[pt] O principal método de beneficiamento da rocha fosfática para concentração da apatita é a flotação. A flotação da apatita com baixo teor costuma utilizar surfactantes sintéticos, que apesar de caros apresentam boa seletividade. A fim de reduzir custo sem perder eficiência, surgiram pesquisas com o intuito de substituir estes surfactantes convencionais por biossurfactantes. Esta rota de bioprocessamento mineral revela-se atrativa sob o aspecto comercial, visto que além de apresentar baixo custo é ambientalmente aceitável, pois ao utilizar microrganismos não patogênicos cria-se uma nova classe de reagentes biodegradáveis, modificando o cenário da flotação convencional. Este trabalho tem como objetivo avaliar o uso da estirpe bacteriana Rhodococcus erythropolis e do biossurfactante extraído desta na bioflotação da apatita. Foram realizados ensaios de bioflotação utilizando tubo de Hallimond, na faixa de pH entre 3 e 11, faixa granulométrica da apatita entre 75 e 106 micrômetros, com solução de 10(-3)M de NaCl, diferentes concentrações dos biorreagentes e tempo de flotação igual a 2, 5 e 7 minutos. O biossurfactante apresentou melhor desempenho, quando comparado com a biomassa. Em todos os casos, observou-se um incremento da flotabilidade em valores de pH menor que 7, no entanto, a maior flotabilidade apresentou-se em pH igual a 4 com a utilização de 140 mg/L de biossurfactante. / [en] The main method of processing phosphate rock, for apatite concentration, is flotation. The flotation of apatite with low content usually uses synthetic surfactants, which are expensive, but present good selectivity. In order to reduce costs without losing efficiency, research has emerged with the purpose of replacing these conventional surfactants by biosurfactants. This mineral bioprocessing route is attractive in the commercial aspect, since low cost and environmentally friendly, when using non-pathogenic microorganisms, creating a new class of biodegradable reagents and modifying the conventional flotation scenario. This work aims to evaluate the use of bacterial strain Rhodococcus erythropolis and the biosurfactant extracted from in apatite bioflotation. Bioflotation tests were performed using a Hallimond tube in the pH range of 3 to 11, apatite granulometric range between 75 and 106 micrometers in a solution of 10(-3)M NaCl, different concentrations of the bioreagents and flotation time equal to 2, 5 and 7 minutes. The biosurfactant presented better performance, recovering more apatite than the biomass. In all cases an increase in flotability was observed at pH bigger than 7, however, the highest flotability was at pH to be 4 with 140 mg/L of biosurfactant.

[pt] A bactéria Rhodococcus opacus foi avaliada como biorreagente para a flotação dos minerais da magnesita calcita e barita. As análises para determinar a conformação de parede o R. opacus estabelecem que é constituída por macromoléculas com características anfipáticas. O balanço entre grupos catiônicos e aniônicos da parede atribui um ponto isoelétrico equivalente de 3,2. Os resultados dos testes de aderência indicam que a bactéria R. opacus tem uma forte afinidade por superfícies de características ácido - base. Medidas dos minerais antes e após da interação com o R. opacus revelaram que embora fossem observadas modificações sobre todas as superfícies dos minerais, a bactéria R. opacus apresentou uma melhor afinidade pela superfície da magnesita. A capacidade de adsorção das células sobre as superfícies foi fortemente dependente dos valores de pH e a velocidade de adsorção atingiu a máxima concentração de células nos primeiros 5 minutos. As isotermas para a adsorção da bactéria sobre os minerais poderiam ser categorizadas do tipo Lagmuir (L) , II. A melhor flotabilidade foi observada em pH 7. Para a magnesita, a porcentagem foi de 92% usando uma concentração de R. opacus de 100 ppm. Para calcita os melhores resultados apresentaram flotabilidade de 55% para uma concentração de 250 ppm. Em relação à barita, os melhores valores de flotabilidade (60%) foram obtidos para uma concentração de R. opacus de 350 ppm. A aproximação termodinâmica determinou que a energia de adesão era negativa para todos os sistemas, sugerindo assim uma adsorção espontânea da bactéria sobre as superfícies minerais. Para magnesita e calcita as teorias DLVO confirmam os resultados experimentais, as atrações eletrostáticas entre as partículas determinaram as forças de interação. Já para barita, a teoria de XDLVO poderia predizer o comportamento das células sobre o