Efeitos dos ultrassons na precipitação e na flotação por espuma

As águas residuais industriais são frequentemente fortemente acidificadas devido à utilização excessiva de ácido sulfúrico. As águas residuais acidificadas que contêm metais pesados são habitualmente tratadas por precipitação química após coagulação e floculação. O condicionamento ultrassónico antes da flotação resultou numa melhoria significativa da floculação do hidróxido de zinco formado durante a precipitação. Além disso, a sonicação também promoveu a remoção mecânica do hidróxido de zinco das superfícies das partículas de gesso.

Flotação por espuma e condicionamento ultrassónico

As partículas finas apresentam problemas específicos na flotação. As recuperações diminuem frequentemente abaixo de uma determinada dimensão crítica das partículas. Os primeiros trabalhos de Gaudin e colaboradores (1931) mostraram que as recuperações dos minerais de sulfureto de cobre, zinco e chumbo são máximas, > 95%, no intervalo de dimensões das partículas de 10–100 µm, mas, abaixo de 10 µm, as recuperações diminuem para o intervalo de 70–85%. Trahar e Warren (1976) sintetizaram os intervalos de dimensões observados para a recuperação máxima de muitos minerais habitualmente sujeitos a flotação em condições experimentais normais. Em muitos casos, os intervalos de dimensões foram alargados através da alteração das condições e da manipulação criteriosa dos parâmetros químicos e físicos.
A sonicação é um pré-tratamento bem-sucedido para a remoção de metais pesados, como ferro, zinco e cobre, de drenagens mineiras ácidas e de outros efluentes que contêm metais.

Precipitação ultrassónica

Os ultrassons de potência são amplamente utilizados para remover impurezas dos minerais. Os estudos demonstraram que a sonicação promove a remoção do zinco dos precipitados de hidróxido, bem como a separação dos precipitados de hidróxido de zinco e de gesso por flotação por ar dissolvido. Utilizando carboximetilcelulose (CMC) como depressor de minerais de óxido de cálcio na flotação, a investigação comprovou que a sonicação melhora a remoção mecânica do hidróxido de zinco da superfície das partículas de gesso.

Comparação da remoção de cobre em função do tempo na respetiva solução entre a combinação de pré-tratamento ultrassónico e célula Denver, a célula Denver isoladamente e a aplicação simultânea de ultrassons e da célula de flotação Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Efeitos dos ultrassons na flotação

Ishak e Rowson (2009) demonstraram que o pré-tratamento ultrassónico melhora a remoção de metais pesados (nomeadamente ferro, zinco e cobre) da drenagem ácida de minas quando associado a um sistema de flotação. No estudo, foi utilizada uma célula de flotação Denver. Verificaram que a sonicação numa fase inicial do tratamento ultrassónico, correspondente aos primeiros 2 minutos do tempo de flotação, é a mais eficaz e proporciona os melhores resultados para uma flotação melhorada. Com um tratamento combinado de ultrassons de potência e da célula de flotação Denver, foi obtida uma diferença de remoção de até 3% em comparação com a célula Denver isoladamente. O pH correto para a precipitação do metal e a dosagem ótima de um espumante adequado são outros fatores que contribuem de forma determinante para o sucesso do processo de flotação melhorado por ultrassons.

Comparação da remoção de ferro (Fe) em função do tempo na respetiva solução entre a combinação de pré-tratamento ultrassónico e célula Denver, a célula Denver isoladamente e a aplicação simultânea de ultrassons e da célula de flotação Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Comparação da remoção de zinco (Zn) em função do tempo na respetiva solução entre a combinação de pré-tratamento ultrassónico e célula Denver, a célula Denver isoladamente e a aplicação simultânea de ultrassons e da célula de flotação Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Sonicadores de elevado desempenho

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