Título

Estudos fundamentais para embasar o desenvolvimento de biopolímeros feitos sob medida para a depressão de óxidos de ferro

Fundamental research to support the development of tailor-made biopolymers to depress Fe-bearing oxides

Autoria

ANDRADE, ELAINE CRISTINA; FILHO, LAURINDO DE SALLES LEAL

ANDRADE, ELAINE CRISTINA

Eu sou esse autor

FILHO, LAURINDO DE SALLES LEAL

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-357X-43743

Downloads

Resumo

Biopolímeros identificados como C, O, P, bem como a fécula de mandioca (FM) foram caracterizados quanto ao tamanho molecular, potencial zeta e constante de Hamaker. Adicionalmente, uma amostra constituída por 68% de hematita, 30% de goethita, e 2% de magnetita foi produzida por separação magnética seguida de separação em meio denso, com o objetivo de determinar sua constante de Hamaker e potencial zeta. A interação entre os biopolímeros (C, O, P, FM) e os minerais foi avaliada por meio da aproximação de esferas (macromoléculas) a planos (superfície mineral), utilizando a teoria DLVO clássica. Considerando a interação de Lifshitz-van der Waals (∆GLW), os resultados revelaram que os biopolímeros O e FM ofereceram uma contribuição mais intensa do que C e P para distâncias de separação (D) entre 2 e 15nm. Esses resultados são atribuídos a um balanço mais favorável entre o raio molecular médio (rH ) e a constante efetiva de Hamaker (A132). Em contrapartida, a interação eletrostática (∆GEL) mostrou-se irrelevante. Considerando a energia total de interação (∆GTOT) para distâncias mineral/polímero superiores a 9 nm (D ≥ 9 nm), os resultados foram consistentes com a capacidade dos biopolímeros em deprimir óxidos de ferro, de acordo com a classificação estabelecida pelos ensaios de flotação, seguindo a mesma ordem: O > FM > C, P. Esses resultados fornecem uma base teórica realista para orientar o desenvolvimento de depressores sob medida (tailor-made) para minerais portadores de ferro.

Biopolymers identified as C, O, P versus cassava starch (FM) were characterized by molecular size, zeta potential and Hamaker constant. Additionally, a sample composed of 68% hematite, 30% goethite, and 2% magnetite was produced by magnetic plus dense medium separation, aiming to determine its Hamaker constant and zeta potential. The interaction between biopolymers (C, O, P, FM) and minerals was assessed by approaching spheres (macromolecules) to planes (minerals surface) via the classical DLVO theory. Considering the Lifshitz-van der Waals interaction (∆GLW), the results revealed that biopolymers O and FM give a stronger contribution than C and P for a separation distance (D) ranging from 2nm to 15nm. These findings are attributed to a more favorable balance between mean molecular radius (rH ) and effective Hamaker constant (A132). Conversely, electrostatic interaction (∆GEL) was irrelevant. Considering the total interaction energy (∆GTOT) for mineral/polymer distances higher than 9 nm (D ≥ 9nm), the outcomes were consistent with the ability of the biopolymers to depress iron oxides, according to the ranking established from froth flotation results, following the same order: O > FM > C, P. These findings provide a realistic theoretical basis to guide the development of tailor-made depressants for Fe-bearing minerals.

Palavras-chave

Biopolímeros, Óxidos de ferro, Teoria DLVO, Depressores tailor-made

Biopolymers, Iron oxides, DLVO theory, Tailor-made depressants