mineral. Neste caso as interações ácido-base seriam as responsáveis pela adesão. / [en] Rhodococcus opacus micro-organism was evaluated as a biocollector for flotation of calcite and magnesite and barite. Analyses of R. opacus cell wall indicated the macromolecules configurationl. The IEP value of R. opacus was around 3.2,. The acidic IEP value of R. opacus could be due to the presence of anionic groups on the wall that dominate over the cationic groups. The adherence test showed the R. opacus affinity for acid-base surfaces.The behavior of the minerals, before and after R. opacus interaction, was evaluated and showed that the cells adhesion shifted both the minerals zeta potential curves and the reversal charges in comparison to their original isoelectric points. Adhesion tests suggested a higher affinity of the bacteria for magnesite than calcite and barite. The experiments of the adsorption rate of the R. opacus on the minerals surfaces showed fast behavior, achieving a maximum of cell adsorption after 5 minutes. Adsorption isotherm curves for the minerals could be categorized as Lagmuir (L) type II. The best bioflotability results for the minerals were achieved for pH 7. Magnesite reached values around 93% for a R. opacus concentration of 100 ppm. For calcite the best flotability was of 55% for a R. opacus concentration of 220 ppm. For barite, the best flotability achieved 70% for a bacterial concentration of 350 ppm. Using the thermodynamic approach of the minerals systems, the adhesion energy of R. opacus on the surfaces was negative. The result suggested a spontaneous adsorption of R. opacus on to the all minerals. For magnesite and calcite, the DLVO theory can predict the cell behavior on the minerals surfaces. The electrostatic attractions determine the interaction forces. For barite and pH 7, the X- DLVO theory predicted the R. opacus adhesion on the surface by acid base interactions.

[pt] Este trabalho refere-se a uma aplicação em equipamentos de separação de óleo da água produzida em plataformas de produção de petróleo. O objetivo principal é analisar a influência da geometria na eficiência de separação de óleo-água de um flotador, com o intuito de otimizar a sua operação. Isto permitirá, entre outras coisas, a reconfiguração interna de equipamentos já existentes, e a comparação entre eficiências de equipamentos com geometrias diferentes. Para simulação do flotador á proposta uma metodologia onde é utilizada a modelagem numérica do escoamento e do processo de flotação. É utilizada a técnica de volumes finitos onde são resolvidas as equações de conservação de massa e de quantidade de movimento linear, juntamente com as duas equações do modelo de turbulência k- épsilon. Para a modelagem da flotação, são utilizados alguns modelos para cálculo da probabilidade de colisão, aderência e estabilidade da bolha na gota de óleo, utilizando o campo de taxa de dissipação de turbulência da simulação numérica do escoamento. A trajetória das gotas de óleo é acompanhada no campo de velocidades para verificação do destino e eficiência de separação. Posteriormente é feita uma validação da metodologia utilizada com dados experimentais já disponíveis na literatura. Finalmente é analisado um caso variando a geometria e alguns parâmetros importantes no processo de flotação. / [en] This work refers to an application for the treatment of produced water in oil and gas production platforms. It focuses on the analysis of flotation cells design and geometry influence in the oil-water separation process, in order to optimize their performance. Examples of application for the simulation tool are: internal retrofitting of existing equipments and performance comparisons for different design/geometries. The use of a numeric modeling methodology is proposed for the simulation of a flotation cell. The technique of finite volumes is used to solve mass conservation and linear momentum conservation equations, with the two equations for the k- épsilon turbulence model. For the flotation process, some models are used for the calculation of the collision probability, the adherence and the stability of the gas bubble - oil droplet system and the field of turbulence dissipation. The trajectory of the oil droplets is investigated for predicting the separation efficiency. Empiric data available in the literature is used in the validation of the methodology. Finally, a case study is analyzed for different design and geometries and for verifying the importance of the physical parameters in the flotation process.

