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FLOTAÇÃO EM COLUNA
Lauro Akira Takata
1. BREVE HISTÓRICO
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No setor de beneficiamento de fosfatos, as primeiras colunas industriais de
grande porte entraram em operação em 1993, na ...
Água de lavagem

Zona de
limpeza

Interface
Alimentação
Fração flotada

Zona de coleta
ou recuperação

Aerador
Fração não
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Tabela 1- Parâmetros operacionais e de projeto normalmente utilizados
em colunas industriais.
Faixa de variação

Valor
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Água de lavagem

Fração flotada
Alimentação
P1

∆L

P2

Aerador

Fração não flotada

Figura 3 - Sistema para medida de hol...
Muitos desenhos de aeradores já foram utilizados para a geração de bolhas para
as colunas industriais, tais como placas po...
A água de lavagem repõe a água naturalmente drenada, promovendo a
estabilidade da espuma. A adição de água de lavagem perm...
A altura da camada de espuma pode ser um parâmetro importante, quando
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permitiram medições diretas de recuperação da zona de espuma e constante cinética
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Atualmente encontram-se em fase de avaliação, tanto em escala industrial
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com dimensões de 3,0 m x 4,5 m e altura de 14,5 m para a flotação de apatita nas
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Atualmente, a Bunge – Araxá está elaborando um projeto de nova usina de
beneficiamento, com capacidade de produção de 600....
minérios, CETEM/MCT, 3a edição, 2002.
MATIOLO, E., CAPPONI, F., RUBIO, J. Técnicas para recuperar minério de cobre,
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  1. 1. …c/clariant-flotação/lauro13-colunarev.doc FLOTAÇÃO EM COLUNA Lauro Akira Takata 1. BREVE HISTÓRICO A concepção do processo de flotação em coluna teve início em 1961, a partir da invenção patenteada pelos canadenses Remy Trembly e Pierre Boutin. As primeiras descrições do equipamento e ensaios em escala piloto foram feitas por Boutin e Wheeler em meados da década de 60. Em 1981, a Mines Gaspé Division da Noranda Mines iniciou a operação da primeira célula de coluna em escala industrial, com 0,91 m de diâmetro, para flotação cleaner de molibdênio, na província de Quebec, no Canadá. A versão final desse circuito em 1987, era um estágio com coluna de 0,91 m de diâmetro, seguida por flotação em outra coluna de 0,46 m de diâmetro. A partir de então, as colunas industriais de flotação se espalharam rapidamente pelo Canadá, Austrália, África do Sul e América do Sul, principalmente Chile e Brasil. No Brasil, as primeiras colunas de flotação de grande porte entraram em operação em 1991, na Samarco Mineração, Mina do Germano, Mariana-MG, com colunas de 3,66 m e 2,44 m de diâmetro para flotação de quartzo em minério de ferro (figura 1). Posteriormente, outras empresas do setor instalaram colunas industriais de grandes dimensões com mesmo objetivo, ou seja, concentração de minério de ferro pela flotação reversa de quartzo. Atualmente, apenas no segmento de tratamento de minério de ferro, existem no país 68 colunas industriais em operação, instaladas nas seguintes empresas: • Samarco Mineração S/A, Mina do Germano, Mariana-MG • Companhia Siderúrgica Nacional-CSN, Mineração Casa de Pedra, Congonhas-MG • Minerações Brasileiras Reunidas-MBR, Mina do Pico, Itabirito-MG • SA Mineração da Trindade-SAMITRI, Mina da Alegria, Mariana-MG • Companhia Vale do Rio Doce-CVRD, Mina de Conceição, Itabira-MG e Mina de Timbopeba, Mariana-MG. Figura 1 – Colunas da Samarco
  2. 2. No setor de beneficiamento de fosfatos, as primeiras colunas industriais de grande porte entraram em operação em 1993, na Bunge Fertilizantes – Unidade de Araxá, onde foram instaladas seis colunas de seção retangular com dimensões de 3,0mx4,5m e 14,5m de altura, para flotação de barita, apatita grossa, finos naturais e finos gerados. Posteriormente, outras unidades de beneficiamento de fosfato adotaram também a flotação em coluna, substituindo parte dos circuitos existentes para recuperação de grossos, finos e ultrafinos. Atualmente, colunas com seções circulares e retangulares estão presentes nas unidades industriais da Fosfértil em Catalão-GO e Tapira-MG, assim como na unidade da Bunge Fertilizantes em Cajati-SP. Ao todo, são 33 colunas industriais instaladas nas unidades de beneficiamento de apatita, distribuídas nas seguintes empresas: • Bunge Fertilizantes – Unidade Araxá, Araxá-MG • Bunge Fertilizantes – Unidade de Cajati, Cajati-SP • Fertilizantes Fosfatados – Fosfértil, Complexo de Mineração Tapira - CMT, TapiraMG • Fertilizantes Fosfatados – Fosfértil, Complexo de Mineração Catalão – CMC, Catalão–GO • Galvani Ind. Com. e Serviços – Mina de Lagamar–MG A flotação em coluna está presente também em instalações industriais de concentração de cobre, feldspato, grafite, zinco, chumbo, talco, prata e nióbio. Ao todo, as colunas presentes nessas instalações industriais de beneficiamento acrescentam mais 41 colunas de diferentes tamanhos, instaladas em várias regiões do país. Em quase duas décadas, a população de colunas industriais de flotação no Brasil evoluiu de zero para 142, demonstrando o enorme sucesso deste processo para concentração de vários tipos de minérios. A flotação em coluna apresenta ainda um bom potencial para crescimento, devido aos planos de expansão das usinas de beneficiamento existentes e também devido aos projetos em andamento, de novas unidades industriais de tratamento de minérios (Anexo I – Relação das colunas em operação no Brasil). 2. O PROCESSO DE FLOTAÇÃO EM COLUNA Apesar da grande diversidade de desenhos de colunas de flotação, o modelo que apresenta maior aplicação em escala industrial, não só no Brasil como em todo o mundo, é aquele conhecido como coluna canadense, cujo desenho esquemático é apresentado na figura 2.
