ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DOS ÓLEOS DE MAMONA E ALGODÃO NA FLOTABILIDADE DA DOLOMITA COMO AGENTES COLETORES.
AUTORES: SILVA, L.P.G. DA (UFCG) ; SILVA, E.E.P. DA (UFCG) ; BRITO, V.V. (UFCG) ; DUDU,R.E.S (UEPB) ; SOUZA, J.M.A (UEPB)
RESUMO: Reagentes utilizados como coletores em experimentos e trabalhos envolvendo separação de misturas através da flotação são reagentes de alto custo. No nordeste do Brasil, os óleos vegetais podem ser utilizados como alternativa para substituir a importação desses reagentes.Este trabalho teve como objetivo utilizar os óleos de mamona e algodão (substâncias coletoras) e verificar o desempenho desses óleos frente a processos de flotação, visando uma possível substituição dos reagentes atualmente usados. O método de flotação empregado foi Microflotação utilizando-se tubo Hallimond modificado, e o processo para tornar óleo solúvel em água foi a saponificação. Os testes de microflotação apresentaram uma maior interação nas concentrações de 4 e 6mg/l com recuperação em torno de 60%, observando que o óleo saponificado influencia o rendimento da flotação.
PALAVRAS CHAVES: flotação, dolomita, saponificação, coletores.
INTRODUÇÃO: Os óleos e gorduras encontrados na natureza contêm uma grande variedade de ácidos graxos, incluindo aqueles de cadeias ramificadas, como grupos cetônicos e aqueles com estrutura em anel. São constituídos, essencialmente de triglicérides, ou seja, triésteres de ácidos graxos e do glicerol. Através da reação de saponificação, é possível obter os ácidos graxos constituídos do óleo ou gordura na forma de sais (sabão). É importante conhecer as características dos óleos e gorduras que serão utilizados como matérias para coletores de flotação (Azevedo; 1994). Os óleos vegetais de mamona e algodão que a princípio são insolúveis em meio aquoso foram saponificados com o objetivo torná-los solúveis.
O óleo mais importante, constituinte da semente da mamona, é o ácido ricinoléico (C17H32OH. COOH). A sua composição está em torno de 87,7 - 90,4%, quando esterificado com hidróxido de sódio dá origem ao ricinoleato de sódio (C17H32OH. COONa), ( Neves, Beltrão; 1965 e 1999).
Os minerais de cálcio semi-solúveis como calcita, fluorita, dolomita e scheelita são extremamente difíceis de serem separados entre si por causa das grandes semelhanças das propriedades físico-químicas de suas superfícies, podendo ser concentrados através de processos de flotação.
Flotação é a ciência aplicada ao domínio do Tratamento de Minérios, destacando-se por tornar possível a separação das espécies mineralógicas uma em ralação ás outras, independentemente da sua densidade e outras características inerciais. Baseada nessa ciência é que reside a “Seletividade”, característica da flotação que a torna o mais importante método de separação de partículas minerais (Araújo; 1998).
Esta pesquisa teve como objetivo verificar a influencia dos óleos de mamona e algodão saponificados, na flotabilidade da dolomita, agindo como coletores por apresentarem grupos reativos capazes de aumentar a sua recuperação.
MATERIAL E MÉTODOS: Preparação das amostras e Saponificação dos Óleos
Para a realização dos experimentos de microflotação foram utilizados amostras de dolomita fornecida pelo Centro Gemológico do Departamento de Mineração e Geologia da Universidade Federal da Campina Grande, procedentes de Ibirá - BA. Foi feita uma lavagem com H2SO4 diluído á 1%, HCl á 1% e água destilada, para eliminar impurezas superficiais e secagem á 105oC.As amostras foram separadas granulometricamente, reservando-se para experimentos a fração de 60 e 100 #.
Os óleos em estudo foram fornecidos pela EMBRAPA - Algodão CG.Os ácidos graxos obtidos a partir de óleos vegetais correspondem realmente a uma mistura de ácidos graxos, cuja a composição depende de sua origem, bem como da variedade de culturas vegetais(Papini,2000). O óleo é submetido ao aquecimento com hidróxido de sódio, sendo produzido um sal solúvel em água.
Microflotação em tubo de Hallimond Modificado
Os ensaios de microflotação foram realizados em tubo de Hallimond modificado. O arranjo experimental consistiu em um tubo de Hallimond, um agitador mecânico, um compressor de ar e um rotâmetro para medir o fluxo de ar.( FIGURA 1)
Caracterização Química do Mineral Dolomita
As características químicas da dolomita foram realizadas através de analises por via úmida. Pesou-se 0,5g da amostra, foi feita a lixiviação com HCl 1:1, obtendo-se uma solução-mãe para retirada das alíquotas para as seguintes determinações: CaO, MgO ,CO2, e outras.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Caracterização dos óleos e da Dolomita
Os resultados da caracterização dos óleos vegetais e da dolomita por via úmida são mostrados da Tabela 01e 02. Os valores obtidos da dolomita, comparados com (Dana, J,D , e Dana,1976), revelam um alto grau de pureza.