[pt] Metais pesados contidos em efluentes industriais são fontes de grande potencial de degradação ambiental; visto que eles produzem alterações físicoquímicas na qualidade da água. Estas alterações têm um impacto direto na mortandade da flora e fauna afetando indiretamente a saúde dos seres humanos. Esta dissertação refere-se ao estudo dos aspectos cinéticos da remoção de cromo (III) por flotação de precipitados a partir de cloreto de cromo hexahidratado, utilizando dodecilsulfato de sódio (DSS) como coletor aniônico. Para este estudo, foram realizadas medidas de potencial zeta, bem como ensaios de flotação do cromo (III) para determinar os parâmetros adequados de operação: vazão de ar, concentração de coletor e concentração de espumante. Medições de potencial zeta das partículas de hidróxido de cromo na presença de eletrólito indiferente KCl, indicaram ponto isoelétrico (PIE) em pH em torno de 8,5. A presença do coletor aniônico (DSS) no sistema hidróxido de cromo-água indicou uma redução do potencial zeta, para os três níveis de concentrações investigados. Havendo um deslocamento do PIE na direção de valores de pH mais inferiores, atribuindo tal comportamento à adsorção do coletor sobre o Cr(OH)3 através de interação eletrostática. Com relação aos resultados dos ensaios de flotação de precipitados do cromo (III), obtiveram-se remoções de aproximadamente 96,2%, conseguindo-se chegar a valores inferiores ao estabelecido pela norma do CONAMA (20/86), ou seja, [Cr3+]£0,5 mg/L. O estudo da cinética da flotação mediante as análises integral e diferencial evidenciaram que o processo de remoção do precipitado de hidróxido de cromo segue um modelo de primeira ordem. / [en] Heavy metals contained in industrial effluents are sources of great potential environmental degradation, since their presence produce physicochemical alterations harming in the quality of the water. These alterations have a direct impact in the mortality of the flora and fauna affecting indirectly the human health. This dissertation refers to the study of the kinetic aspects of chromium (III)removal by precipitate flotation from chromium chloride (CrCl3.6H2O), using sodium dodecylsulfate (SDS) as anionic collector. For this study, measurements of zeta potential were accomplished as well as chromium (III) tests of flotation to determine the appropriate parameters operation: gas flow rate, concentration of collector and frother. Measurements of zeta potential of the particles of chromium (III) hydroxide in the presence of indifferent electrolyte KCl, indicated an isoelectric point (PIE)in pH around 8,5. The particles of chromium (III) hydroxide in the presence of anionic collector (SDS) showed a decrease in module of the zeta potential, for the three levels of concentrations investigated, as well as a displacement of the PIE in the direction of the more inferior pH values. This behavior can be attributed to the adsorption of the anionic collector on Cr(OH)3 due to the electrostatic attraction. Chromium (III) removals of 96,2% were obtained by precipitate flotation. Residual values of chromium reached are lower than the standards values established by the CONAMA (20/86), that mean [Cr3+]£0,5 mg/L. The kinetic flotation study showed that the removal of chromium (III)hydroxide precipitates followed a first order model.

[pt] A agitação mecânica ou a injeção do ar geram bolhas na célula de flotação, que são estabilizadas pelo uso de espumantes. Partículas hidrofóbicas se aderem às bolhas e em movimento ascencional chegam a superfície da célula formando a espuma mineralizada que sai da célula por transbordamento e/ou remoção mecânica. Espumas na flotação são de grande importância, principalmente com respeito ao tamanho de bolhas e sua estabilidade, bem como a mobilidade; fatores estes cruciais na viabilidade cinética do processo, na recuperação global e no teor do concentrado. Os espumantes, suas ações e propriedades têm sido estudados, entretanto durante os últimos anos a tecnologia de reagentes de flotação tem sofrido inovações e evoluções consideráveis. Como outros reagentes, os espumantes também foram influenciados pela biotecnologia, levando à introdução de uma nova classe de espumantes denominada bioespumantes. As paredes celulares das bactérias produzem uma gama de proteínas e polissacarídeos, donde por procedimentos específicos se pode extrair biorreagentes que apresentam caracteristicas surfatantes similares aos reagentes sintéticos. Apesar de vários estudos sobre espumantes, ainda existe uma grande lacuna relativa aos bioespumantes. Neste trabalho foi estudado a morfologia de espumas de flotação usando os bioespumantes produzidos pelas bactérias Rhodococcus opacus e seus produtos metabólicos. Os trabalhos visaram estudos de análise de tamanho de bolhas, altura de espuma, estabilidade e persistência de espuma, tensão superficial, velocidade ascencional da bolha, utilizando diferentes técnicas e equipamentos como Bubble Sizer (Anglo Platinum), Tensiômetro K10T (Kruss), Método de Bikerman. As variáveis avaliadas foram pH, concentração de espumante, vazão de ar e tempo. / [en] The mechanical agitation or air injection generate bubbles in the flotation cell; they are stabilized by the use of frothers. Hydrophobic particles adhere to the bubbles and by ascending movement reaches the surface of the cell forming the mineralized froth that leaves the cell by overflow and/or mechanical