Determinação da relação farinha/NaOH na gelatinização de depressores à luz da microscopia óptica e a sua influência nos testes de flotação mineral
Determination of the flour/NaOH ratio in the gelatinization of depressants under optical microscopy and its influence on mineral flotation tests
Luís Alberto Silva, André Carlos Silva, Elenice Maria Schons Silva, Luany Beatriz Amanajás de Oliveira
Resumo
Os amidos são reagentes depressores empregados na flotação mineral a fim de conferir seletividade ao processo. Para tal, necessitam ser previamente gelatinizados, sendo o método alcalino a técnica mais usada na indústria mineral. No Brasil, utiliza-se como álcali o NaOH e a relação farinha/NaOH é um dos parâmetros analisados nesse processo. Embora sejam importantes, os estudos sobre esta temática são escassos na literatura. Diante disso, o trabalho consistiu na determinação da relação farinha/NaOH ideal para a gelatinização de depressores à base de milho, sorgo e milheto e na comprovação da eficácia do processo à luz da microscopia óptica com luz polarizada. Posteriormente, ensaios de flotação com o minério de nióbio usando as farinhas de milho, milheto e sorgo e suas respectivas misturas como depressores foram realizados e os resultados foram comparados com o amido de milho industrial. Os resultados mostraram que os novos depressores propostos consumiram menores quantidades de NaOH para serem gelatinizados em relação ao amido de milho. A etapa de microscopia óptica comprovou o rompimento das cruzes de Malta para todas as farinhas, indicando a completa gelatinização. O melhor depressor de pirocloro foi a farinha de sorgo e os resultados mostraram similaridade estatística em relação ao amido de milho.
Palavras-chave
Abstract
Starches are depressant reagents used in mineral flotation in order to confer selectivity to the process. For this, they need to be previously gelatinized, with the alkaline method being the most used technique in the mineral industry. In Brazil, NaOH is used as alkali and the flour/NaOH ratio is a parameter analyzed in this process. Although they are important, studies on this topic are scarce in the literature. That said, the work consisted in determining the ideal flour/ NaOH ratio for the gelatinization of depressants based on corn, sorghum and millet and in proving the effectiveness of the process under optical microscopy with polarized light. Subsequently, flotation tests with niobium ore using corn, millet and sorghum flours and their respective mixtures as depressants were carried out and the results were compared with industrial corn starch. The results showed that the new proposed depressants used smaller amounts of NaOH to be gelatinized in relation to corn starch. The optical microscopy stage confirmed the disruption of Maltese crosses for all flours, indicating complete gelatinization. The best pyrochlore depressant was sorghum flour and the results showed statistical similarity with corn starch.
Keywords
References
1 Castro A, Brum IAS, Zanetti E, Zancan P, Johann D. Análise do sistema de reagentes na flotação de finos de carvão mineral de Moatize/Moçambique. In: Anais do XXVII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa; 2017; Belém. Belo Horizonte: UFMG; 2017. p. 1-8.
2 Fuerstenau MC, Jameson G, Yoon RH. Froth Flotation: a century of innovation. USA: SME; 2009.
3 Baltar CAM. Flotação no tratamento de minério. 1. ed. Recife: Departamento de Engenharia de Minas, UFPE; 2008.
4 Araujo AC. Starch modification of the flocculation and flotation of apatite [doctor thesis]. Vancouver: University of British Columbia; 1988.
5 Nunes APL, Peres AEC. Reagentes depressores de carbonatos: uma revisão. Rio de Janeiro: CETEM/MCT; 2011.
6 Sousa DN. Avaliação do uso da farinha e amido de milheto como depressores na flotação de minerais [tese]. Catalão: Universidade Federal de Goiás; 2019.
7 Alier M, Casañ MJ. Pão sem glúten: princípios, técnicas e truques para fazer pão e outras receitas sem glúten. Babelcube; 2017.
8 Silveira MACW, Paula NN, Ferreira RF, Peixoto RV, Oliveira V, Mata VOA. Efeito da variação da relação amido/soda no processo de flotação catiônica de quartzo. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Anais do XLIII Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas; 2013. Araxá, Brazil. São Paulo: ABM; 2013. p. 1099-1108.
9 Monte MBM, Peres AEC. Química de Superfície na Flotação. In: Luz AB, Sampaio JA, França SCA. Tratamento de Minérios. 5. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT; 2010. p. 399-461.
10 Batisteli GMB. Amina residual na flotação catiônica reversa de minério de ferro [dissertação]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 2007.
11 Aguiar MAM. Clatratos na flotação catiônica reversa de minérios de ferro [dissertação]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 2014.
