[pt] A crescente demanda mundial por matérias-primas minerais levou ao aumento da exploração mineral e paralelamente novas pesquisas estão sendo dirigidas para a produção de novos reagentes de flotação, a fim de que estes apresentem maior seletividade e não sejam agressivos ao meio ambiente. Nesta pesquisa teve-se como objetivo estudar os aspectos fundamentais da bioflotação da hematita, avaliando a cepa bacteriana Rhodococcus erythropolis como biocoletor. Entre os estudos efetuados estão análises química para determinar as proteínas e carboidratos presentes no concentrado bacteriano, estabelecendo-se que é constituída por macromoléculas com características anfipáticas. O balanço entre grupos catiônicos e aniônicos da bactéria atribui um ponto isoelétrico (PIE) equivalente de 2,2. O perfil de potencial zeta da amostra mineral de hematita após interação com a bactéria mostrou uma mudança, onde o PIE mudou de 5,3 para 2,1. Para o estudo dos ensaios de adesão e microflotação, a amostra foi condicionada com a biomassa por meio de agitação sob condições específicas, tais como os tamanho de partícula, a concentração de biomassa, o pH da solução e tempo de condicionamento. A adesão da biomassa na superfície do mineral foi maior em pH 2 e na concentração de 200 mg / L. Os testes de microflotação foram feitos num tubo de Hallimond e foi avaliado a formação de espuma para uma concentração bacteriana de 200 mg / L, onde foi observado que a tensão superficial da solução aumenta à medida que o pH se torna básico. Das três faixas granulométricas utilizadas, a maior flotabilidade (83.86 por cento) foi alcançada na fração granulométrica (53 - 38 um), num pH 6 e com um tempo de flotação de 10 min. A bioflotação do mineral hematita segue o modelo cinético de segunda ordem, observou-se que as constantes de taxa (K2) da flotação do mineral aumentam com reduções de tamanho de partícula, mudando de 0,16369 (g.min)(-1) para 0,51604 (g.min)(-1) quando o tamanho de particula passou de (150 - 106 um) para (53 - 38 um). Os resultados apresentados mostram que o estudo do comportamento da cepa bacteriana Rhodococcus erythropolis como bioreagente na flotação de hematita foi viável, demonstrando o seu potencial uso como bioreagente coletor de mineral hematita, e assim projetando-se para uma futura aplicação na indústria da flotação mineral. / [en] The growing world demand for raw minerals has led to the increased mineral exploration and at the same time new research is being directed toward the production of new flotation reagents, so that they present higher selectivity and they are environmentally friendly. This research aimed to study the fundamental aspects of bioflotation of hematite, evaluating the bacterial strain Rhodococcus erythropolis as biocollector. Among the studies are conducted chemical analyzes to determine the proteins and carbohydrates present in the bacterial concentrate, it was established that is composed of macromolecules with amphipathic characteristics. The balance between cationic and anionic groups of the bacteria assigns an equivalent isoelectric point (IEP) of 2.2. The profile of zeta potential of the sample of hematite mineral after interaction with the bacteria showed a change, where the IEP has changed from 5.3 to 2.1. To study the adhesion and microflotation assays, the mineral sample was conditioned with the biomass by stirring under specific conditions, such as the particle sizes, biomass concentration, the pH of the solution and conditioning time. The biomass adhesion on mineral surface was higher at pH 2 and at the concentration of 200 mg / L. The microflotation tests were carried out in Hallimond tube and was evaluated the foam formation to a bacterial concentration of 200 mg / L, which was observed that the surface tension of the solution increases as the pH becomes basic. Of the three granulometric fractions used, the greatest floatability (83.86 percent) was achieved in the granulometric fraction (53 - 38 um), at pH 6 and with a flotation time of 10 min. The hematite mineral bioflotation follows the second-order kinetic model, was observed rate constant (K2) of the mineral flotation increase with reductions of particle size, moving from 0,16369 (g.min)(-1) for 0,51604 (g.min)(-1) when the particle size changed from (150 - 106 um) to (53 - 38 um). The results presented show that the study of the behavior of the bacterial 10 strain Rhodococcus erythropolis as bioreagent in the flotation of hematite was feasible, demonstrating its potential use as collector bioreagent of mineral hematite, and so projecting into a future application in the mineral flotation industry.

