coletor comum → Aeração → Recuperação dos minerais em conjunto → Separação posterior por flotação seletiva

🧪 Reagentes comuns:

Coletores xantatos

Espumantes: MIBC

Depressores: usados somente na separação seletiva posterior

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É quando se deseja flotar apenas um mineral específico, mantendo todos os outros deprimidos. É o processo mais controlado e que exige alto nível de seletividade.

💡 Quando se usa?
Quando o minério tem vários minerais valiosos, mas é necessário separá-los com precisão, como em depósitos de Cu-Zn-Pb.

⚙️ Etapas principais:
Moagem → Condicionamento com coletor seletivo → Uso de depressores para rejeitar outros minerais úteis → Aeração → Coleta do mineral-alvo na espuma

🧪 Reagentes comuns:

Coletores específicos (xantatos ou ditiofosfatos)

Depressores seletivos (como bicromato para pirita, sulfato de zinco para esfalerita)

pH controlado para ajustar a reatividade dos minerais

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É realizada logo após a moagem, aproveitando o fato de que algumas partículas já estão liberadas e podem ser flotadas rapidamente, enquanto as não liberadas voltam ao moinho.

💡 Quando se usa?
Quando se busca aumentar a recuperação precoce do mineral, evitar supermoagem e melhorar o rendimento energético do processo. Comum em minérios de níquel, cobre, ouro e platina.

⚙️ Etapas principais:
Moagem → Desvio de parte da polpa para célula flash → Flotação rápida (em poucos minutos) → Partículas não flotadas voltam ao moinho

🧪 Reagentes comuns:

Coletores: xantatos ou específicos conforme o minério

Espumantes: MIBC

Normalmente não usa depressor nessa etapa, pois é feita apenas com partículas mais liberadas

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As partículas hidrofobizadas pelos coletores aderem às bolhas, e essa “mistura” sobe até a superfície do tanque, formando uma espuma rica em mineral valioso.

Essa espuma é raspada ou transbordada, separando-se do restante da polpa que fica no fundo (rejeito).

✨ Observações importantes:

A estabilidade da espuma depende da ação dos espumantes.

Espumas muito densas e estáveis indicam boa flutuação. Espumas muito líquidas ou instáveis prejudicam a recuperação.

Sob o ponto de vista conceitual, Finch et al. (1995) descrevem a flotação como uma sequência de duas operações: reação e separação. Considerando a fase espuma e sua importância na recuperação global do processo pode-se estender este conceito para três operações: reação, separação e transporte, enfatizando a importância da fase espuma para o resultado global.

Reagentes químicos são adicionados para induzir a diferenças nas propriedades superficiais das partícula, a fim de promover a agregação seletiva de partículas com as bolhas de ar. A energia é necessária para manter os sólidos em suspensão.

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Um circuito de flotação normalmente é dividido em:

📌 Rougher (Primário)

Recupera o máximo possível do mineral valioso, mesmo com impurezas.

Grande volume de polpa, operação menos seletiva.

📌 Cleaner (Limpeza)

Reprocessa a espuma do rougher para aumentar a pureza.

Pode haver várias etapas de cleaner (cleaner 1, 2, 3…).

📌 Scavenger (Reaproveitamento)

Trata o rejeito do rougher para tentar recuperar o que sobrou de mineral valioso.

Reduz perdas metalúrgicas.

⚠️ Observação:

Na realidade, é impossível garantir que apenas uma única máquina industrial consiga fazer todo esse trabalho. Por isso, é necessário utilizar um banco de células de flotação, de modo a aumentar a probabilidade de todos esses eventos independentes ocorrerem com sucesso.

Cada estágio pode usar diferentes tipos de células — mecânicas, colunas ou Jameson — dependendo da planta e do minério.

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Bombeamento: Responsável por transportar polpas entre os estágios do circuito de flotação. É essencial para garantir o fluxo contínuo e adequado entre tanques e equipamentos, evitando sedimentações e perdas de eficiência.

Divisão de Fluxos: Permite direcionar os fluxos da polpa de forma controlada entre diferentes etapas do processo (como rougher, cleaner e scavenger), ajustando vazões para otimizar a recuperação e a seletividade.

Atrição: Processo de fricção entre partículas (geralmente em equipamento específico, como célula de atrição), promovendo a liberação de minerais finamente interligados e remoção de filmes superficiais indesejados. Melhora a reatividade e eficiência da flotação.

Instrumentação e Controle: Engloba sensores, controladores de nível, de pH, de vazão e sistemas de automação. Garante a operação estável das células de flotação, monitorando variáveis críticas como aeração, dosagem de reagentes e tempo de residência.

Destruição da Espuma: É feita após a flotação, quando é necessário eliminar a espuma residual para facilitar o transporte ou tratamento posterior. Pode ser feita por quebra mecânica, uso de produtos antiespumantes ou passagem por telas.