removal. The flotation froths are of great importance, especially with respect to the size of the bubbles and their stability, as well as mobility; these factors are crucial in the kinetics viability of the process, in the global recovery and in the grade of the concentrate. The frothers, their actions and properties have been studied, however during the last years the technology of flotation reagents has had important innovations and developments. Like other reagents, the frothers were also influences by biotechnology, leading to the introduction of a new class of frothers called biofrothers. The bacteria in their cellular walls produce a range of proteins and polysaccharides, whence by specific procedures it can be removed bioreagents which feature surfactants characteristics similar to synthetic reagents used in flotation. Despite of several investigations on frothers, there is still a large gap in regard to biofrothers. On this work was studied the morphology of flotation froths using biosurfactants produced by the bacteria Rhodococcus opacus and their metabolic byproducts and the investigations focused on studies of analysis of bubbles size, height of foam, stability and persistence of foam, surface tension, superficial velocity of gas; using different techniques and equipment such as Bubble Sizer (Anglo Platinum), Tensiometer K10T (Kruss), Bikermans Method. The evaluated variables were solution pH, frother concentration, air flowrate and time.

[pt] Neste trabalho foi realizado o estudou da eletroflotação de finos de cassiterita e quartzo, utilizando o microrganismo Rhodococcus opacus como biorreagente. Os ensaios de eletroflotação foram realizados em tubo de Hallimond modificado, usando aço inox como cátodo e uma tela de Ti/RuO2 como ânodo. As características da superfície do microrganismo e os possíveis mecanismos de interação envolvidos na bioadesão foram avaliados com base em medições de potencial zeta, análises por espectrometria no infravermelho e análises de micrografias obtidas no microscópio eletrônico de varredura (MEV). Após a interação foi observado um caráter hidrofóbico nas partículas de ambos os minerais, e verificado pelas medidas de ângulo de contato. Através de ensaios de adesão foi observada uma maior afinidade do microrganismo pela cassiterita. Estes ensaios também indicaram o pH da solução como o parâmetro de maior influencia, sendo que, maiores quantidades de bactéria aderida foram obtida em valores de pH em torno de 3,0; com 5 min de interação. O tamanho médio da bolha Sauter, obtido pelo método de difração laser, foi de 26 micrometros, usando 50 mg/L de microrganismo e 51,4 mA/cm2 de densidade de corrente. A densidade de corrente e concentração de bactérias mostraram-se os parâmetros de maior influencia no tamanho das bolhas. Assim, bolhas de tamanho menor foram obtidas quando os valores destes parâmetros foram incrementados. A melhor flotabilidade para a cassiterita foi observada em pH 5,0, sendo 64.5 por cento com uma concentração de bactérias de 50 mg/L. Para o quartzo a porcentagem foi em torno de 30 por cento em toda a faixa de pH e concentração da bactéria. Os ensaios de microflotação mostraram que R. opacus contribuiu para uma elevada flotação da cassiterita e uma limitada flotação do quartzo. Ensaios de flotabilidade para uma mistura sintética de cassiterita-quartzo (1:1) foram também realizados, sendo obtidas recuperações médias de cassiterita de 67,8 por cento com um teor no concentrado de 64,4 por cento, partindo de um teor de alimentação igual a 42,9 por cento de SnO2. / [en] In this work, the electroflotation of quartz and cassiterite fine was carried out using Rhodococcus opacus as bioreagent. The electroflotation cell was Hallimond tube modified, with stainless steel as cathode and Ti/RuO2 mesh as anode. The characteristics of the microorganism surface and the corresponding interaction mechanisms in the bioadhesion were evaluated based on the zeta potential, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and contact angle measurements. After the interaction the resulting particles exhibited hydrophobic character, as verified by the increase of the contact angle. The results, also, showed that the microorganism has a higher affinity for cassiterite particles. It was observed a strong influence of pH on adhesion. The higher adhesion values were obtained around pH 3 and the time required to reach equilibrium was 5 min for both minerals. Current density and bacterial concentration seem to be the main parameters affecting the mean diameter of bubbles. Fine bubbles were obtained when the values of these parameters increased. The mean bubble size obtained (Sauter) by the laser diffraction method was 26 micrometers with an organism concentration of 50 mg/L and current density of 51.4 mA/cm2. The best flotability of cassiterite (64.5 per cent) was observed at pH 5.0 with a R. opacus concentration of 50 mg/L. For quartz the maximum flotability achieved was 30 per cent throughout the all pH range and bacteria concentration tested. It is shown through microflotation tests that R. opacus is able to float cassiterite very well and quartz limitedly. Also, the flotability of cassiterite was evaluated in tests by using a synthetic mineral mixture. An average recovery of 67.8 per cent of cassiterite was obtained with a concentrated grade of 64.4 per cent, starting from 42,9 per cent in the feed grade (SnO2).