  3. 3. Água de lavagem Zona de limpeza Interface Alimentação Fração flotada Zona de coleta ou recuperação Aerador Fração não flotada Figura 2 – Perfil esquemático de uma coluna de flotação No perfil da coluna representada na figura 2, é possível identificar duas regiões distintas: • zona de coleta, também conhecida como zona de recuperação, situada entre a interface polpa-espuma e o sistema de aeração; • zona de limpeza, também conhecida como camada de espuma, situada entre a interface polpa-espuma e o transbordo. A coluna de flotação difere da célula mecânica convencional nos seguintes aspectos: • geometria (relação altura: diâmetro); • presença de água de limpeza na camada de espuma; • ausência de agitação mecânica; • sistema de geração de bolhas. As colunas de seção transversal circular apresentam diâmetros variando entre 0,5 e 7,0 m e alturas entre 7 e 15 m. Para colunas com diâmetros maiores que 1,2 m é comum a utilização de divisões internas verticais denominadas defletores (baffles). Esses defletores normalmente secionam a coluna entre os aeradores e o transbordo de espuma, com interrupção na região da alimentação da coluna. Essas divisões internas tinham por objetivo minimizar os efeitos da turbulência interna da coluna de flotação. Nos projetos recentes de colunas de flotação, esses defletores foram eliminados, provavelmente como decorrência da melhor distribuição interna de polpa, avanços no sistema de geração e distribuição de bolhas, etc.
  4. 4. Tabela 1- Parâmetros operacionais e de projeto normalmente utilizados em colunas industriais. Faixa de variação Valor típico 7 - 15 12 altura da zona de espuma (m) 0,1 – 2,0 1,0 velocidade do gás* (cm/s) 0,5 – 3,0 1,5 5 - 35 15 diâmetro da bolha* (mm) 0,5 – 2,0 1,2 velocidade da polpa (cm/s) 0,3 – 2,0 1,0 0 –0,3 0,1 0,2 – 1,0 0,4 Parâmetros altura total da coluna (m) hold up do gás* (%) velocidade do bias (cm/s) velocidade da água de limpeza (cm/s) * no ponto médio da zona de recuperação 2.1. ZONA DE COLETA OU RECUPERAÇÃO A alimentação de polpa na coluna é normalmente feita num ponto localizado a aproximadamente 1/3 da altura a partir do topo da coluna. Na zona de coleta as partículas em movimento descendente, provenientes da alimentação da coluna, entram em contato com fluxo ascendente e contracorrente de bolhas de ar geradas e distribuídas na parte inferior do equipamento. As partículas hidrofóbicas são transportadas para a camada de espuma, enquanto as partículas hidrofílicas são removidas pelo fundo da coluna. O modelo proposto para descrever o comportamento das colunas industriais de flotação é o de um reator tubular pistonado (plug flow reactor) com dispersão axial. Neste modelo de reator, o desvio da idealidade é representado pelo número de dispersão (Nd). Este modelo foi proposto por Yianatos, Espinoza-Gomes, Finch, Laplante e Dobby e leva em consideração aspectos cinéticos da flotação e aspectos hidrodinâmicos da polpa. A vazão de ar é uma das variáveis mais importantes no processo de flotação em coluna e cada tipo de mineral apresenta uma faixa ótima de fluxo de ar, que é também função da recuperação em massa para a fração flotada, da granulometria do minério e do tamanho de bolhas. As colunas industriais operam com a velocidade superficial do gás na faixa de 0,5 a 3,0 cm/s, dependendo do tipo de flotação e do mineral a ser concentrado. Hold up do gás é definido como a fração volumétrica ocupada pelo ar na zona da recuperação da coluna. Este parâmetro depende da vazão de ar, do tamanho de bolhas, da densidade de polpa, do carregamento de sólidos nas bolhas e da velocidade descendente da polpa. O hold up do gás pode ser calculado de diversas formas, mas o método mais usual é realizá-lo a partir de resultados de medidas de pressão na zona coleta (figura 3).
  5. 5. Água de lavagem Fração flotada Alimentação P1 ∆L P2 Aerador Fração não flotada Figura 3 - Sistema para medida de hold up do ar Recuperação, % Holdup de gás (εg) - % Quando se correlaciona o hold up do gás com sua velocidade superficial, verifica-se que a partir de um determinado valor de velocidade do ar, o hold up permanece praticamente constante. A partir desse ponto, já não ocorre mais o controle da aeração, com presença de bolhas grandes provenientes de coalescência, o escoamento passa de um regime de bolhas para regime turbulento e observa-se diminuição nas recuperações (figura 4). Velocidade superficial do gás (Jg) – cm/s Figura 4 - Correlação entre hold up e velocidade superficial do ar
  6. 6. Muitos desenhos de aeradores já foram utilizados para a geração de bolhas para as colunas industriais, tais como placas porosas, tubos com paredes porosas, placas de orifício, meios filtrantes (tecidos), mantas de borracha perfuradas, etc. Geralmente as bolhas de ar geradas por esses métodos apresentam uma distribuição de diâmetros entre 0,5 e 2,0 mm. Os desenhos de sistemas de geração de bolhas continuam mudando rapidamente e incorporando novas técnicas que permitem geração de bolhas com distribuição de tamanhos cada vez mais ampla. O diâmetro médio das bolhas pode ser estimado com utilização de expressões matemáticas. Existem outros métodos para determinação de tamanhos de bolhas, que propõem a utilização de processos óticos, ultrassom, raios laser, etc, mas ainda são muitas as dificuldades para a coleta de amostras representativas do fluxo de bolhas e estimativa dos seus tamanhos. Os métodos mais utilizados são para sistemas ar-água e captam as bolhas em colunas piloto, para produzir imagens digitais através de microscopia e o processamento dessas imagens é feita em programas especiais de computador. Essas medições off line apresentam boa precisão porque podem ser feitas com grande população de bolhas e a distribuição de tamanhos é calculada através de métodos estatísticos. O grande desafio é ainda o desenvolvimento de métodos eficazes que permitam trabalhar on line, para controle de processo em colunas industriais. A relação entre a altura da zona de coleta e o diâmetro da coluna foi avaliada por Yianatos, Espinoza-Gomes, Finch, Laplante e Dobby, sendo a conclusão principal que o aumento da relação altura/diâmetro proporcionava diminuição do número de dispersão (Nd) e aumento do tempo de residência do líquido, melhorando o desempenho da coluna. Entretanto, o aumento da relação altura/diâmetro promovia também a diminuição do fluxo volumétrico do gás, tornando eventualmente, muito limitada a capacidade de carregamento da coluna. Para as condições típicas de operação das colunas industriais, os autores recomendam uma relação entre a altura da zona de coleta e o diâmetro da coluna em torno de 10:1. Para evitar que o crescimento do tamanho das colunas acarretassem a diminuição desta relação, foram instaladas nas colunas industriais, as divisões internas denominadas baffles. O tempo de residência é um dos fatores que afetam significativamente o desempenho da coluna, principalmente no que diz respeito à recuperação do mineral de interesse para a fração flotada. Variações no tempo de residência podem ser efetuadas por meio de alterações na taxa de alimentação, na concentração de sólidos na alimentação, na vazão de água de lavagem, e na altura da zona de recuperação da coluna. O tempo de residência de partículas sólidas na coluna é função de sua velocidade de sedimentação e, portanto, aumenta com a diminuição do tamanho das partículas, aproximando-se do tempo de residência da fase líquida. Partículas grosseiras, acima de 0,1 mm, apresentam tempo de residência igual ou menor que 50% em relação ao da fase líquida. 2.2. ZONA DE ESPUMA OU LIMPEZA Na zona de limpeza é adicionada a água de lavagem através de distribuidores internos ou externos à espuma, com objetivo de eliminar partículas de minerais de ganga arrastadas pelo fluxo ascendente. A diferença entre a velocidade superficial da água de limpeza e a água do transbordo de espuma nas calhas (concentrado), recebe o nome de bias. Quando o bias é positivo, significa que o fluxo líquido é descendente, garantindo melhor eficiência na limpeza da fração flotada (figura 5).