[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] A interação entre bioreagentes e minerais vem sendo estudada por muitos anos. Os biossurfactantes de bactérias Rhodococcus opacus e Rhodococcus erythropolis podem se comportar como coletores e espumantes na flotação mineral. Este trabalho teve como objetivo avaliar a interação de diferentes porcentagens de misturas de Rhodococcus opacus e Rhodococcus erythropolis para recuperação de hematita de um rejeito minério de ferro de baixo teor, com o quartzo como principal mineral de ganga. A interação dos dois biossurfactantes foi investigada usando diferentes técnicas como a tensão superficial, o potencial zeta, o ângulo de contato (Ɵc) e a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) para entender o comportamento nas diferentes interfaces. As análises de tensão superficial de cada biossurfactante em contato com a água atingiram o menor valor de 32.35 mN.m-1. (Rhodococcus opacus) e 31.41 mN.m-1. (Rhodococcus erythropolis) em meio ácido pH 3. As medições experimentais do potencial zeta revelaram a interação de ambos biossurfactantes nas superfícies da hematita e do quartzo. O ponto isoelétrico (IEP) da hematita foi próximo ao pH 3.40 e o ponto de reversão de carga depois de interagir com os biossurfactates Rhodococcus opacus e Rhodococcus erythropolis foi alcançado em pH 2.20 e pH 3.30. O IEP do quartzo ficou em torno de pH 2.12 e o potencial zeta diminuiu quando os dois biossurfactantes foram adicionados, não sendo possível obter o deslocamento do IEP após a interação com eles. O FTIR confirmou a afinidade da superfície da hematita com os dois biossurfactantes, ocorre o contrário no caso do quartzo, já que houve uma fraca adsorção na superfície. Finalmente o Ɵc da hematita (40°) após a interação por separado com biosurfactante do R. opacus mudou para 64° e com o biosurfactante R. erythropolis variou para 87°, estas mudanças mostraram uma boa hidrofobização da hematita. Os resultados dos testes de microflotação na célula modificada de Partridge-Smith revelaram que o aumento da proporção percentual de Rhodococcus erythropolis levou a um aumento na recuperação metalurgia de 48.07% e um teor de concentrado de ferro de 24.35%. / [en] The interaction between different bioreagents and minerals has been studied for many years. Rhodococcus opacus and Rhodococcus erythropolis biosurfactants can behave as collectors and frothers in mineral flotation. This work aims to evaluate the interaction between them mixed in different percentages for recovering hematite from an iron ore tailing composed of low grade of hematite and quartz as gangue. The interaction of these two biosurfactants was investigated using different techniques such surface tension, zeta potential, contact angle (Ɵc), and Fourier Transform Infrared (FTIR) to understand the behaviour at the different interfaces. The surface tension analyses of each biosurfactant in contact with water reached the lowest value in 32.35 mN.m-1 (Rhodococcus opacus) and 31.41 mN.m-1 (Rhodococcus erythropolis) at acidic conditions pH 3. The experimental zeta potential measurements revealed the positive interaction of both biosurfactants on the hematite surface. The isoelectric point (IEP) of hematite was near pH 3.40 and the charge reversal point of Rhodococcus opacus and Rhodococcus erythropolis was achieved in pH 2.20 and pH 3.30 respectively. The IEP of quartz was around pH 2.12 and the zeta potential decreased when both biosurfactants were added, it was not possible to get the displacement of the IEP after interaction with them. The FTIR analyses confirmed the affinity of hematite surface with both biosurfactants, the opposite happens in the case of quartz, there was weak adsorption on the surface. Finally, the Ɵc of hematite 40 ° after interaction with R. opacus biosurfactant increased to 64° and with R. erythropolis biosurfactant amplified to 87°. This changes indicate a good hydrophobization of hemtatite. The results of microflotation tests in the Partridge-Smith modified cell revealed that a huge percent proportion of R. erythropolis led to an increase in the metallurgic recovery of about 48.07% and 24.35 % of iron concentrate.