[pt] Diversos microrganismos como bactérias, fungos e/ou seus produtos
metabólicos tem sido usados como biorreagentes no bioprocessamento mineral.
Um microrganismo hidrofóbico pode mudar as características hidrofílicas de uma
superfície mineral se ele aderir na superfície do mineral. Esse é o caso da bactéria
Rhodococcus opacus, com características hidrofóbicas identificadas em pesquisas
anteriores. Neste trabalho é estudado o comportamento eletroforético e
microflotação do sistema mineral quartzo – apatita (apatita A e apatita B)
após interação com células da bactéria. Os resultados mostraram uma mudança no
perfil de potencial zeta das amostras minerais após interação com a bactéria, essa
mudança foi mais significativa nas apatitas que no quartzo. Os resultados também
mostraram que a adesão das células bacterianas na superfície mineral pode ser
através de interações especificas além de interações eletrostáticas. Foi observado
que a bactéria em suspensão consegue reduzir a tensão superficial da interface
ar/água de 70 mN/m até valores próximos de 54 mN/m, 55 mN/m e 56 mN/m para
valores de pH de 3, 5, e 7, respectivamente, faixa de pH na qual foi observada a
maior produção de espuma. O valor máximo de flotabilidade para todas as
amostras minerais foi obtido num valor de pH ao redor de 5; sendo que para a
apatita B alcançou em torno de 90 por cento de flotabilidade usando 0,15 g.L-1 de
bactéria e com 5 minutos de flotação, enquanto a apatita A precisou de 0,20
g.L-1 de bactéria para alcançar a mesma recuperação, finalmente no caso do
quartzo o valor foi próximo de 13 por cento com 0,15 g.L-1 de bactéria e sob as mesmas
condições de trabalho. A adaptação da bactéria a substrato mineral revelou uma
mudança no comportamento da bactéria durante o processo de flotação e foi
observada uma maior flotabilidade da apatita num valor de pH em torno de 3 após
adaptação ao mineral apatita. Já no caso do quartzo observou-se um leve
incremento na flotabilidade em todos os valores de pH. A bioflotação de apatita e
quartzo segue modelos cinéticos de primeira ordem. Observou-se que as
constantes de taxa (K1) da flotação de apatita A diminuem com reduções de
tamanho de partícula, mudando de 0,429 (min-1) para 0,198 (min-1) quando o
tamanho passou de (106 – 150) um para (38 – 75) um, no caso da apatita B
essa redução foi de 0,518 (min-1) para 0,295 (min-1), o contrário foi observado no
caso do quartzo incrementando de 0,016 min-1 para 0,11 min-1. Os estudos
fundamentais de mobilidade eletroforética e flotabilidade apoiados pela
microscopia eletrônica de varredura evidenciaram a seletividade na separação de
apatita e quartzo e deste modo ratificaram o potencial uso da bactéria
Rhodococcus opacus como biorreagente no processamento mineral. / [en] Microorganisms, bacteria, fungi and/or their metabolic products have been
used as biorreagents in mineral processing. A hydrophobic microorganism should
render a hydrophilic mineral surface somewhat hydrophobic if these attach to the
mineral. It’s the case of the Rhodococcus Opacus strain, which hydrophobic
behavior was proved in others works. In this work, we studied the electrophoretic
behavior and the microflotation response of the apatite-quartz system after
interaction with bacterial cells. The zeta potential results showed a change in the
profile of the minerals after the bacterial interaction, this change was more
significant in apatite than in quartz. These results also suggest that the bacterial
adhesion in the minerals surface was not for electrostatic interactions. It was
observed that the bacterial reduced the interfacial tension from air/water from 70
mN/m to 54 mN/m, 55 mN/m and 56 mN/m for suspensions with values of pH 3,
5 and 7 respectively, values where the higher quantity of foam was formed. The
higher flotabilities of all minerals used was recorded in pH 5. The green apatite
flotability achieved a value around 90 per cent with 150 mg.L-1 of bacterial after 5
minutes of flotation, while the blue apatite needed 200 mg.L-1 of the bacterial to
achieve the same flotability under the same experimental conditions. On the other
hand, the quartz flotability had a value around 13 per cent, with 150 mg.L-1 of bacteria
and after 5 minutes of flotation. The bacterial adaptation to mineral substrate
revealed a change in the bacterial behavior during the flotation process; it was
observed a higher apatite flotability in pH 3 after the adaptation of the bacterial to
apatite as substrate. The quartz flotability also showed a small increase in all the
pH range studied. The mineral flotability followed the first order kinetics model,
the rate constants (K) for the blue apatite flotability underwent a reduction with
small particles size, changing from 0,429 (min-1) to 0,198 (min-1) when the
particle size was altered from (106 – 150) um to (38 – 75)um, while the rate
constants for the green apatite flotability changed from 0,518 (min-1) to 0,295
(min-1). Finally the rate constants of the quartz flotability suffer an increased from
0,016 min-1 to 0,11 min-1. The fundamental electroforetic and flotation studies
together to the Scanning electron microscopy showed a selectivity bioflotation in
the apatite-quartz system, demonstrating in this way the potential that
Rhodococcus opacus as a biocollector and its possible application in phosphate
flotation industry.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:21285 |
| Date | 12 March 2013 |
| Creators | ANTONIO GUTIERREZ MERMA |
| Contributors | MAURICIO LEONARDO TOREM |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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