  7. 7. A água de lavagem repõe a água naturalmente drenada, promovendo a estabilidade da espuma. A adição de água de lavagem permite aumentar a camada de espuma de menos de 10 cm para mais de 100 cm, mesmo na ausência de sólidos. A velocidade superficial de bias é tipicamente mantida entre 0,1 e 0,3 cm/s em colunas industriais. O aumento da velocidade superficial de bias acima de 0,4 cm/s pode ter efeitos negativos, porque promove turbulência e induz a movimentos axiais na zona de limpeza. A condição operacional desejável é manter o bias positivo, porém com menor valor possível. Água no flotado Água de lavagem Água no flotado Água da alimentação Água da alimentação Água no não flotado CÉLULA MECÂNICA Água no não flotado COLUNA Figura 5 - Representação esquemática dos fluxos de água na célula mecânica e na célula de coluna A adição de água de limpeza aumenta o conteúdo de água na espuma, o que significa diminuição do hold up do gás na camada de espuma. Estudos feitos com sistemas com duas fases (gás-água) revelam que os diâmetros das bolhas crescem de forma muito significativa ao passar da zona de coleta para a zona de espuma, devido a coalescência, mantendo nas regiões superiores, pequenas variações no tamanho das bolhas. Nessas condições, o hold up do gás na camada de espuma apresenta valores em torno de 60% junto da interface e cresce rapidamente, atingindo valores iguais a 80% ou mais nas regiões superiores. O aumento da vazão de ar promove a elevação do hold up do gás na zona de coleta e diminuição do hold up do gás na zona limpeza, provocado pelo arraste de água da zona de coleta. Quando esse fenômeno é muito intenso, tornando iguais os hold up das duas zonas, ocorre o desaparecimento da interface. O aumento da vazão de ar acima de certos valores pode promover arraste de água suficiente para tornar o bias negativo na zona de espuma. Nesse caso, a vazão de água contida na espuma de transbordo é maior que a vazão de água de lavagem. O aumento da velocidade superficial do gás promove aumento no tamanho de bolhas nas zonas de coleta e de limpeza. O efeito da vazão de ar no diâmetro de bolhas deve ser considerado na estimativa da superfície específica das bolhas no topo da camada de espuma, a qual comanda a taxa de remoção de sólidos.
  8. 8. A altura da camada de espuma pode ser um parâmetro importante, quando espumas mais profundas proporcionam maior seletividade à flotação, principalmente quando o processo exige vazões de ar muito elevadas. A altura da camada de espuma mais usual é em torno de 100 cm, mas deve ser investigado durante a fase de ensaios piloto, a faixa de valores mais indicado para a concentração de cada tipo de mineral. Um parâmetro importante da zona de limpeza é a capacidade de carregamento (carrying capacity) da espuma, que representa a máxima vazão mássica de concentrado no topo da coluna. Esse parâmetro é mais utilizado para dimensionamento das colunas industriais, sendo definido na fase de ensaios piloto, através de variações na taxa de alimentação, que proporcionam as variações na taxa de sólidos do concentrado. Normalmente a curva de vazão mássica de sólidos no concentrado em função da taxa de alimentação apresenta uma fase crescente, passa por um máximo e em seguida começa uma fase decrescente. O ponto máximo da curva representa a capacidade de carregamento. Esse modelo experimental é mais utilizado porque não se conhecem ainda métodos adequados para determinar a constante cinética da flotação na zona de espuma, parâmetro necessário para ajuste de outros modelos propostos. O transbordo de espuma para as calhas de concentrado depende de um parâmetro denominado lip loading, que define o perímetro de calha necessário para uma determinada produção de concentrado. O lip loading é um parâmetro utilizado no dimensionamento de colunas industriais e normalmente os valores limites são obtidos através de testes piloto. O rápido crescimento de tamanho de colunas tornou necessário o desenvolvimento de novos desenhos de calhas internas para coleta da fração flotada, sendo mais comum o arranjo de calhas concêntricas para colunas cilíndricas. 2.3. INTERAÇÃO ENTRE AS ZONAS DE RECUPERAÇÃO E DE LIMPEZA Um fenômeno que tem despertado interesse de pesquisadores em quantificá-lo, mas apresenta ainda poucas informações, é o chamado froth drop back. Sabe-se que o fenômeno é mais intenso em regiões próximas à interface, devido à coalescência das bolhas e diminuição da superfície específica das mesmas, provocando o desprendimento de partículas das bolhas. As partículas que se desprendem das bolhas passam para a zona de coleta, sendo novamente coletadas pelo fluxo ascendente de bolhas de ar. Os fenômenos de drop back e recoleta de partículas na zona de recuperação proporcionam uma intensa carga circulante de partículas entre as duas zonas. A recuperação da zona de coleta é dependente de constante cinética de flotação, tempo de residência das partículas e grau de mistura axial. Um modelo prático da zona de espuma ainda está para ser desenvolvido na mesma extensão do da zona de coleta. O drop back das partículas da zona de espuma para a zona de coleta ocorre mesmo quando a espuma não está saturada com sólidos, e o fenômeno drop back aumenta com aumento do tamanho de partículas. A maior parte do fenômeno drop back ocorre nos primeiros centímetros da zona de limpeza, onde a rápida desaceleração das bolhas e a coalescência inicial das mesmas promovem o desprendimento das partículas, que retornam para a zona de coleta. Para avaliar como a interação entre as duas zonas afeta o desempenho total da coluna, é proposta a configuração com duas etapas distintas. Falutsu e Dobby (1989a,b) desenvolveram um modelo especial de coluna de laboratório para avaliar o fenômeno de drop back. Estudos realizados com essa coluna
  9. 9. permitiram medições diretas de recuperação da zona de espuma e constante cinética da zona de coleta, que são parâmetros essenciais para dimensionamento e simulação das colunas de flotação. Os ensaios realizados com coluna de 2,5 cm de diâmetro e amostra de sílica pura apresentaram uma recuperação da zona de espuma menor que 60%. Avaliações realizadas em usina piloto e industriais com minério sugerem que as recuperações da zona de espuma sejam iguais ou inferiores a 50%. A avaliação de resultados de ensaios piloto podem ser feitas utilizando o modelo de reator ideal (plug flow reactor), ao passo que no dimensionamento de colunas industriais, há necessidade de ajustes ao passar para um modelo com dispersão axial. Os cálculos são feitos a partir de resultados de ensaios piloto, porém através de um processo interativo, com aproximações sucessivas. Rubio (1996), Valderrama e Rubio (2008) fazendo alterações na geometria e uso de diferentes parâmetros operacionais utilizaram um equipamento semelhante na flotação de sistemas minerais de cobre, finos de fluorita, sulfeto de chumbo e zinco e partículas de ouro (Figura 6). Rubinstein e Gerasimenko (1993), Rubinstein (1994) e Rubinstein e Badenicov (1995) descrevem uma coluna com design semelhante, porém sem especificar resultados obtidos. Gallegos-Acevedo et al., (2007) também utilizaram um aparato semelhante ao descrito por Falutsu e Dobby (1989a;b) para determinar a o carregamento das bolhas de ar na fase espuma e com isso estimar o fluxo de massa de sólidos no concentrado. Ata et al., (2002) (com equipamento similar) avaliaram a coleção de partículas hidrofóbicas na fase espuma introduzidas na coluna através da água de lavagem. Água de lavagem I Água de lavagem II Concentrado Drenado Alimentação Aerador Rejeitos Figura 6 - Representação esquemática da coluna de três produtos de laboratório
