[pt] A bioflotação é definida como um processo de separação, através do qual o mineral de interesse é flotado ou deprimido seletivamente, utilizando os reagentes de origem biológica, também conhecidos como bioreagentes. Estas substâncias são caracterizadas por possuírem uma química verde, seletividade e potencial para tratar a partículas finas. Neste sentido, o objetivo principal da pesquisa é a avaliação de um biosurfactante não refinado extraído da bactéria Rhodococcus opacus na flotação de hematita. Na primeira fase, foi desenvolvido um protocolo para a extração dos biosurfactantes intracelulares e aqueles associados a parede celular da bactéria. Mediante extração com etanol a 121 graus celsius e 2 atm, as substâncias anfifílicas foram liberadas e solubilizadas. A recuperação média de biosurfactante não refinado foi de 0,3 g por dm cubico. A caracterização por FTIR identificou grupos álcool (menos OH), cetona (C igual O) e cadeias de carbono saturadas e insaturadas. Que podem compor os mycolatas e trehalolipideos que são encontrados na parede celular da bacteria. Por estudos eletroforéticos encontrou-se umPIE de 7,5 e um PZC em torno de 7,6. Aplicando o modelo Gouy-Chapman e o modelo misto de Gouy Chapman e o capacitor de placas, foi possível estudar o efeito do biosurfactante no comportamento eletrostático das partículas de hematita. Predizendo como elas foram se tornando hidrofóbicas em valores de pH ácido e como sua flotabilidade diminuía em pH básicos, após interação com o biosurfactante. Finalmente, foi testado o biosurfactante e a própria bactéria em ensaios de microflotação de hematita, resultando o primeiro na melhora na flotabilidade de hematita. Os resultados mostraram uma boa afinidade e baixo consumo de reagente. / [en] Bioflotation is defined as a separation process by which the mineral of interest is floated or depressed selectively, using reagents of biologic origin also known as bioreagents. These substances are characterized by their green chemistry, selectivity and potential to treat fine particles. Currently they are been studied with the expectative of substitute the synthetic reagents used in the mineral flotation processes. Between the diverse microorganisms, the hydrophobic bacteria Rhodococcus opacus has been studied as biofrother and biocollector in hematite flotation. In that sense, the research s principal objective is the assessment of the hematite floatability using a crude biosurfactant extracted from the bacteria Rhodococcus opacus and consequently determine its potential as an alternative against synthetic reagents or the bacteria itself. In a first stage, it was developed a protocol for the extraction of cell associated and intracellular biosurfactants from the bacteria. Throughout ethanol extraction at 121 degrees centigrade and 2 atm, the cell associated substances where released and solubilized. The average crude biosurfactant recovery was around 0.3 g per L of broth. Characterization by FTIR identified alcohol (minus OH) and ketone (C equal O) groups as well as saturated and unsaturated carbon chains. Which may compose the mycolates and trehalolopids that are found in the cellular wall of the genera Rhodococci. Electrophoretic studies of the hematite sample, before BS interaction, found an IEP around a pH of 7.5 and a PZC at pH 7.6. Applying the Guoy-Chapman model and the mixed model of Guoy Chapman and the plate capacitor, it was possible to study the effect of the biosurfactant onto the electrostatic behavior of the hematite particles. The model predicted the hydrophobicity of the modified hematite at acid pH. Finally it was tested the crude biosurfactant against the bacteria itself in microflotation tests, resulting the first one in an improved hematite floatability. The results showed a high affinity of the crude biosurfactant for hematite particles and relatively low reagent consumption.

[pt] Neste estudo foi avaliada a capacidade de adsorção do poluente orgânico tolueno em contato com a cepa Rhodococcus opacus. O tolueno foi selecionando por fazer parte do grupo de compostos BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xileno), que possui elevada toxicidade, causando impacto ambiental em corpos hídricos, solo e ar, além de possuir características mutagênica e carcinogênica em humanos. A determinação e quantificação do tolueno na solução aquosa foram realizadas em um cromatógrafo a gás, acoplado ao espectrômetro de massas com amostrador automático headspace. A cepa Rhodococcus opacus foi caracterizada por análise de espectrometria no infravermelho e medição de potencial zeta, sendo a última realizada antes e após o contato com o tolueno. Os modelos de isotermas lineares de Langmuir, Freundlich e Temkin foram aplicados aos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. Tendo o modelo de Langmuir se adaptado melhor ao processo em análise. As variáveis estudadas para otimizar as condições máximas de adsorção foram: tempo de contato, variação do pH, variação da biomassa. Este estudo mostrou que a cepa bacteriana R. opacus apresentou uma boa capacidade de biossorção, principalmente para concentrações baixas, onde removeu 95,99 porcento e 85,69 porcento das respectivas concentrações de 0,6 e 0,8 mg/L de tolueno, atendendo a resolução do CONAMA 357/2005 para águas salobras de Classe I. / [en] In this study was evaluated the adsorption capacity of the organic pollutant toluene by the Rhodococcus opacus strain. Toluene was chosen by being part of the group of BTEX compounds (benzene, toluene, ethylbenzene and xylene), which has high toxicity, causing environmental impact on water bodies, soil and air, and also are mutagenic and carcinogenic to humans. The determination and quantification of toluene in aqueous solution were performed on a gas chromatograph, coupled with a mass spectrometer with headspace autosampler. The strain Rhodococcus opacus was characterized by infrared spectrometry analysis and zeta potential measurement, the last done before and after the sorption. The isotherm linear models of Langmuir, Freundlich and Temkin were applied to the experimental data to describe the adsorption process. Having the Langmuir model better adapted to process analysed. The variables studied to optimize the maximum adsorption conditions were: contact time, pH variation, biomass variation. This study showed that the bacterial strain R. opacus has good biosorption capabilities, particularly at low concentrations, where it removed 95.99 percent and 85.69 percent of the respective concentrations of 0.6 and 0.8 mg/L of toluene, attending the CONAMA resolution 357/2005 for salt waters of Class I.