As imagens do MEV para dolomita podem ser observadas nas Figuras 2 e 3, e mostram cristais bem formados, com superfície sem rugosidade ou porosidade visível.
Microflotação em tubo de Hallimond
Os resultados da microflotação em tubos de Hallimond com amostras de dolomita são mostrados nas figuras 4, 5. Nas figuras são apresentados os resultados da recuperação da dolomita, em função da concentração dos coletores. Dentro das concentrações testadas (4 e 6 mg/l), as maiores recuperações foram obtidas em pH 10 com concentração de óleo de mamona de 6 mg/l. Em referência ao óleo de algodão observou-se que nas concentrações estudadas, a que apresentou uma maior recuperação na flotação da dolomita foi a concentração de 6 mg/l.
Devido a composição do óleo de mamona saponificado, já era esperada uma eficiência inferior em relação ao óleo de algodão saponificado na flotação da dolomita. O ricinoleato, apesar de ter o mesmo grupo polar do oleato e mesmo valor de insaturação da cadeia de hidrocarboneto, não conseguiria formar películas adsorvidas tão compactas, devido ao efeito de impedimento estérico introduzido pelas hidroxilas das cadeias. Além disto, o próprio grau de hidrofobicidade intrínseco diminuiria, por causa das próprias hidroxilas, agora presentes na película adsorvida ( Brandão e Poling, 1982).
CONCLUSÕES: Nos estudos de microflotação em tubos da Hallimond com amostras de dolomita, verificou-se que o óleo de algodão é o mais indicado para a flotabilidade da dolomita, por apresentar uma maior recuperação em relação ao óleo de mamona.
Os resultados indicam que estes óleos vegetais ampliam e reforçam ainda mais a utilização destes reagentes de flotação frente aos tradicionais, representando uma contribuição tecnológica importante, pois podem resultar na utilização de produtos regionais como reagentes de flotação, substituindo a importação de regentes convencionais caros e evitando problemas de agressão ao meio ambiente, já que os óleos apresentam pequena solubilidade em água sendo ainda biodegradáveis.
AGRADECIMENTOS: Embrapa Algodão-CG, Centro Gemológico da UFCG e ao LAM
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ARAÚJO, A. C.; Estudo cinético da microflotação do Espodumênio utilizado como coletor Óleo de Mamona Saponificado. Dissertação de Mestrado. UFPB;1998.
AZEVEDO, J. C.S.; Palheiros W.S.;“Estudo dos processos de saponificação do óleo de arroz e óleo de rícino” – Relatório da disciplina Tratamento de Minério – UFMG -1994.
BELTRÂO, N.E.M.; O agronegócio do Algodão no Brasil – EMBRAPA ALGODÃO. Brasília-DF -1999.
BRANDÃO, P.R.G., POLING, G.W.- Anionic Flotation of Magnesite. Canadian Metallurgical Quarterly , vol. 21, no. 3,1982, Pub. Canadian Mining andMetallurgy Institute (CIM), Montreal,p.211-220.
CAIRES, L. G., BRANDÃO, P.R.G. - Óleos Vegetais Saponificados como Coletores na flotação de um minério fosfáltico, In: Flotação: Fundamentos, Prática e Meio Ambiente, Salum, M.J.G.e Ciminelli,V.S.T., Eds. Assoc.Bras. Tecn.Mineral, Belo Horizonte, 1992, pp.65-81.
CARVALHO, L.P. – Estudo comparativo dodesempenho de coletores derivados de óleos vegetais na flotação de rejeitos de scheelita. Dissertação de Mestrado, UFRN, Programa de Pós-Graduação emEngenharia Química, Natal-RN, 1992.
DANA, J.D. and DANA E.S. The system of mineralogy. New York, 1976.
NEVES, O.S.; Cavaleri, P.A.; VERDADE, F.C.; JUNQUEIRA, B.; - Cultura e Adubação do Algodoeiro. Experimento e pesquisa – São Paulo – 1989.
PAPINI, R. M.; Caracterização e estudo fundamentais de apatita e minerais associados em minério sílico-carbonático. Tese de Doutorado, UFMG, Belo Horizonte, 2000.
PAULO, J. B. A., LEITE, J.Y.P.- Using LIX-984 and vegetable oils for copper extraction. Proceedings Solid/ LiquidSeparation 29th Annual Hydrometallurgical Meeting, Quebec, 1999, pp.305-315.