12 Costa AB, Moreira WR, Paula MC, Assis NS. Influência da temperatura da água na gelatinização de amido de milho para o processo de concentração por flotação de minério de ferro. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Anais do XLIII Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas; 2013. Araxá, Brazil. São Paulo: ABM; 2013. p. 1182-1192.
13 Reis RLR. Propriedades e aplicação do gritz de milho na flotação catiônica reversa de minérios itabirítico [dissertação]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 1987.
14 Candido LM, Coelho JPS, Santini AWH, Moreira WR, Totou AR, Rodrigues RR. Influência da concentração do amido na gelatinização. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Anais do XVIII Simpósio de Mineração; 2017. Araxá, Brazil. São Paulo: ABM; 2017. p. 115-123.
15 Souza AC, Magalhães DG. Influência do grau de gelatinização do amido de milho no processo de flotação reversa de minério de ferro. Tecnologica em Metalurgia, Materiais e Mineração. 2016;13(2):141-147.
16 Moreira WR. Fontes de amido aplicáveis à flotação de minério de ferro [dissertação]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 2013.
17 Souza AC, Magalhães DG. Influência do grau de gelatinização do amido de milho no processo de flotação reversa de minério de ferro. In: Anais do XXVI Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa; 2015; Poços de Caldas. Belo Horizonte: UFMG; 2015. p. 1-9.
18 El-Midany AA, Arafat Y, El-Faris TF. Rice starch as a depressant in phosphate reverse flotation. Stärke. 2015;67:745-751.
19 Kar B, Sahoo H, Rath SS, Das B. Investigations on different starches as depressants for iron ore flotation. Minerals Engineering. 2013;49:1-6.
20 Santos FS. Potencial de uso do amido de inhame (Colocasia esculenta (L.) Schott) na indústria de mineração [dissertação de mestrado]. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa; 2001.
21 Souza AL, Albuquerque RO, Lameiras FS, Praes PE, Peres AEC. Use of depressants in the direct flotation of a silicate-carbonate phosphate ore. Revista Escola de Minas. 2014;67(2):191-196.
22 Marins TF, Rodrigues OMS, Reis EL, Beltrão JG. Utilising starches from sugarcane and cassava residues as hematite depressants. Minerals Engineering. 2020;145:1-5.
23 Silva EMS, Peres AEC, Silva AC, Florencio DL, Caixeta VH. Sorghum starch as depressant in mineral flotation: part 2 – flotation tests. Journal of Materials Research and Technology. 2019;8(1):403-410.
24 Silva ACS, Sousa DN, Silva EMS. Hematite and quartz microflotation using millet starch as depressant. Revista Escola de Minas. 2021;74(1):107-116.
25 Silva EMS, Peres AEC, Silva ACS, Leal MCDM, Lião LM, Almeida VO. Sorghum starch as depressant in mineral flotation: part 1 – extraction and characterization. Journal of Materials Research and Technology. 2019;8(1):396-402.
26 Silva EMS, Peres AEC, Silva ACS, Sousa DN. Temperature influence in cornstarch gelatinization for froth flotation. Revista Escola de Minas. 2017;70(2):231-235.
27 Silva LAS. Análise técnico-econômica da mistura das farinhas de milho, milheto e sorgo como depressor de nióbio na flotação de carbonatos [dissertação]. Catalão: Universidade Federal de Goiás; 2021.
28 Silva EMS. Utilização de amido de sorgo como depressor na flotação de minérios [tese]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 2018.
29 Denardin CC, Silva LP. Estrutura dos grânulos de amido e sua relação com propriedades físico-químicas. Ciência Rural. 2009;39(3):945-954.
30 Sousa DN. Depressores alternativos na flotação catiônica reversa de minério de ferro [dissertação]. Catalão: Universidade Federal de Goiás; 2016.
31 Yang S, Chao L, Wang L. Dissolution of starch and its role in the flotation separation of quartz from hematite. Powder Technology. 2017;320:346-357.
32 Franco CML. Propriedades gerais do amido. São Paulo: Fundação Cargill; 2001.
33 Duodo KG, Taylor JRN, Belton P, Hamaker BR. Factors affecting sorghum protein digestibility. Journal of Cereal Science. 2003;38:117-131.
34 Peres AEC, Correa MI. Depression of iron oxides with corn starches. Minerals Engineering. 1996;9:1227-1234.
35 Silva EMS, Peres AEC, Silva AC, Elwert T, Tuchtfeldd S. Apatite flotation using sorghum as depressant. In: Anais do XXVII Balkan Mineral Processing Congress; 2017; Antalya. Istambul: ITU; 2017. p. 411-421.
Submitted date:
05/17/2022
Accepted date:
09/12/2022