[pt] Neste trabalho foi avaliado o potencial do microorganismo R. opacus como biossorvente para a remoção de Pb(II), Cr (III) e Cu(II) de soluções aquosas pelo processo de biossorção/bioflotação, através de ensaios experimentais em batelada. Os parâmetros operacionais investigados na etapa de biossorção foram: o pH da solução, a concentração de biomassa, o tempo de contato e a concentração inicial do metal. Na separação da biomassa carregada mediante a bioflotação por ar disperso se avaliou o tempo de flotação, e as características da espuma. As características da superfície do micro-organismo e os possíveis mecanismos de interação envolvidos na sorção dos metais tóxicos por R. opacus, foram avaliadas com base em medições de potencial zeta, análise por espectrometria no infravermelho e análise de micrografias obtidas no microscópio eletrônico de varredura (MEV). O valor inicial do pH da solução afetou a sorção dos metais, os valores de pH adequados na etapa de sorção e na flotação foram de 5,0 para o Pb(II) e pH igual a 6,0 para o Cr(III) e Cu(II). Os ensaios da cinética de biossorção mostraram que o processo é rápido e em 60 minutos de contato entre a biomassa e a solução de metal foi atingida a máxima captação das espécies metálicas em estudo. Os dados correspondentes à capacidade de captação do R. opacus em função da concentração dos íons metálicos foram bem ajustados ao modelo da isoterma de Langmuir para as três espécies em estudo, onde as capacidades máximas de captação obtidas foram: 94,3; 72,9 e 32,2 mg.g-1 para Pb(II), Cr(III) e Cu(II), respectivamente. A cinética da sorção para o Pb(II), Cr(III) e Cu(II) foram modeladas usando a equação de pseudo segunda ordem. A ordem de afinidade do R. opacus obtida em sistemas individuais foi estabelecida como: Pb(II) >Cr(III)>Cu(II). Essa diferença na afinidade do R. opacus pode ser atribuída às propriedades físico-químicas destes metais, dentre elas peso atômico, raio iônico e eletronegatividade. A capacidade de captação dos íons Pb (II) pela biomassa foi reduzida pela presença de outras espécies metálicas no sistema, apresentando o Cr(III) maior afinidade pelos sítios da biomassa do que os outros íons. Na bioflotação, verificou-se que o micro-organismo apresenta resultados muito promissores como coletor e espumante, obtendo-se percentagens de remoção de Pb(II), Cr(III) e Cu(II) de 94%, 54% e 43% , respectivamente, partindo de uma concentração de 20 mg.l-1. Os resultados apresentados mostram que R. opacus apresenta características adequadas no que tange a biossorção e bioflotação para a remoção de metais pesados. / [en] This work evaluated the potential of the Rhodococcus opacus strain as a biosorbent for the removal of Pb(II), Cr(III) and Cu(II) from aqueous solutions by Biosorption/bioflotation process, through experimental batch tests. The operational parameters investigated in the biosorption´s stage were: pH of the solution, biomass concentration, contact time and initial metal concentration. In the separation of the loaded biomass by bioflotation process for dispersed air were evaluated the flotation time and the foam characteristics. The characteristics of the microorganism surface and the involved interaction mechanisms in the heavy metals sorption by R. opacus, were evaluated based in the potential zeta measurements, infrared spectroscopy and electron microscopy scanning analysis. The solution initial pH value affected metals sorption, the adjusted pH values in the sorption and the flotation stage were 5.0 for the Pb(II) and pH value of 6.0 for the Cr(III) and Cu(II). The experiments of biosorption kinetics showed that the process is relatively fast and in sixty minutes of contact between the biomass and the metal solution were reached the maximum metal uptake capacities. The data pertaining to the uptake capacity of the R. opacus in function of the metal ion concentration fitted to the Langmuir isotherm model for the tree species in study, where the maximum uptake capacities obtained were: 94.3; 72.9 and 32.2 mg.g-1 for Pb (II), Cr(III) and Cu(II), respectively. The kinetics of sorption of Pb(II), Cr(III) and Cu(II) were modeled using a pseudo second order rate equation. The affinity order of R. opacus for the three metals under study has been established as: Pb(II)>Cr(III)>Cu(II). The selectivity of the biomass for the Pb(II) over the other two metals was well exhibited by the results obtained in the biosorption and bioflotation. This difference in the affinity of the R. opacus can be attributed to the physiochemical properties of these metals, amongst them atomic weight, ionic radio and electronegativity. The uptake capacity of ions Pb(II) for the biomass was reduced by the presence of other metallic species in the system, and the results showed that the Cr(III) has greater affinity for the biomass than the others ions. In the bioflotation, it was found that the microorganism presents excellent characteristics as collector and foaming agent, reaching 94%, 54% and 43% removal of lead, chromium and copper, respectively, to 20 mg.l-1 of concentration. The results of this study showed that R. opacus has important features for the heavy metal removal; moreover, the results also showed that R. opacus is especially effective biosorbent for the removal of Pb(II).