  10. 10. As principais modificações na C3P são a separação seletiva do material drenado da espuma, com o uso de um “coletor”, situado rente à zona de coleção e a adição de uma segunda água de lavagem acima do ponto de entrada da alimentação (zona intermediária). Pelo fato de produzir os produtos concentrado, drenado e rejeitos, a célula de flotação recebeu o nome de “coluna de flotação modificada de três produtos, C3P”. De um modo geral na C3P são distinguidas cinco zonas: a) Zona de coleção: localizada entre o borbulhador e o ponto de alimentação; b) Zona de lavagem intermediária: localizada entre a alimentação e o ponto de adição da segunda água de lavagem; c) Zona de inflexão: localizada entre o ponto de adição da água de lavagem II e o final da inflexão ; d) Zona de partículas drenadas: localizada do ponto de inflexão até a saída do produto drenado; e) Zona de limpeza: localizada entre o topo da coluna até a interface polpa espuma. A polpa previamente condicionada é alimentada a aproximadamente 1/3 do topo da coluna onde entra em contato com as bolhas ascendentes geradas com um tubo poroso localizado na base da coluna. Os agregados bolha/partícula passam para a zona de lavagem intermediária da coluna onde sofrem a lavagem realizada pela água de lavagem II, que tem a função de evitar que as partículas arrastáveis de ganga e com menor hidrofobicidade se dirijam até a zona de espuma, saindo assim pela corrente do rejeito. As partículas com maior hidrofobicidade que resistem a ação de limpeza da água de lavagem II, passam pela inflexão e se dirigem até a zona de limpeza (zona de espuma – tubo I), onde sofrem a ação da água de lavagem I, que tem mesma função desempenhada nas colunas convencionais. As partículas drenadas pela água de lavagem na espuma constituem o drop back, sendo retiradas no fluxo do produto drenado. As partículas de mais alta hidrofobicidade e de alta cinética de flotação, resistem a ação das duas águas de lavagem, se dirigindo ao produto concentrado, no extremo superior da coluna, constituindo um produto de alto teor de material de valor e baixo conteúdo de impurezas. 3. EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DA FLOTAÇÃO EM COLUNA A partir de 1981, com a operação da primeira coluna industrial do mundo ocidental, em Les Mines Gaspé (Quebec, Canadá), muitos trabalhos de pesquisa tiveram início em diferentes escalas, principalmente industrial e piloto, contribuindo para um rápido crescimento no grau de conhecimento do processo de flotação em coluna. O número de publicações sobre o assunto, até então limitadas a uma média de uma por ano, tiveram crescimento exponencial, passando para mais de 30 por ano a partir de 1987. Como decorrência dessa intensa atividade de pesquisa, foram desenvolvidos novos desenhos de equipamentos, tanto da célula de coluna como de seus componentes, principalmente dos sistemas de geração de bolhas. As colunas
  11. 11. industriais, inicialmente com diâmetros iguais ou menores que 0,9 m cresceram rapidamente para assumir os tamanhos atuais, com diâmetros de até 7,0 m. Desde o início de seu desenvolvimento como processo industrial, a flotação em coluna tem apresentado como principal vantagem em relação a outros processos, o fato de ser mais seletivo, proporcionando produtos equivalentes ao dos circuitos de flotação com células mecânicas em circuitos muito mais simplificados, com menos estágios de flotação de limpeza. Isso geralmente significa menores investimentos com equipamentos na concentração de um determinado mineral. Além disso, por não apresentar sistemas de agitação, os custos de energia elétrica e de manutenção mecânica são menores que as células mecânicas. A grande quantidade dos trabalhos de pesquisa tem colaborado para a rápida evolução tecnológica dos processos e equipamentos sobre este assunto. 3.1. SISTEMAS DE GERAÇÃO DE BOLHAS Desde o início do desenvolvimento do processo de flotação em coluna, os sistemas de geração de bolhas podem ser classificados em dois grandes grupos: os aeradores internos e os externos. Como o nome sugere, os aeradores internos são aqueles situados no interior da coluna e já foram confeccionados com placas porosas, tubos porosos, tecidos (meios filtrantes), mantas de borracha perfurada, etc. Os aeradores externos podem utilizar sistemas ar-água ou ar-polpa, mas em ambos os casos, a geração de bolhas é realizada em dispositivos externos à coluna. As primeiras gerações de colunas de grande porte foram equipadas com aeradores internos e apresentavam um desenho tubular com múltiplos orifícios. São sistemas que geram bolhas pela passagem de um mistura de água e ar por orifícios de pequeno diâmetro, em torno de 0,9 mm. Devido à alta pressão interna do sistema, a mistura ar-água passa nesses orifícios numa velocidade supersônica e, ao ocorrer o alívio de pressão formam-se bolhas de pequeno diâmetro. Para proteger esses orifícios de desgastes, foram instalados insertos de materiais especiais, como cerâmica ou ligas de carbeto de tungstênio. Algumas empresas constataram que a elevação da pressão de operação, passando de 5,0 kg/cm2 para 7,0 kg/cm2, proporcionava melhor desempenho das colunas de flotação, principalmente na flotação de finos e ultrafinos, provavelmente devido à formação de bolhas de menor tamanho. Esse desenho de aeradores apresenta problema operacional de entupimentos frequentes, devido ao pequeno diâmetro dos orifícios e às impurezas provenientes da água. Posteriormente, o aerador tubular de múltiplos orifícios foi substituído por um desenho ainda tubular, porém com um único orifício com diâmetro entre 5 e 7 mm localizado na extremidade do tubo. Uma válvula tipo agulha permitia variar a área de abertura do orifício, sendo essa agulha controlada por um dispositivo instalado na outra extremidade do tubo, em cada peça. O princípio de funcionamento é semelhante ao dos aeradores anteriores, ou seja, a formação de bolhas ocorre pela passagem de ar em orifícios com velocidades supersônicas, porém nesse novo desenho, a geração de bolhas ocorre normalmente sem adição de água. Do ponto de vista operacional houve um grande avanço, porque os orifícios de maior diâmetro e a ausência de impurezas provenientes da água, reduziram drasticamente os problemas de entupimentos nos aeradores. Apesar da melhoria operacional, esses aeradores passaram a gerar bolhas de maior diâmetro que os desenhos anteriores e a experiência mostrou que em certos casos, para a geração de bolhas de menor diâmetro, seria necessária uma adaptação que consistia em adicionar água nesse novo desenho de sparger.