[pt] O uso de biossurfactantes derivados de matérias-primas de base biológica apresentam diversas vantagens sobre surfactantes convencionais como por exemplo: baixa toxicidade, alta cinética de degradação, versatilidade na flotação mineral podendo atuar como coletor ou espumante. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o uso de biossurfactante extraído da bactéria Rhodococcus opacus na concentração da hematita do rejeito de minério de Ferro. Primeiramente, foram realizados estudos de caracterização da amostra (Análise granulométrica, química e mineralógica). Também foram feitas medições do Potencial zeta, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) com o intuito de avaliar a interação do biossurfactante e do silicato de sódio na superfície mineral (hematita). As propriedades físico-químicas do biosurfactante foram determinadas pela tensão superficial. Diferentes estudos de microflotação (célula Patridge-Smith) e flotação em bancada (célula mecânica CDC) foram realizados para avaliar o pH (2, 3, 5, 7, 9, 11), a concentração de biossurfactante (1000, 2000, 4000, 6000 e 8000 g/t), e a concentração de depressor (100, 300, 600, 900 e 1200 g/t) na recuperação e teor de Fe. Além disso, foram realizados testes de flotação em circuito (rougher, cleaner, scavenger) visando aumentar a recuperação e teor de Fe. A concentração micelar crítica (CMC) do biossurfactante foi alcançada na concentração de 1 g/L. A recuperação de hematita foi possível em pH 3. De acordo com os estudos de espectroscopia no infravermelho e o potencial zeta houve interação entre o biossurfactante, e o silicato de sódio na superfície da hematita. A recuperação e teor de Fe na microflotação foi em torno de 37 porcento para uma concentração de biosurfactante de 6000 g/t em pH 3. A recuperação e teor de Fe na flotação em bancada (rougher) foi de aproximadamente 28,50 porcento e 44 porcento respectivamente, para uma concentração de biosurfactante de 2000 g/t em pH 3, também foram realizados testes em presença de silicato de sódio (600 g/t) obtendo aproximadamente 50,5 porcento de recuperação metalúrgica e 58 porcento de teor de Fe. Além disso, foram feitos ensaios em circuito de flotação (rougher, cleaner e scavenger) alcançando uma recuperação e teor de Fe em torno de 44 porcento e 65 porcento, respectivamente. Os resultados obtidos mostraram o potencial uso do biossurfactante como coletor na flotação da hematita do rejeito de minério de ferro, podendo futuramente ser aplicado na indústria mineral substituindo os coletores convencionais com o avanço dos estudos. / [en] The use of biosurfactants derived from bio-based feedstocks which present several advantages over conventional surfactants such as low toxicity, high degradation kinetics, versatility in mineral flotation, it can act as a collector or frother agent. The present work aims to evaluate the use of biosurfactant extracted from bacteria Rhodococcus opacus in the hematite concentration of the iron ore tailings. Firstly, characterization studies of the samples were carried out (granulometric, chemical and mineralogical analysis). Measurements of Zeta Potential, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) were also carried out to evaluate the interaction of the biosurfactant and sodium silicate on the mineral surface (hematite). The physicochemical properties of biosurfactant were determined by surface tension. Different microflotation studies (Patridge-Smith cell) and batch (CDC mechanical cell) were carried out to evaluate the pH (2, 3, 7, 9, 11), the biosurfactant concentration (1000, 2000, 4000, 6000 and 8000g/t), and the depressor concentration (100, 300, 600, 900 and 1200 g/t) on recovery and Fe grade. In addition, flotation circuit tests (rougher, cleaner, scavenger) were carried out aiming to increase recovery and Fe grade. The critical micellar concentration (CMC) of the biosurfactant was reached at a concentration of 1 g/L. Hematite recovery was possible at pH 3. According to the studies of infrared spectroscopy and zeta potential, there was interaction between the biosurfactant, the sodium silicate on the hematite surface. The Fe recovery and Fe grade in the microflotation was around 37 percent for 6000 g/t biosurfactant concentration at pH 3. The Fe recovery and Fe grade in the batch flotation (Rougher) was approximately 28.50 percent and 44 percent, respectively for 2000 g/t biosurfactant concentration at pH 3, tests were also performed in the presence of sodium silicate (600 g/t) obtaining around 50.50 percent Fe recovery and 58 percent Fe grade. Furthermore, flotation circuit tests (rougher, cleaner and scavenger) were carried out, achieving a Fe recovery and Fe grade around 44 percent and 64.8 percent, respectively. Therefore, the results showed the potential use of the biosurfactant as a collector in the hematite flotation from the iron ore tailings, it may be applied in the mining industry in the future, replacing conventional collectors with the advancement of the studies.