[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 é realizado o estudo do processo de eletroflotação de partículas finas de hematita em célula modificada de Partridge Smith usando Rhodococcus opacus como biorreagente. Uma amostra mineral com 96 por cento de hematita foi usada neste estudo. Além disso, três frações granulométricas foram escolhidas, sendo estas: menos 53 mais 38; menos 38 mais 20 e menos 20 micrômetros. As variáveis estudadas no processo de eletroflotação foram: o pH, a concentração de reagente, a densidade de corrente e a utilização de bolhas de hidrogênio e oxigênio separadamente. Foram realizadas medições de potencial Zeta e análises por espectroscopia no infravermelho visando avaliar a interação antes e após o contato entre os reagentes e a superfície do mineral. Também foi realizada a medição do diâmetro de bolha de hidrogênio e oxigênio no aparelho Bubble sizer com o intuito de obter um melhor entendimento da influência do diâmetro de bolha na eletroflotação com estes dois gases. O diâmetro médio de bolha (d32) encontrado ficou na faixa de 40 menos 60 micrômetros para as bolhas de hidrogênio e 50 menos 70 micrômetros para as bolhas de oxigênio. Finalmente, foram realizados os ensaios de eletroflotação de hematita com R. opacus e Oleato de sódio. Segundo os resultados obtidos, a redução do tamanho de partícula favoreceu a flotabilidade da hematita, este fato pode ser atribuído ao tamanho das bolhas produzidas no processo e as características do R. opacus de formar flocos mediante interações de Van der Waals. Por outro lado, o aumento da concentração de reagente (R. opacus e oleato de sódio) favoreceu a flotabilidade de hematita. Os valores de pH ótimos encontrados para a flotação de hematita foram entorno de 6 e 7 para o R. opacus e o oleato de sódio, respectivamente. A flotabilidade máxima de hematita obtida com o R. opacus para bolhas de hidrogênio foi em torno de 80 por cento; por outro lado, a flotabilidade obtida com bolhas de oxigênio foi de aproximadamente 65 por cento. O oleato de sódio apresentou um melhor desempenho alcançando uma flotabilidade máxima de aproximadamente 98 por cento para bolhas de hidrogênio e em torno de 90 por cento para bolhas de oxigênio. As características da superfície bacteriana e, principalmente, o diâmetro de bolha menor a 100 micrômetros apresentaram-se como os fatores determinantes no alto valor de flotabilidade das partículas finas de hematita. Desta forma, o processo de eletroflotação com o uso de R. opacus como coletor mostra-se como uma potencial alternativa tecnológica, principalmente, no que diz respeito ao aspecto ambiental devido à biodegradabilidade do microrganismo. / [en] This work aims to evaluate the electroflotation of hematite fine particles in a modified Partridge Smith cell using Rhodococcus opacus. A hematite sample with grade 96 percent was used in this study; additionally, three granulometric fractions were selected: minus 53 plus 38; minus 38 plus 20 and minus 20 micrometers. The variables studied were pH, reagent concentration and current density. Zeta potential measurements and analysis by infrared spectroscopy were carried out to assess the interaction before and after reagents interaction. In order to gain a better understanding of the bubble diameter influence in the process, measurements of the diameter of hydrogen and oxygen bubbles were done. The average bubble diameter (d32) was found in the range of 40 to 60 micrometers for the hydrogen bubbles and of 50 to 70 micrometers for the oxygen bubbles. Finally, electrocoagulation assays the hematite with R. opacus and sodium oleate were carried out. The reduction in particle size favored the floatability of hematite; this fact can be related to the bubble size generated in the process and the ability of R. opacus to form floccules through the interaction of Van der Waals. On the other hand, the increase of reagent concentration (R. opacus and sodium oleate) favored the floatability of hematite. Suitable pH values for hematite flotation were found around 6 and 7 for R. opacus and sodium oleate, respectively. Maximum hematite floatability with R. opacus using hydrogen bubbles was around 80 percent and around 65 percent with oxygen bubbles. Sodium oleate presented a better performance reaching a maximum floatability of approximately 98 percent for hydrogen bubbles and around 90 percent for oxygen bubbles. The characteristics of the bacterial surface and the bubble size were determinant factors in the hematite floatability. Therefore, the electroflotation process using R. opacus as collector is a potential technology regarding environmental issues found with the synthetic reagents.

[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 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.