Cinética de Flotação: Refere-se à velocidade com que os minerais são recuperados na espuma ao longo do tempo. É usada para otimizar o dimensionamento de células, tempo de residência e número de estágios. A cinética depende de fatores como tipo de mineral, reagentes e condições operacionais.

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Fluxograma de processo da flotação convencional.

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Processos de transferência de massa dentro de uma célula de flotação.

(1) Flotação verdadeira, (2) Arraste, (3) Drenagem e (4) Deslocamento da espuma (Laplante et al., 1989).

1. Flotação verdadeira: Partículas de mineral hidrofóbico, seja esta característica natural ou de forma induzida, são transportadas por processos físico-químicos e mecânicos da fase polpa para a fase espuma. O grau de separação depende de características físico-químicas da superfície mineral em contato com os reagentes e a polpa, da recuperação de água, bem como de muitas outras variáveis do processo. Sua dinâmica está intimamente ligada à colisão eficiente das partículas minerais às bolhas e à adesão das mesmas à sua lamela (Leja, 1982).

2. Arraste: É o fluxo ascendente de bolhas que empurra parte da polpa entre os interstícios enquanto as novas bolhas formam a nova interface das duas fases (Smith & Warren, 1989).

3. Drenagem: o processo de drenagem carrega consigo não só o líquido presente na lamela como também as partículas aderidas à bolha e partículas arrastadas.

4. Deslocamento da fase espuma: Segundo Zheng et al. (2004), está intimamente ligado a seu tempo de residência. Se trata do deslocamento do flotado.

O evento de uma partícula de mineral útil ao passar para o concentrado de uma operação de flotação depende do sucesso de uma série de eventos independentes como: 

a partícula deve entrar em contato com o coletor; 

o coletor deve adsorver sobre a superfície da partícula;

a partícula com o coletor adsorvido deve colidir com um número de bolhas de ar suficiente para ser flotada; 

a partícula não pode desprender-se das bolhas durante o percurso ascendente; 

e a partícula deve permanecer dentro da espuma e para ser transportada para a calha de concentrado.

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Estrutura conceitual da espuma (Cilliers et al., 1998).

# data[].attributes.body
Em uma espuma de 3 fases (ar, liquido e sólido), as lamelas contêm partículas hidrofóbicas aderidas às bolhas. O fenômeno de coalescência na espuma ou explosão das bolhas na superfície, ambas devido à ruptura de lamelas, resulta na liberação de partículas inseridas dentro das bordas de Plateau. Partículas não ligadas às lamelas movem-se livremente através das bordas de Plateau e podem ser drenadas de volta para a polpa.

# data[].attributes.body
Cada máquina de flotação tem características específicas que o tornam mais adequado para uma parte do circuito (rougher, cleaner e scavenger). A escolha correta influencia diretamente na eficiência metalúrgica.

Máquinas de Flotação trata-se de tanques projetados para receber a polpa mineral alimentada, continuamente, por uma de suas faces laterais e descarregá-la pelo lado oposto. Cada unidade desses tanques é chamada célula de flotação, que pode ser usada individualmente, mas a regra geral é agrupar conjuntos de duas ou mais células.

Exemplos:

Células Mecânicas

Colunas de Flotação

Célula Jameson

# data[].attributes.body
Representação da estrutura interna e externa de uma célula de flotação

# data[].attributes.body
São tanques retangulares ou circulares com um sistema mecânico de agitação e aeração, composto por:

Rotor: gira e agita a polpa.

Estator: estrutura estática ao redor do rotor, que direciona o fluxo e estabiliza as bolhas.

Dispersor ou difusor: quebra o jato de ar em pequenas bolhas;

Injeção de ar: pode ser forçada ou induzida pelo próprio movimento do rotor.

🫧 Bolhas:

Formam bolhas médias a grandes (0,8 a 1,5 mm).

Isso faz com que o processo seja menos seletivo, ou seja, há mais risco de partículas indesejadas subirem junto com o concentrado.

🧩 Vantagens:

Alta capacidade volumétrica: trata grandes volumes de polpa por hora.

Robustez e simplicidade operacional.

Custo inicial mais baixo do que outros sistemas.

⚠️ Desvantagens:

Baixa seletividade → ideal para etapas brutas como rougher e scavenger.

Alto consumo de energia por tonelada tratada.

Espuma pode carregar partículas não desejadas (arraste).

📌 Onde se usa?

Rougher: para recuperar a maior quantidade possível de mineral, mesmo com impurezas.

Scavenger: para recuperar o que sobrou da etapa rougher.

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Colunas de Flotação (Curso de Flotação IETEC 2011)

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São equipamentos verticais, em forma de cilindros altos e estreitos (até 15 m de altura).

A polpa entra pela parte inferior ou intermediária.

O ar é injetado por um sistema gerador de bolhas finas, geralmente usando um bico poroso.