[pt] A remoção de espécies metálicas em baixas concentrações a fim de atingir os padrões exigidos pela legislação vigente, tem se mostrado um desafio. A biossorção pode ser definida como um processo físico-químico que remove substâncias de uma solução aquosa onde o sorvente é uma matriz biológica. Este é um processo reversível e de ligação rápida das espécies metálicas nos grupos funcionais presentes na superfície da biomassa. Neste trabalho foi avaliada a capacidade biossortiva da cepa bacteriana Rhodococcus erythropolis e da casca de banana modificada quimicamente na remoção de Ni2 positivo e Co2 positivo em soluções aquosas em ensaios de batelada. Foi avaliado também a flotação biossortiva utilizando a R. erythropolis devido seu alto grau de hidrofobicidade, além de agir como bioespumante e biocoletora. O valor de pH adequado para a biossorção com R. erythropolis foi entorno de 7 para ambos metais e para a casca de banana modificada como biossorvente foi entre 6 e 7 para ambos metais. Os resultados da capacidade de captação dos biossorventes foram bem ajustados ao modelo de isoterma de Langmuir, onde as capacidades de captação máximas utilizando a casaca de banana modificada foram de 29,35 mg/g para Ni2 positivo e 24,70 mg/g para Co2 positivo e utilizando a R. erythropolis foram de 14,46 mg/g para Ni2 positivo e 16,06 mg/g para Co2 positivo. As propriedades superficiais dos biossorventes foram avaliadas antes e após a interação dos metais para poder determinar os possíveis mecanismos de biossorção, mediante medições eletrocinéticas, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. Nos ensaios de flotação biossortiva foi verificado que a R. erythropolis apresenta propriedades como biorreagente (bioespumante e biocoletora), onde foi obtido porcentagens de remoção de 40,20 e 23,52 porcento para o níquel e cobalto, respectivamente. Os resultados apresentados mostram que apesar de ambos os biossorventes se apresentarem como alternativa para remoção de metais em efluentes de baixa concentração a casca de banana modificada apresentou uma maior remoção. / [en] The removal of metallic species at low concentrations in order to reach the standards required by current legislation has been a challenge. Biosorption can be defined as a physicochemical process that removes substances from an aqueous solution where the sorbent is a biological matrix. This is a fast and reversible binding process between the metallic species and the functional groups present on the surface of the biomass. The main objective of this work was to evaluate the biosorptive capacity of the bacterial strain Rhodococcus erythropolis and banana peel chemically modified on the removal of Ni2 positive and Co2 positive in aqueous solutions in batch. Biosorptive flotation was also evaluated using R. erythropolis due to its high hydrophobicity degree. The appropriate pH value for biosorption with R. erythropolis was around 7 for both metals and for biosorbent modified banana peel was between 6 and 7 for both metals. The results of the uptake capacity of the biosorbents were well adjusted by the Langmuir isotherm model, where the maximum capture capacities using the modified banana peel were 29.35 mg/g for Ni2 positive and 24.70 mg/g for Co2 positive, and, using the Rhodococcus erythropolis bacteria were 14.46 mg/g for Ni2 positive and 16.06 mg/g for Co2 positive. The surface properties of the biosorbents were evaluated before and after interaction with the metallic species in order to determine the possible mechanisms of biosorption, through electrokinetic measurements, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. In the biosorptive flotation experiments it was verified that R. erythropolis presents properties as biocollector and biofrother, achieving removal percentages of 40.20 percent and 23.52 percent for nickel and cobalt, respectively. The results show that although both biosorbents present significant behavior for metal removal at low concentration the modified banana peel showed a greater removal.