  12. 12. Atualmente encontram-se em fase de avaliação, tanto em escala industrial como em escala piloto, novos sistemas de geração de bolhas. Os novos desenhos são de aeradores externos e propõem a contactação polpa/ar, seguida de passagem dessa mistura em equipamentos que proporcionam forte cisalhamento ou cavitação. O aerador que utiliza o cisalhamento para a geração de bolhas apresenta um desenho tubular com recheio constituído por pequenas placas dispostas em ângulo de aproximadamente 45° em relação ao eixo do tubo. O aerador que gera bolhas por processo de cavitação (cavitation tube) apresenta uma configuração interna de um tubo Venturi e não possui nenhum tipo de recheio. Em ambos os casos, a polpa utilizada para a geração de bolhas é captada na base da coluna por uma bomba centrífuga e após a geração de bolhas, é injetada na coluna logo acima do ponto de captação. Os problemas operacionais observados até o momento estão relacionados com desgaste do equipamento nas regiões em que ocorrem contato com polpa em grandes velocidades. Apesar disso, os novos desenhos de aeradores mostraram potencial para melhorar o desempenho das colunas, tanto em aumento de recuperações como em economia de reagentes coletores. Estudos recentes em escala de laboratório com sistemas ar-água confirmam o fenômeno de nucleação de microbolhas sobre superfícies hidrofóbicas, durante a geração de bolhas por cavitação. Tendo em vista que os geradores de bolhas tipo cavitation tube utilizam a polpa da própria coluna para geração de bolhas, as possibilidades desse fenômeno ocorrer sobre partículas de minerais hidrofóbicos é muito grande, contribuindo para ganhos de recuperação no processo de flotação. Em função do melhor desempenho desse novo sistema de geração de bolhas, os aeradores antigos das colunas industriais estão sendo substituídos por esse novo equipamento, denominado cavitation tube. Figura 7 – Cavitation sparger e a formação de microbolhas no interior do borbulhador 3.2. ALIMENTAÇÃO DA COLUNA Nas colunas cilíndricas, a polpa é geralmente alimentada num ponto a aproximadamente 1/3 da altura a partir do topo da coluna. Internamente, a distribuição da polpa é feita no centro da coluna por um dispositivo tipo cachimbo. O
  13. 13. movimento axial assegura a homogeneização em cada compartimento, durante o movimento de descida da polpa na coluna. Este conceito pode também ser aplicado às colunas com seção transversal quadradas porque a simetria permite a utilização de uma única alimentação no centro da seção transversal da coluna. Para as colunas com seção transversal retangulares, foram desenvolvidos desenhos de distribuidores de polpa externos. Esses distribuidores podem ter rotor auto-propelido, no qual o movimento de rotação é obtido pela passagem da polpa tubos propulsores instalados no rotor do equipamento, ou fixos, com a distribuição ocorrendo por escoamento da polpa por gravidade. Como essas colunas apresentam normalmente compartimentos com seção transversal quadradas, a polpa distribuída alimenta o centro de cada um dos compartimentos. Existe uma tendência desses distribuidores auto-propelidos serem substituídos por distribuidores fixos, como forma de simplificar a operação das colunas industriais. Com o crescimento do diâmetro das colunas cilíndricas, tornou-se necessária a instalação de um distribuidor interno à coluna, com desenho semelhante à dos distribuidores de polpa tubulares. Esse distribuidor apresenta normalmente quatro ramificações tubulares em cujas extremidades estão instaladas curvas de 90º voltadas para baixo. Placas metálicas instaladas defronte a cada uma dessas curvas cuidam da dispersão e distribuição da polpa no interior da coluna. 3.3. CALHAS DE TRANSBORDO DE ESPUMA As colunas apresentam uma geometria que resulta em perímetros externos relativamente pequenos quando comparados com os tamanhos da colunas. A necessidade de maiores extensões de perímetro para transbordo de espuma, levou à criação de desenhos de calhas internas. Para colunas cilíndricas, as calhas internas podem ser dispostas nas posições radial ou concêntrica, mas são sempre calculadas para ocuparem a menor área possível da coluna, uma vez que se constituem em obstruções para escoamento da espuma de concentrado. Nas colunas de seção quadrada ou retangular, é comum as calhas internas se situarem no mesmo plano dos defletores, valendo nesses casos, a mesma preocupação com a obstrução da área transversal da coluna. Para o dimensionamento de calhas de transbordo de espuma em colunas industriais, é necessário definir um parâmetro denominado lip loading, que define o perímetro de calha necessário para uma determinada produção de concentrado. Esse parâmetro que define a capacidade de transbordo de espuma é uma característica de processo e deve ser determinado através testes piloto de flotação em coluna. 3.4. DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DE LAVAGEM A água de limpeza pode ser adicionada com dispositivos externos ou internos à camada de espuma. Quando a água de limpeza é interna à camada de espuma, a adição é feita a uma profundidade entre 10 e 20 cm abaixo do transbordo da espuma. Para a distribuição da água de limpeza em toda a seção da coluna, geralmente são utilizados equipamentos constituídos de tubos perfurados, quando se trata de distribuidores internos e de calhas perfuradas nos casos de distribuidores externos. Na realidade, os fatores que limitam a geometria dos distribuidores de água de limpeza são os planos dos defletores da coluna e a posição das calhas de transbordo
