Nesse processo, as partículas percorrem um trajeto no meio líquido. Em determinado momento, as que se deseja recuperar aderem a bolhas de gás (normalmente ar) e começam a subir. Isso ocorre porque a junção partícula + bolhas passa a ter densidade menor que a da água, fazendo com que o conjunto flutue até a superfície, onde é separado na forma de espuma rica em mineral útil.

As partículas que não aderem às bolhas seguem normalmente seu caminho no líquido, sendo descartadas como rejeito.

Embora na maioria das vezes o mineral de interesse seja aquele que flutua (processo chamado de flotação direta), existe também a flotação reversa, onde a lógica se inverte. Na flotação reversa, o que se deseja não flutua. O mineral valioso permanece em meio aquoso (polpa), enquanto as impurezas são removidas na espuma.

Hidrofobicidade:

É a propriedade de repelir água. Uma partícula hidrofóbica tem maior afinidade por substâncias apolares, como o ar, do que pela água. Isso a torna capaz de aderir às bolhas de ar e subir até a superfície da célula de flotação. Poucos minerais são naturalmente hidrofóbicos (ex: grafita, talco, molibdenita, ouro nativo), mas outros podem adquirir essa característica com o uso de reagentes.

Hidrofilicidade

É o oposto da hidrofobicidade: partículas hidrofílicas são atraídas pela água e tendem a permanecer imersas na polpa, sem aderir ao ar. A maioria dos minerais na natureza se comporta assim, e por isso precisam ser modificados para se tornarem flotáveis.

Reagentes

A seletividade do processo depende da polaridade das superfícies dos minerais e da interação com reagentes químicos. Sendo os principais:

• Coletor: Sua função é tornar a superfície de certos minerais hidrofóbica, por meio da adsorção (fixação) na superfície das partículas. Com isso, essas partículas passam a aderir às bolhas de ar e flutuar.

  
  

• Espumante: O espumante atua reduzindo a tensão superficial da água, formando uma espuma consistente que sustenta as partículas flotadas.

  
  

• Depressor: Às vezes, o coletor pode agir sobre minerais que não queremos recuperar. O depressor entra em ação para impedir a coleta de minerais indesejados, mantendo-os hidrofílicos (não flutuantes).

  
  

• Regulador de pH: A eficácia dos reagentes varia conforme o pH da polpa. O regulador de pH é usado para ajustar o ambiente químico ideal para cada tipo de flotação, garantindo que os reagentes atuem com seletividade e estabilidade.

Destacam-se como as principais aplicações industriais da flotação:

Minério de Ferro;

Fosfato;

Carvão Mineral;

Sulfetos Metálicos (Cobre, Chumbo, Zinco, Níquel etc.);

Zinco (Blenda ou Esfalerita);

Entre outros minérios.

O concentrado rougher é enviado para a etapa seguinte, chamada Cleaner, onde ocorre a purificação do produto. Nessa etapa, o material mais puro é separado como concentrado final, enquanto o rejeito cleaner (partículas que não atingiram qualidade suficiente) retorna ao circuito, sendo reprocessado na etapa rougher.

Por sua vez, o rejeito rougher, que ainda contém parte do mineral útil, é direcionado para a etapa Scavenger. Essa etapa tem como objetivo recuperar as últimas frações aproveitáveis do minério. O concentrado scavenger gerado retorna ao circuito, geralmente à entrada do rougher, enquanto o rejeito final do scavenger é descartado, pois já não contém material com valor econômico significativo.

Como a flotação envolve uma série de eventos físicos e químicos, como colisão, adesão, estabilidade da partícula na bolha e transporte até a superfície, é necessário utilizar um banco de células de flotação, de modo a aumentar a probabilidade de todos esses eventos independentes ocorrerem com sucesso. Isso assegura uma recuperação eficiente e o aproveitamento máximo do minério.

Etapas comuns:

• Rougher: etapa inicial, recupera grande parte do mineral útil, com teor baixo.

• Cleaner: limpa o concentrado rougher, melhorando o teor.

• Scavenger: trata o rejeito do rougher para recuperar remanescente.