[pt] No presente trabalho são avaliados os fatores físicos e químicos que influenciam o processamento do minério sulfetado de mais baixo teor de ouro conhecido no mundo. A amostra de minério estudada é proveniente da Rio Paracatu Mineração S.A - RPM e é identificada como minério Calha Brava Cl-4, pertencente ao Banco 716, Bloco 508-B da mina. Alguns circuitos de beneficiamento de minérios auríferos incluem processos de concentração gravítica e flotação visando atingir máximas recuperações de ouro e, conseqüentemente, elevada produção a baixo custo. A seleção das técnicas de processamento do minério depende, basicamente, da mineralogia e distribuição das partículas minerais no minério, do tamanho da partícula de ouro ou dos minerais e outros metais associados ao minério. A distribuição do teor de ouro nas diferentes frações granulométricas do minério Calha Brava Cl-4 revelam que 80,4 por cento do ouro encontra-se na fração acima de 104 um e 25 por cento encontram-se na fração fina (< 28 um). A recuperação total de ouro, enxofre e arsênio obtida nos ensaios de concentração gravítica por meio do concentrador centrífugo Knelson e flotação foram 80,44 por cento, 64,9 por cento e 58,22 por cento, respectivamente. A recuperação em massa dessa etapa foi 10,14 por cento. A recuperação total de ouro, enxofre e arsênio obtidos na concentração de jigagem e flotação foi 88,91 por cento, 86,82 por cento e 49,07 por cento, respectivamente. A recuperação em massa do concentrado recuperado foi de 19,5 por cento. Nos ensaios de flotação direta, a maior recuperação de ouro (87 por cento) foi obtida para o minério cominuído a uma granulometria com P80 = 86 um e recuperado por flotação na presença de 30 g/t do coletor amil xantato de potássio (AXP), 20 g/t de metil isobutil carbinol (MIBC), pH 6,3 e potencial de polpa 0,209 V vs Eh, em relação ao eletrodo de hidrogênio. A recuperação em massa do concentrado obtida foi 4 por cento. No caso das partículas grossas do minério (P80 = 130 um), constatou-se a necessidade de maiores concentrações do coletor. A maior recuperação de ouro (85,33 por cento) foi obtida com a concentração de 60 g/t para o AXP, pH 6,3 e potencial de polpa de 0,218 V vs Eh. A recuperação em massa do concentrado foi de 9 por cento. / [en] The work involves the evaluation of physical and chemical factors that influence the processing of sulphide ores, with the lowest grade of gold known in the world. The studied sample is from Rio Paracatu Mining S.A. and is described as Calha Brava Cl-4, belonging to the 716 bench, block 508-B in the mine. Some industrial processing of gold include gravity concentration and flotation processes in order to reach the maximum gold recovery, aiming at raising production levels with lower costs. The selection of the mineral processing depends on several factors as mineralogy, particle size distribution and other minerals associated with the ore. The distribution of gold grades to the different size fractions in the studied ore, reveals that 80.48 percent of gold occur in the particle size fraction above 104 um, and 25 percent of gold occur in the fine fraction (< 28 um). The global gold, sulphur and arsenic recoveries, obtained by centrifuge gravity concentration (Knelson)and flotation tests, were 80.44 percent, 64.90 percent and 58.22 percent, respectively. To these processes, the mass recovery was 10.14 percent. The total gold, sulphur and arsenic recoveries obtained in concentration processes by jig and flotation techniques were 88.91 percent, 86.82 percent and 49.07 percent, respectively. The mass recovery was 19.5 percent. In the flotation tests, the maximum gold recovery (87 percent) was obtained with the grounded ore (P80 = 86 um), using 30 g/t collector potassium amyl xanthate (PAX), 20 g/t methyl isobuthyl carbinol (MIBC), pH = 6.3 and potential of pulp 0.209 V vs Eh. The mass recovery was approximately 4 percent. When coarse particles (P80 = 130 um) were floated, the need of am increase in the collector concentration was observed. The maximum ore recovery (85.33 percent) was obtained at concentration of 60 g/t PAX, pH = 6.3 and potential of pulp 0.218 V vs Eh. The mass recovery was 9 percent.