  14. 14. da espuma. Os dispositivos de distribuição de água de limpeza devem ser colocados nos espaços livres da seção da coluna, próximos ao nível de transbordo da espuma. Não tem havido mudanças significativas nos desenhos de distribuidores de água de limpeza das colunas industriais. Existe sempre a preocupação de obter a melhor distribuição possível da água de lavagem na coluna, porém essa água deve ser adicionada à camada de espuma com a menor pressão possível, para evitar perturbações na zona de limpeza. A percolação da água através da camada de espuma promove a remoção de partículas de minerais de ganga presentes na espuma. Dessa forma, é comum a utilização de dispositivos com finalidade de minimizar a pressão na distribuição de água de limpeza. 4. O ATUAL ESTADO DA ARTE 4.1. COLUNAS INDUSTRIAIS A flotação em coluna é um processo muito seletivo, mas demanda normalmente tempos de residência maiores que as células mecânicas para alcançar as mesmas recuperações para a fração flotada. Devido a esse fato, tem se tornado comum a utilização de circuitos mistos, com células mecânicas operando nas etapas de recuperação, rougher e scavenger, e as colunas operando nas etapas de limpeza. A escolha por essa alternativa ficou mais evidente nas instalações onde os circuitos de flotação eram constituídos por células mecânicas e as colunas substituíram as células mecânicas apenas nos circuitos de flotação cleaner. Atualmente, mesmo em projetos novos é comum a escolha de circuitos mistos, com células mecânicas atuando nos estágios de recuperação e as colunas operando nas etapas de limpeza. Essa opção representa o uso de processo com baixos tempos de residência, altas recuperações e baixas relações de enriquecimento (upgrading) nos estágios de recuperação (rougher e scavenger) e utilização de processo com elevados tempos de residência, altas recuperações e altas relações de enriquecimento nas etapas de limpeza. No Brasil, o exemplo mais recente é o projeto de cobre de Carajás, que adotou esse tipo de circuito de flotação. Dependendo da escala de produção, a flotação em coluna pode ser uma boa alternativa devido ao seu potencial de proporcionar altas relações de enriquecimento (up grading), simplificando drasticamente os circuitos de flotação. O caso do fosfato de Araxá pode ser considerado um caso desses, embora extremo, porque cada um dos circuitos de flotação com células mecânicas, resumiu-se no final em um único estágio de flotação em coluna. Neste caso, as colunas conseguem produzir concentrados com aproximadamente 35% P2O5 a partir de alimentações com teores de P2O5 entre 15% e 20%. A altura da camada de espuma utilizada nas colunas industriais se situa normalmente entre 80 cm e 100 cm. A água de lavagem adicionada no topo da coluna percola pela camada de espuma, removendo as impurezas ali presentes devido a fenômenos de arraste. Um processo no qual a altura da camada de espuma deve ser mantida em valores abaixo de 30 cm é a flotação de barita, porque para camadas de espuma maiores, não se observa transbordo de espuma na calha de concentrado. Esse comportamento da flotação de barita é um desvio da normalidade, sendo considerado uma exceção. No processo de flotação reversa de quartzo no minério de ferro, o objetivo é a obtenção de uma fração afundada mais pura possível e, para alcançar esse propósito,
  15. 15. os esforços são direcionados para maximizar as recuperações na fração flotada. Nas colunas utilizadas nesse tipo de flotação é comum a operação com menor camada de espuma possível e em muitos casos, a água de lavagem não é utilizada. A nova geração de sistemas de geração de bolhas tem potencial para melhorar o desempenho das colunas industriais, uma vez que os ensaios realizados em escala industrial e piloto mostraram uma tendência de melhores recuperações do mineral de interesse e menores consumos de reagentes coletores. Os estudos em laboratório e usina piloto tentam formular as bases teóricas para explicar o melhor desempenho desses aeradores, mas estima-se que essa diferença de desempenho se deva a diversos fatores, como ampla distribuição de tamanho de bolhas, intensa recirculação do rejeito da coluna através dos aeradores e nucleação de microbolhas sobre superfície de partículas hidrofóbicas. Embora existam duas alternativas de controle para a operação das colunas industriais, observa-se que quase a totalidade das colunas utilizam o controle de nível. Nesse caso, a vazão da água de limpeza é mantida fixa, e o nível é mantido através de válvulas controladoras de vazão de rejeito. Tanto a vazão da água de lavagem como a altura da camada de espuma são mantidos fixos em valores ótimos previamente selecionados. A outra estratégia de controle da coluna consiste no controle de bias, mantido no valor desejado pela variação da vazão do rejeito, em função da vazão da alimentação da coluna. Neste caso, o nível da coluna é mantido pela variação da vazão da água de lavagem. Esta alternativa introduz muitas perturbações na coluna e pode colocar alguns parâmetros de processo fora da faixa ótima, prejudicando o desempenho da coluna. A flotação em coluna é atualmente utilizado também em vários outros processos, como a separação de óleo da água em plataformas de perfuração de petróleo, reciclagem de papel, fermentação, concentração de petróleo em areias betuminosas, tratamento de efluentes líquidos, etc. 4.2. NOVOS DESENVOLVIMENTOS E PERSPECTIVAS Os trabalhos de pesquisa com colunas de flotação estão atualmente direcionados para desenvolvimento de processos e ensaios com equipamentos em escalas de laboratório e usina piloto, e podem ser classificados nos seguintes grupos principais: • ensaios para avaliar novos equipamentos de geração de bolhas; • estudos para avaliar processos de flotação perante os sistemas multibolhas, que consiste de bolhas normais acrescidas de microbolhas; • trabalhos de pesquisa para desenvolvimento de novos métodos para medição de tamanho de bolhas; • trabalhos de pesquisa relacionados com tratamento de efluentes industriais, separação de óleo em águas, recuperação de minerais em lamas, etc. No campo da flotação de minérios, observa-se um grande número de empresas realizando ensaios industriais e piloto para avaliar os novos desenhos de sistemas de geração de bolhas. A nova geração de aeradores proposta por fabricantes de equipamentos é do tipo externo e utiliza o sistema polpa-ar para a geração de bolhas. Estes modelos de aeradores apresentam vantagens e desvantagens em relação aos modelos antigos, que podem ser resumidos como segue:
