The influence of starch preparation, solution rheology, and mineral/macromolecules interaction on hematite depression (2025)
- Authors:
- Autor USP: ANDRADE, ELAINE CRISTINA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMI
- Subjects: AMIDO; HEMATITA
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O amido de milho é um reagente de flotação tradicionalmente usado como depressor de hematita na concentração de minério de ferro por flotação catiônica reversa. Ele é composto basicamente por 25% de amilose (AM) e 75% de amilopectina (AP), sendo AP sua matéria ativa para tal aplicação. Para que o amido possa ser usado como reagente de flotação, é necessária sua prévia gelatinização com hidróxido de sódio (NaOH), onde a relação mássica amido:NaOH (SNMR) constitui uma importante variável de processo. Este estudo avaliou o impacto de diferentes valores de SNMR na eficiência da depressão da hematita, utilizando métricas de flotação (ângulo de contacto θ, tempo de indução τi, recuperação de hematite Re), tamanho macromolecular do amido, energia de interação amido/hematite com base na teoria DLVO, além de análises reológicas dos géis de amido acompanhadas de microscopia ótica. Desse modo, um produto de pureza comercial (Amidex™ 3001) foi gelatinizado em ampla faixa de SNMR (de 3:1 a 9:1), buscando-se identificar o mais adequado valor para a depressão de hematita. Resultados dos experimentos (pH=10.5, amido=5mg/L, FlotigamTM 7100=100mg/L) mostraram que a condição SNMR=5:1 proporcionou a mais baixa recuperação de hematita (Re=15%), acoplada ao menor ângulo de contato (θ=11o) e o maior tempo de indução (τi =55ms). Após gelatinização, estudos com espalhamento dinâmico de luz (DLS) mostraram que os diâmetros hidrodinâmicos médios (dH ̅̅̅) das macromoléculas se concentravam em torno de três picos que correspondiam a AM (50nm<dH ̅̅̅<100nm), AP (350nm<dH ̅̅̅<420nm) e material não gelatinizado (dH ̅̅̅ ~ 5000nm); sendo o último observado apenas em soluções preparadas com SNMR>6:1. Imagens obtidas por microscopia ótica de luz transmitida mostraram que acondição SNMR=5:1 produziu gel isento de material não gelatinizado, enquanto SNMR=9:1 exibiu grãos intactos, caracterizados por figura de interferência chamada de “Cruz de Malta”. Resultados de estudos reológicos revelaram que os géis de amido exibiram comportamento pseudoplástico (n<1), que continuamente se magnifica à medida que SNMR cresce de 3:1 a 9:1. Tal tendência pode ser atribuída à predominância do comportamento sólidoviscoelástico sobre o liquido-viscoelástico para mais altos valores de SNMR, resultando em géis mais fortemente estruturados. Testes oscilatórios dinâmicos mostraram um ponto crítico de transição em SNMR=6:1 (tan δ =1), ou seja: os géis de amido se comportavam como líquidos (tan δ > 1) quando preparados com SNMR<6 e como sólidos (tan δ < 1) quando preparados com SNMR>6. Embora o processo de gelatinização tenha sido plenamente concluído para preparações realizadas com SNMR<6:1, a mais efetiva depressão da hematita foi verificada com amido preparado com SNMR=5:1 e não com SNMR=3:1 porque o menor diâmetro hidrodinâmico exibido pelas moléculas de AP (dAP ̅̅̅̅̅=353nm) causadas pelo excesso de NaOH em SNMR=3:1 diminuiu a magnitude da energia de interação de Lifshitz-van der Waals (ΔGLW) entre AP e hematita. Por outro lado, a relação SNMR=5:1 proporcionou um ótimo balanço entre diâmetro hidrodinâmico das moléculas de AP (dAP ̅̅̅̅̅=411nm) e a constante de Hamaker efetiva (A132), promovendo a mais intensa depressão de hematita, apesar de ambos os géis se comportarem como líquidos viscoelásticos.
- Imprenta:
- Data da defesa: 14.03.2025
-
ABNT
ANDRADE, Elaine Cristina. The influence of starch preparation, solution rheology, and mineral/macromolecules interaction on hematite depression. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-14112025-083432/pt-br.php. Acesso em: 23 jan. 2026. -
APA
Andrade, E. C. (2025). The influence of starch preparation, solution rheology, and mineral/macromolecules interaction on hematite depression (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-14112025-083432/pt-br.php -
NLM
Andrade EC. The influence of starch preparation, solution rheology, and mineral/macromolecules interaction on hematite depression [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-14112025-083432/pt-br.php -
Vancouver
Andrade EC. The influence of starch preparation, solution rheology, and mineral/macromolecules interaction on hematite depression [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-14112025-083432/pt-br.php
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