A espuma sobe lentamente e passa por um sistema de lavagem com água (sprays) para evitar contaminação.

🫧 Bolhas:

Muito pequenas (~0,3 a 0,7 mm) → oferecem maior área de contato e alta seletividade.

🌫️ Lavagem da espuma:

Um diferencial das colunas é o sistema de lavagem que remove partículas finas indesejadas que subiram por arraste.

🧩 Vantagens:

Alta seletividade: gera concentrados com alto teor de pureza.

Menor consumo de reagentes espumantes.

Menor área ocupada por tonelada processada.

Mais estável e fácil de automatizar.

⚠️ Desvantagens:

Não funciona bem com polpas muito grossas ou lamacentas (slime).

Custo inicial mais alto.

Tempo de residência maior → o processo é mais lento.

📌 Onde se usa?

Cleaner: onde é necessário melhorar a qualidade do concentrado, retirando impurezas finas.

Também pode ser usada em flotação de partículas finas, como grafita e fosfato.

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É um equipamento compacto, de alta eficiência, inventado na Austrália. A polpa e o ar são misturados sob alta pressão em um tubo vertical chamado downcomer.

Dentro desse tubo:

A mistura passa por um orifício estreito, formando um jato turbulento.

Isso gera bolhas finíssimas (mais finas que as das colunas) que aderem rapidamente às partículas hidrofóbicas.

A espuma formada sobe para uma zona de separação rasa, de onde é removida.

🫧 Bolhas:

Extremamente finas (~0,1–0,5 mm) → excelente área de contato.

🧩 Vantagens:

Muito eficiente com partículas finas e ultra-finas.

Baixo consumo de energia.

Ocupa pouco espaço na planta.

Responde bem a variações de operação.

⚠️ Desvantagens:

Custo de aquisição mais elevado.

Requer controle preciso do fluxo de ar e pressão.

📌 Onde se usa?

Pode ser usada em cleaner ou até rougher, especialmente em minérios finos.

Indicada quando a planta tem limitação de espaço ou lida com minérios de granulometria muito baixa.

# data[].attributes.body
Como em toda operação de concentração, no processo de flotação também é difícil obter o teor e a recuperação desejados em uma única etapa.

Genericamente, executa-se uma primeira flotação, chamada rougher, onde se obtém um concentrado pobre e um rejeito que ainda contém teores dos minerais úteis.

O concentrado é limpo numa segunda etapa de flotação, denominada cleaner, onde é produzido um concentrado final e um rejeito de teor elevado.

O rejeito rougher é reprocessado numa outra etapa de flotação, chamada scavenger, onde se obtém um rejeito final de baixo teor e um concentrado que reúne os minerais úteis que estavam no rejeito rougher, mas que é pobre para ser considerado produto final. Tanto o rejeito cleaner como o concentrado scavenger ainda contêm minerais úteis e por isso são retornados à etapa rougher.

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Foi retirado informações e conceitos sobre flotação

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Tratamento de Minérios 6a edição (CAP.10)

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Dissertação de Mestrado de Geraldo Magela Braga Batisteli. Belo Horizonte / 2007 

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Amina Residual na Flotação Catiônica Reversa de Minério de Ferro

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Amina Residual na Flotação Catiônica Reversa de Minério de Ferro

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Foi retirado informações do processo de flotação Catiônica Reversa de Minério de Ferro e sobre reagentes usados no processo.

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Autores: Maurício Bergerman; Homero Delboni e Marco Nankran. Ouro Preto / 2009

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Estudo de variabilidade e otimização do circuito de moagem SAG da Usina do Sossego

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Estudo de variabilidade e otimização do circuito de moagem SAG da Usina do Sossego

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Foi retirado imagens e conteúdo sobre moagem e flotação

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Flávio Thimotio Silva, Belo Horizonte / 2012.

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Propriedades visuais de espuma para predição dos teores de flutuação em coluna do segundo concentrador da SAMARCO

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Propriedades visuais de espuma para predição dos teores de flutuação em coluna do segundo concentrador da SAMARCO

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Foi retirado conceitos e informações sobre flotação

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Rogenes Horsth Santos, Belo Horizonte / 2012

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Foi retirado imagens sobre máquinas de flotação

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O pH de polpa pode influenciar a:

Carga elétrica superficial das partículas (OH- e H+ são determinantes de potencial para a maioria dos minerais)

Ação dos reagentes e o estado de dispersão da polpa

Ação das espécies químicas presentes na água de processo.

Portanto o pH pode ter uma influência fundamental, tornando-se mais evidente nos sistemas que utilizam coletores que adsorvem fisicamente, como as aminas (Ralston, 2007)

Para o controle de pH, utiliza-se os reguladores (ácidos e bases) devendo-se usar mediadores de pH precisos e calibrados para garantir a consistência dos resultados.