  16. 16. uma das vantagens é a geração de bolhas numa distribuição mais ampla de tamanhos (geram bolhas menores que 0,5 mm, segundo estudos de laboratório) e possibilita aumento de recuperações nas frações fina e ultrafina; • a outra vantagem é a recirculação de rejeito para geração de bolhas, promovendo contato mais intenso entre as partículas e as bolhas, possibilitando aumento de recuperação de partículas de mineral de interesse presentes no rejeito; • as partículas abrasivas podem promover rápida erosão das peças de desgaste, aumentando os custos operacionais das colunas industriais, porém o desenvolvimento de novos materiais para confecção desse tipo de borbulhadores deverá superar rapidamente este problema. • Um desenvolvimento recente é uma máquina de flotação denominada Hydrofloat, desenvolvida pela Eriez Magnetics para flotação de partículas mais grosseiras do minério. Trata-se de um classificador hidráulico adaptado para flotação tipo flotação em coluna, no qual as condições hidrodinâmicas se somam aos efeitos cinéticos, proporcionando recuperação de partículas grossas previamente classificadas. Testes piloto realizados com fosfato da Flórida mostraram recuperações de apatita extremamente elevadas na faixa de tamanhos entre 35 mesh e 1,0 mm, quando comparadas com resultados obtidos com células mecânicas e flotação em coluna. Para muitos minerais a flotação de partículas grosseiras tem sido um grande desafio e o desenvolvimento desse equipamento pode ser a solução para este problema. Para a flotação de finos e ultrafinos do minério, muitos trabalhos de pesquisa têm sido desenvolvidos, principalmente no campo da Flotação por Ar Dissolvido – FAD e também através de flotação extender. Na flotação FAD as bolhas são geradas pela passagem de água saturada com ar em orifícios de pequeno diâmetro. A dissolução de ar em água é obtida em vasos pressurizados, através de injeção simultânea de ar comprimido e água. A flotação extender é realizada com adição de um reagente orgânico apolar para aumentar a hidrofobicidade das partículas de mineral de interesse. O desenvolvimento de processos mecânicos de produção de emulsões em soluções aquosas do reagente extender proporcionou ganhos significativos de recuperação na flotação em coluna de alguns minerais. 5. O CASO DA BUNGE EM ARAXÁ O caso relatado a seguir refere-se ao caminho percorrido para o desenvolvimento da flotação em coluna para o fosfato de Araxá e, por ser um trabalho pioneiro no segmento de fosfatos, exigiu estudos mais detalhados em escalas de laboratório e em usina piloto. Atualmente, devido à grande experiência acumulada em flotação de fosfatos em células de coluna, os trabalhos de desenvolvimento seriam mais simples, demandando menos tempo para a implantação de um projeto desse porte. 5.1. ENSAIOS EM USINA PILOTO Em 1990 a Bunge Fertilizantes – Unidade Araxá contratou o CDTN – Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear para a realização de ensaios piloto de flotação de apatita. Foi coletado na unidade industrial de Araxá, um lote de amostra de ultrafino gerado na moagem, após a deslamagem em microciclones (underflow dos microciclones) e enviado para o CDTN em Belo Horizonte. Os ensaios foram realizados em colunas de 4 polegadas de diâmetro e 7,5 m de altura, e os resultados obtidos
  17. 17. nessa fase mostraram bom potencial para prosseguir no desenvolvimento do processo. Para avaliação do sparger multi-orifício da Cominco, foi construída uma coluna protótipo com 24 polegadas de diâmetro na usina piloto do CDTN em Belo Horizonte. Nesta unidade protótipo, foram feitos muitos ensaios de geração de bolhas, com e sem reagentes tensoativos, em sistemas ar-água. Foram feitas as estimativas de tamanhos de bolhas em diferentes condições operacionais, com intuito de avaliar a influência do fluxo de ar no tamanho e no regime de fluxo das bolhas. Decidiu-se a partir dessa experiência, partir para os ensaios piloto on line com a usina industrial, e o CDTN elaborou um projeto de usina piloto com coluna com 24 polegadas de diâmetro e 10,4 m de altura, que foi instalada na unidade de beneficiamento de apatita de Araxá-MG. Esta usina piloto entrou em operação em 1991, realizando ensaios com as duas linhas de ultrafinos: os naturais e os gerados na moagem. Em ambos os casos, uma pequena parcela do fluxo de polpa da usina industrial era coletada para alimentar a usina piloto. A taxa de alimentação de sólidos dessa unidade piloto era em torno de 2 ton/h e permitia simular pelo menos um estágio de flotação em coluna e comparar com o circuito industrial. Os ensaios piloto on line permitiam simular não somente os processos na mesma condição operacional da usina industrial como também possibilitavam avaliar o desempenho dos novos processos desenvolvidos em estudos de laboratório. Ao longo de aproximadamente um ano de estudos, foram investigados todas as variáveis do processo de flotação em coluna envolvendo os ultrafinos gerados na moagem e ultrafinos naturais. No escopo do trabalho foram incluídos os estudos para desenvolvimento de novos processos relacionados com flotação de apatita. Dentre os resultados desse desenvolvimento, vale destacar os seguintes: • substituição do coletor de apatita, até então um tall oil por óleo de arroz saponificado. Com essa troca, o consumo específico de coletor que era da ordem de 3,0 kg/t passou para 0,3 kg/t, tendo como base de cálculo o concentrado apatítico. Com a diminuição da dosagem de coletor, o processo de flotação tende a se tornar mais seletivo. • a flotação prévia de barita, necessária sempre que o teor de barita ultrapassa 2,5%, foi substituída por um processo de depressão de barita com amido gelatinizado. O desenvolvimento desse processo permitiu a elaboração do projeto de flotação em coluna dos finos sem a etapa de flotação prévia de barita. • a flotação de apatita, tanto nos ultrafinos gerados como nos ultrafinos naturais, poderia ser realizada com apenas um estágio de flotação rougher, produzindo concentrados finais nas duas linhas. Em 1993, com o início de operação das colunas industriais de ultrafinos, foram iniciados os ensaios piloto com os fluxos industriais de flotação de barita, flotação de apatita da fração grossa e flotação de apatita do rejeito remoído. Nesse mesmo ano foram iniciados os projetos industriais de flotação em coluna para os fluxos de polpa mencionados acima. 5.2. O PROJETO INDUSTRIAL A unidade industrial de beneficiamento da Bunge Fertilizantes em Araxá entrou em operação em 1977, com todos os circuitos de flotação constituídos por células mecânicas da Wemco, com volume de 300 ft3 (8,5 m3) cada uma. Ao todo eram 66 células Wemco para atender os circuitos de flotação de vários fluxos de polpa da usina, cada um com estágios rougher, scavenger e várias etapas de flotação cleaner. Em 1993 entraram em operação duas colunas com seção transversal retangular
