Microflotação com acetato de dodecilamina

Na figura 5.56 são apresentadas as curvas de % flotada em função do pH para a apatita na presença de acetato de dodecilamina, nas concentrações 1x10-3 e 1x10-4M. A flotabilidade da apatita foi superior a praticamente 90% em ampla faixa de pH, desde pH 2,5 até pH 12 para ambas as concentrações.

FIGURA 5.56: Flotabilidade e potencial zeta da apatita com acetato de dodecilamina em função do pH.

A dodecilamina é capaz de reverter o potencial zeta da apatita até aproximadamente pH 12 na concentração 1x10-3M, confirmando a forte interação entre o reagente e a superfície mineral. Para a concentração 1x10-3M, a reversão ocorre apenas entre pH 6 e pH 8,5. No entanto, a apatita se mostra menos negativa em toda a faixa de pH na presença de dodecilamina. Como as espécies dissociadas (espécies coletoras) da octilamina e da dodecilamina podem ser consideradas como as mesmas, conclui -se que o comprimento da cadeia hidrocarbônica interfere drasticamente na flotabilidade da apatita. As interações de van der Waals para cadeias mais longas são mais intensas e favorecem a formação da monocamada (ou hemimicelas) de forma rígida e completa, tornando o mineral altamente hidrofóbico. Até pH 10,6, as interações entre a dodecilamina e os sítios superficiais contendo flúor podem ser representadas pelas equações:

≡OHF-

+ RNH3+  ≡OHF-...+H3NR (5.39)

≡OHF-

≡OHF-

+ (RNH3)22+  ≡OHF-...+(H3NR) +(H3NR) (5.41)

Para a wavellita, a % flotada na presença de acetato de dodecilamina na concentração de 1x10-4M permanece em torno de 55% entre pH 2 e pH 6, aumentando rapidamente para cerca de 98% em pH 7, como pode ser observado na figura 5.57. Para a concentração de 1x10-3M, o rápido aumento na % flotada pode ser observado entre pH 3 (70%) e pH 5 (97%).

FIGURA 5.57: Flotabilidade e potencial zeta da wavellita com acetato de dodecilamina em função do pH.

Enquanto a octilamina reverte o potencial zeta da wavelita apenas entre pH 5,2 e pH 6,5, a dodecilamina reverte o potencial até pH 11,5 nas duas concentrações, como pode ser observado na figura 5.57. Para a concentração 1x10-4M, o início da formação de hemimicelas ocorre apenas a partir do PIE (pH 5,2), e o pH em que ocorre a formação da monocamada completa é aproximadamente pH 7. Já para a concentração 1x10-3M, a formação de hemimicelas se inicia antes do PIE, onde a wavellita se encontra positivamente carregada. Este fato indica que as interações que ocorre entre a wavellita e as aminas não são exclusivamente de caráter eletrostático. Os mesmos mecanismos de

interação propostos para octilamina e wavellita são válidos também para a dodecilamina. Os melhores resultados obtidos para a dodecilamina são atribuídos ao comprimento da cadeia, que resulta em interações de van der Waals mais intensas, acarretando em maior hidrofobicidade do mineral.

Comparando as curvas de flotabilidade da wavellita com octilamina e dodecilamina, pode-se observar o efeito do tamanho da cadeia hidrocarbônica na flotabilidade do mineral: as curvas com octilamina se posicionam à direita no gráfico, enquanto as curvas com dodecilamina antecipam significativamente a flotabilidade, conforme ilustrado no gráfico da figura 5.58.

FIGURA 5.58: Flotabilidade da wavellita com acetatos de octilamina e dodecilamina em função do pH: efeito do tamanho da cadeia hidrocarbônica.

A turquesa apresenta aumento contínuo da % flotada com dodecilamina entre pH 2 e pH 7 para ambas as concentrações (figura 5.59). Para a concentração de 1x10-4M a % flotada permanece em torno de 65 entre pH 6 e pH 9, onde ocorre um aumento rápido, levando a flotabilidade a atingir o valor de 95% em pH 9,5. Entre pH 6 e pH 7,3, ocorre aumento de 67 para 92% na flotabilidade para a concentração de 1x10-3M.

FIGURA 5.59: Flotabilidade e potencial zeta da turquesa com acetato de dodecilamina em função do pH.

O potencial zeta da turquesa é revertido até pH 11,5 na presença de dodecilamina nas duas concentrações. O início da formação de hemimicelas ocorre antes do PIE (pH 7,2), em baixos valores de pH, onde a turquesa encontra-se positivamente carregada. No entanto, o potencial zeta é praticamente inalterado com a adição de dodecilamina até o PIE. A partir do PIE ocorre aumento significativo do potencial com dodecilamina até aproximadamente pH 11, onde ocorrem as flotabilidades máximas para as duas concentrações. Estes resultados mostram também o acentuado efeito da cadeia hidrocarbônica na flotabilidade da turquesa. Os mesmos mecanismos propostos para as interações entre octilamina e turquesa são válidos também para a dodecilamina. As diferenças no desempenho de ambos os coletores são atribuídas ao comprimento da cadeia hidrocarbônica dos mesmos.

Para a turquesa também foi possível observar o acentuado efeito do tamanho da cadeia hidrocarbônica em sua flotabilidade, ilustrada na figura 5.60. As curvas com octilamina se posicionam à direita e abaixo no gráfico. A dodecilamina eleva a flotabilidade da

turquesa em comparação com a octilamina de forma mais expressiva na concentração de 1x10-4M. Para a concentração de 1x10-3M, esta elevação ocorre até aproximadamente pH 9, onde as curvas para os dois coletores passam a ser praticamente coincidentes.

FIGURA 5.60: Flotabilidade da turquesa com acetatos de octilamina e dodecilamina em função do pH: efeito do tamanho da cadeia hidrocarbônica.

Na figura 5.61 são apresentadas as curvas de flotabilidade da apatita, wavellita e turquesa em função da concentração de acetato de dodecilamina. Os ensaios foram realizados nos mesmos valores de pH em que foram avaliadas as flotabili dade dos minerais em função da concentração de acetato de octilamina. Os maiores valores de % flotada para menores concentrações de coletor foram obtidas para a wavellita, e em sequência para a apatita e para a turquesa. Para a wavellita, a flotabilidade c om dodecilamina passa de 20% na presença de 1x10-6M para 96% na presença de 1x10-5M. A flotabilidade permanece superior a 90% até a concentração de 1x10-2M. Para a apatita alcançar flotabilidade superior a 90% foi necessária uma concentração de 4x10-5M de dodecilamina. Assim como a wavellita, a apatita apresentou flotabilidade superior a 90% até a concentração de 1x10-2M. A turquesa apresentou flotabilidade superior a 90% para concentração igual ou superior a 1x10-4M. Assim como na presença de octilamina, a turquesa apresenta queda significativa na flotabilidade para concentrações superiores a 2x10-3M de dodecilamina, provavelmente devido à precipitação em solução de espécies moleculares.

FIGURA 5.61: Flotabilidade da apatita, da wavellita e da turquesa em função da concentração de acetato de dodecilamina.