FILTRAGEM

A filtragem é uma operação de separação sólido-líquido que consiste na passagem de uma polpa através de um meio filtrante, retendo o sólido e permitindo a passagem do líquido. É utilizada para retirar água de concentrados e rejeitos finais, e maximizar a recuperação de espécies dissolvidas em processos hidrometalúrgicos.

TIPOS DE FILTRO

  • FILTRO DE DISCO CONVENCIONAL

    Composto por discos espaçados e ligados por um tubo rotativo.

  • FILTROS HORIZONTAIS DE MESA

    Circulares, com movimento giratório horizontal e alimentação por cima.

  • FILTROS DE CORREIAS

    Operam com ampla faixa de porcentagem de sólidos e polpas heterogêneas.

  • FILTROS DE BANDEJA

    Alimentação por cima, com compartimentos e movimento de rotação horizontal.

  • FILTRO DE PRESSÃO

    Operação descontínua, produz tortas com baixa umidade mesmo em granulometrias finas, baixo custo operacional.

  • FILTRO DE BANDEJA REVOLVENTE E FILTROS DE PRESSÃO

    Operações descontínuas.

SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO (S-L)

Etapa importante e crítica no beneficiamento, com alto consumo energético. Relacionada com:

  • Recuperação e recirculação de água
  • Preparação de polpas com porcentagem de sólidos adequada
  • Desaguamento final de concentrados
  • Preparação de rejeitos para descarte

OPERAÇÕES MAIS UTILIZADAS: Espessamento, Filtragem (ciclonagem, peneiramento, centrifugação e flotação podem ser usadas dependendo das características do material).

FATORES INFLUENTES NO PROJETO E OPERAÇÃO DE SISTEMAS S-L

  • Distribuição granulométrica
  • Forma da partícula
  • % de sólidos da polpa
  • Viscosidade do líquido

ESPESSAMENTO

Separação S-L baseada na sedimentação. Usado para:

  • Recuperação de água
  • Preparação de rejeitos
  • Preparação de polpas com densidades mais elevadas

Utiliza-se coagulantes ou floculantes para aumentar a velocidade de sedimentação.

COAGULANTES

Eletrólitos inorgânicos que reduzem a repulsão eletrostática entre as partículas, favorecendo a agregação.

FLOCULANTES

Polímeros de cadeia longa que se adsorvem na superfície das partículas, unindo-as.

A escolha do tipo e dosagem de agregante é feita por testes em laboratório.

FLOTAÇÃO REVERSA

Flotação do rejeito, onde o “over” é o rejeito e o “under” é o concentrado (ex: minério de ferro).

Para melhorar a recuperação, aumenta-se o coletor, diminui-se o pH e, se o minério for muito rico, diminui-se o depressor.

DEPRESSOR

Com caráter hidrofílico, adsorve-se na superfície das partículas que devem permanecer na suspensão, impedindo a ação dos coletores e aumentando a seletividade.

Outros agentes reguladores: reguladores de pH, dispersantes e reforçadores de coleta.

DOSAGEM E CONDICIONAMENTO

Os reagentes estabelecem condições de coleta seletiva para obter um concentrado com teor e recuperação desejados.

REAGENTES

Compostos inorgânicos ou orgânicos que atuam nas interfaces do processo. Classificados em:

  • COLETOR

    Altera a superfície mineral de hidrofílica para hidrofóbica.

  • ESPUMANTES

    Reduzem a tensão interfacial líquido-gás, estabilizando as bolhas de ar.

  • MODIFICADORES OU REGULADORES

    Aumentam ou reduzem a flotabilidade de uma espécie ou aumentam a seletividade. Principais funções:

    • Controlar o pH
    • Ajustar a densidade de carga nas interfaces sólido/líquido
    • Ajustar o estado de oxidação de íons em solução
    • Controlar a concentração de íons metálicos

AMIDO: Usado na depressão de minerais como apatita, calcita e dolomita devido ao seu forte caráter hidrofílico.

VARIÁVEIS DE FLOTAÇÃO

Mais de 30 parâmetros influenciam o rendimento, como granulometria, grau de liberação, temperatura, reagentes, etc. As principais variáveis manipuláveis são:

  • Dosagem e condicionamento dos reagentes
  • Valor do pH
  • Vazão do ar e profundidade da espuma (hold up do ar)
  • Tempo de residência
  • Concentração de sólidos
  • Tamanho das bolhas
  • Velocidade do rotor
  • Tamanho das partículas
  • Água de lavagem e bias (fluxo de água)

FLOTAÇÃO

Processo de concentração mineral baseado na separação seletiva dos constituintes por diferença de propriedades de superfície. Partículas hidrofílicas têm afinidade pela água e ficam em solução, enquanto partículas hidrofóbicas tendem a ir para a superfície na presença de ar.

Substâncias polares têm dipolo permanente (ex: água), enquanto substâncias apolares não têm. Não há afinidade entre substâncias polares e apolares, mas há afinidade entre duas substâncias polares ou duas apolares.