[pt] A contaminação dos efluentes líquidos com metais pesados é uma ameaça ambiental comum, já que estes íons metálicos tóxicos encontram-se dissolvidos, atingindo eventualmente o topo da cadeia alimentar e assim se tornar um fator de risco para a saúde humana e ambiente. Diversos métodos de tratamento de efluentes como precipitação química, coagulação, floculação, flotação, troca iônica, filtração são empregadas para remoção dos metais pesados; estas possuem algumas desvantagens, quando empregados para tratamento de grandes volumes de efluentes líquidos com concentrações mínimas. Neste trabalho foi avaliada a cepa bacteriana Rhodococcus opacus como um potencial sorvente para a remoção de Ni(II) e Al(III) de soluções aquosas por flotação biossortiva, através de ensaios em batelada. O valor de pH adequado para a biossorção e flotação foi entorno de 5 para ambos metais. Os dados correspondentes à capacidade de captação do Rhodococcus opacus em função da concentração do níquel e do alumínio foram bem ajustados ao modelo de Redlich- Peterson e ao modelo de Temkin, respectivamente. As capacidades de captação máxima obtidas foram: 7,63 e 41,59 mg.g-1 para o níquel e alumínio, nesta ordem. A cinética de biossorção para o níquel e alumínio foi modelada pela equação de pseudosegunda ordem. Foram avaliadas também as propriedades superficiais do microorganismo antes e após a interação dos metais para poder determinar os possíveis mecanismos implicados na biossorção mediante medições eletrocinéticas e espectroscopia de infravermelho. Na flotação biossortiva, verificou-se que o microorganismo apresenta propriedades muito promissoras como coletor e espumante, obtendo-se porcentagens de remoção de 90% e 95% para o níquel e alumínio, respectivamente. Os resultados apresentados mostram que o Rhodococcus opacus apresenta características adequadas no que tange a flotação biossortiva para remoção de metais. / [en] Heavy metal pollution of wastewater is a common environmental threat, since the toxic metal ions dissolved can eventually reach the top of the food chain and thus, become a risk factor for people`s health. Various methods of effluent treatment such as chemical precipitation, coagulation, flocculation, flotation, ionic exchange and filtration are commonly used for heavy metals removal from liquid streams; these techniques possess some disadvantages, particularly, inadequate metals removal when applied to dilute effluents on a large scale basis. In this work, a Rhodococcus opacus strain was evaluated as a potential biosorbent for Ni(II) and Al(III) removal from aqueous solution for biosorptive flotation process, trough experimental batch experiments. The pH value suitable for biosorption and flotation was around 5 for both metals. The data pertaining to the uptake capacity of the Rhodococcus opacus as a function of the nickel and aluminum ion concentration had been fitted to the Redlich- Peterson and Temkin isotherm model, respectively; where the maximum uptake capacities obtained were: 7,63 and 41,59 mg.g-1 for nickel and aluminum, respectively. The nickel and aluminum kinetics biosorption were modeled using a pseudo second order rate equation. The superficial properties of the microorganism had also been evaluated before and after the interaction with the metals, to be able to find out the possible mechanism implied in the biosorption; by means of the electro kinetic measurements (Zeta Potential) and Infrared spectroscopy (FTIR). In the biossorptive flotation, it was verified that the microorganism presents excellent properties a collector and foaming agent, reaching 90% and 95% removal of nickel and aluminum. The results of this work showed that the Rhodococcus opacus has a strong and feasible engineering potential for heavy metals removal by biossorptive flotation.