  18. 18. com dimensões de 3,0 m x 4,5 m e altura de 14,5 m para a flotação de apatita nas frações ultrafina natural e gerada na moagem. Estas duas colunas substituiram os circuitos de flotação de barita e apatita dos dois fluxos da usina que resultaram em desativação de 24 células mecânicas. A geometria das colunas, com seção transversal retangular, foi a escolha para possibilitar a instalação das colunas dentro do prédio da usina de concentração. Juntamente com o projeto de flotação em coluna nos ultrafinos, foi elaborado um projeto de preparação do novo reagente coletor de apatita, já com capacidade para atender os projetos futuros de flotação em coluna para a fração grossa e rejeito remoído. Essa preparação do óleo de arroz consistia de um processo de saponificação a quente que, no caso desse projeto, foi selecionado o processo por bateladas. Com a instalação de instrumentação adequada e câmeras de vídeo, tornou-se possível a operação dessa instalação de reagentes por controle remoto, a partir de uma sala de controle central na usina. A instrumentação de controle adotado para operação das colunas de ultrafinos foi a variação de vazões de ar e água de lavagem através de válvulas acionadas por controle remoto e o nível das colunas controladas por pinch valves no fluxo de rejeito, operando em malha de controle com sensores de nível. Na alimentação das coluna foram instalados instrumentos de medição de vazão e densidade de polpa, que permitem o cálculo da massa alimentada em cada coluna. A instrumentação que monitora a alimentação das colunas controla as dosagens de reagentes depressor e coletor, tornando o controle de processo automático. Com esse sistema, toda a operação das colunas passou a ser realizado a partir da sala de controle da usina. Em 1994 entraram em operação mais quatro colunas com seção transversal retangular com dimensões 3,0 m x 4,5 m e altura de 14,5 m. Essas colunas tinham como objetivo, a substituição dos restante dos circuitos de flotação, e com isso, a desativação de todas as células mecânicas de flotação. Os circuitos de flotação previstos nesse projeto foram os seguintes: • uma coluna para a flotação prévia de barita na fração grossa do minério; • duas colunas para operação em paralelo e flotação de apatita na fração grossa do minério; • uma coluna para flotação de apatita no rejeito grosso remoído. Os conceitos de instrumentação e controle foram mantidos para estas novas colunas, inclusive na preparação e dosagens de reagentes. A preparação do amido gelatinizado, que anteriormente era realizado on line com a operação da usina, passou a utilizar o conceito de estocagem de amido gelatinizado, tornando independentes a preparação e a dosagem. Todas as instalações continuam funcionando de acordo com a concepção original, isto é, tanto a operação das colunas industriais como os sistemas de preparação e dosagem de reagentes são controlados a partir da sala de controle da usina. É importante mencionar que este foi o primeiro passo no projeto de automação da unidade de beneficiamento de fosfato de Araxá-MG. Em 2007 a Bunge Fertilizantes concluiu o revamp da usina de beneficiamento de Araxá, passando a sua capacidade de produção de 800.000 t/a para 1.050.000 t/a de concentrado apatítico. Este projeto de expansão envolveu ampliação de capacidade de toda a usina, inclusive flotação, onde foram instaladas mais duas colunas, com altura de 14,5m e diâmetros de 4,33 m e 5,0 m.
  19. 19. Atualmente, a Bunge – Araxá está elaborando um projeto de nova usina de beneficiamento, com capacidade de produção de 600.000 t/a de concentrado apatítico, que deverá entrar em operação em 2009. Para o circuito de flotação desta nova usina está prevista a instalação de mais sete colunas de flotação, com altura de 14,5 m e diâmetros de 3,66 m e 4,33 m. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATA, S., AHMED, N., JAMESON, G.J. Collection of hydrophobic particles in the froth phase. International Journal of Mineral Processing. 64, pp 101-122, 2002. CHEN, F., GOMEZ, C.O., FINCH, J.A. Technical Note – Bubble size measurement in flotation machines, Minerals engineering, vol. 14, no 4, pp. 427-432, 2001. DIAZ-PENAFIEL, P., DOBBY, G.S. Kinetics studies in flotation columns: bubble size effect. Minerals Engineering, vol.7, Nº 4, pp. 465-478, 1994 DOBBY, G.S., YIANATOS, J.B., FINCH, J.A. Estimation of bubble diameter in flotation columns from drift flux analysis, Canadian Metall. Quarterly, 27(2), pp 85-90, 1988. DUPRE, V., PONASSE, M., AURELLE, Y., SECQ, A. Bubble formation by water release in nozzles-I. Mechanisms, Water Research, vol. 32, Nº 8, pp 2491-2497, 1998 FALUTSU, M., DOBBY, G.S., (a) Direct measurement of froth drop back and collection zone recovery in a laboratory flotation column, Minerals engineering, 1989. FALUTSU, M., DOBBY, G. S.,(b). Direct measurement of froth zone performance in a laboratory flotation column. The International Symposium on Processing of Complex Ore. Dobby and Rao Ed., Halifax, pp 335-347, 1989. FINCH, J.A., DOBBY, G.S. Column flotation, Pergamon Press, First edition, 1990. GALLEGOS-ACEVEDO, P.M., PÉREZ-GARIBAY, R., URIBE-SALAS, A., NAVA-ALONSO, F. Bubble load estimation in the froth zone to predict the concentrate mass flor rate os solids in column flotation. Minerals Engineering. Vol 20, 13, pp 1210-117, 2007. GRAU, R.A.; HEISKANEN K. Gas dispersion measurements in a flotation cell, Minerals engineering, 16 (2003) 1081-1089. GRAU, R.A., HEISKANEN, K. Visual technique for measuring bubble size in flotation machines, Minerals engineering, 15 (2002) 507-513. GUIMARÃES, R.C. Aspectos relevantes da separação de barita em minério fosfático através de flotação, Tese de Doutorado, Curso de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Minas da UFMG, Belo Horizonte-MG, 1997. GUIMARÃES, R.C., TAKATA, L.A., PERES, A.E.C., WYSLOUZIL, H.E. Column flotation applied to the production of phosphate rock in Araxá-MG, Brazil, Annual Canadian Mineral Processors Operators Conference, 31, Annals , January,1999, Ottawa, Ontario. HERNANDEZ-AGUILAR, J.R., COLEMAN, R.G., GOMEZ, C.O., FINCH, J.A. A comparison between capillary and imaging techniques for sizing bubbles in flotation systems, Minerals engineering, 17 (2004) 53-61. ITYOKUMBUL, MT., SALAMA, A.I.A., AL TAWEEL, A.M. Estimation of bubble size in flotation columns, Minerals Engineering, vol. 8, no 1-2, pp. 77-89, 1995. LUZ, A.B., SAMPAIO, J.A., MONTE, M.B.M., ALMEIDA, S.L.M. Tratamento de
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