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[pt] BIOFLOTAÇÃO SELETIVA DE HEMATITA EM RELAÇÃO AO QUARTZO: CÁLCULO DA ENERGIA DE SUPERFÍCIE E DA ADESÃO DO BACILLUS SUBTILIS / [en] SELECTIVE BIOFLOTATION OF HEMATITE FROM QUARTZ: CALCULATION OF THE SURFACE ENERGY AND ADHESION OF BACILLUS SUBTILIS

[pt] A literatura recente tem revelado o potencial de uso de estirpes microbianas
na biotecnologia mineral. Pela afinidade com diferentes sistemas minerais, tais
estirpes microbianas podem modificar as propriedades de superfície, e, dessa forma,
mudar as características de uma superfície mineral. A bioflotação de minerais
utiliza microrganismos como reagentes de flotação. No presente trabalho foi
estudado o comportamento eletrocinético das partículas de quartzo e hematita, antes
e após a interação com duas cepas da bactéria Bacillus subtilis. Os experimentos
mostraram um deslocamento do ponto isoelétrico (PIE) da hematita que passou de
4 para 2,5 após interação com a cepa B. subtilis BAM, sugerindo um mecanismo de
adsorção química. Já, a interação entre hematita e B. subtilis GLI, apresentou-se
bem mais acentuada na faixa mais alcalina de pH. As medidas experimentais de
ângulo de contato (método da gota séssil) foram realizadas para as superfícies das
partículas minerais (hematita igual 27,4 graus; quartzo igual 13,0 graus) e das cepas B. Subtilis BAM
(32,0 graus) e B. subtilis GLI (41,0 graus). A estirpe B. subtilis GLI foi capaz de modificar a
superfície da hematita (46,0 graus) e, em menor proporção, a do quartzo (23,3 graus). Os
valores de ângulo de contato foram utilizados para calcular as componentes de
energia livre interfacial do quartzo, da hematita e das cepas. Os ensaios de
microflotação realizados em tubo Hallimond modificado evidenciaram a aplicação
da B. subtilis GLI como biorreagente. A melhor flotabilidade isolada de quartzo e
hematita, conduzida por uma solução de B. subtilis GLI (600 mg.L(-1)), foi obtida em
pH 6, com uma recuperação de 40 e 80 por cento, respectivamente. A seguir, o desempenho
da flotação de uma mistura sintética, quartzo e hematita (na proporção 1:1), na
presença de 600 mg.L(-1) da cepa B. subtilis GLI e em pH 6, foi avaliado, obtendose
um concentrado contendo um teor de 74 por cento de Fe2O3.As teorias DLVO e XDLVO
foram aplicadas para avaliar as energias de interação entre as cepas e os
minerais em função da distância. A teoria X-DLVO foi capaz de prever a interação
entre B. subtilis GLI e hematita justificando os resultados dos ensaios de flotação.
Os resultados deste trabalho evidenciaram que a cepa B. subtilis GLI é promissora
como biorreagente na flotação seletiva da hematita em relação ao quartzo. / [en] The recent literature has unveiled the potential use of microbial strains in
mineral bioprocessing. Because of their affinity for different mineral systems, such
microbial strains may modify the surface properties and in this way change the
characteristics of a mineral surface. Mineral bioflotation uses microorganisms as
flotation reagents. In the present work, the electrokinetic behavior of particles of
quartz and hematite, before and after interaction with two strains of Bacillus
subtilis, was studied. The experiments revealed a shift of the isoelectric point (IEP)
which of hematite that changed from 4 to 2.5 after interaction with the strain B.
subtilis BAM, suggesting a chemical adsorption mechanism, while the interaction
between hematite and B. subtilis GLI presented itself much more pronounced in the
alkaline pH range. The experimental measurements of the contact angle (sessile
drop method) were taken for the surfaces of the mineral particles (hematite equal 27.4
degrees, 13.0 degrees equal quartz) and for the B. subtilis BAM (32.0 degrees) and B. subtilis GLI (41.0 degrees) strains. The B. subtilis GLI strain was capable of modifying the surface of the
hematite (46.0 degrees), and to a lesser extent, the quartz (23.3 degrees). The contact angle values
were used to calculate the interface free energy components of quartz, hematite and
the bacterial strains. The microflotation tests on a modified Hallimond tube
evidenced the application of B. subtilis GLI as bioreagent. The best isolated
flotability of quartz and hematite conducted by a solution of B. subtilis GLI (600
mg.L(-1)) was obtained at pH 6, with a recovery of 40 and 80 percent, respectively.
Subsequently, the flotation performance of a synthetic mixture, quartz and hematite
(in ratio 1:1) in the presence of 600 mg.L(-1) of the strain B. subtilis GLI at pH 6, was
evaluated and showed a concentrate with a content of 74 percent Fe2O3. The DLVO and
X-DLVO theories were applied to assess the energies of interaction between strains
and minerals depending on the distance. The X-DLVO theory was able to preview
the interaction between B. subtilis GLI and hematite, justifying the results of the
flotation tests. The results of this study indicated that the strain B. subtilis GLI is
promising as a bioreagent in the selective flotation of hematite relative to quartz.

Identiferoai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:25130
Date28 August 2015
CreatorsELAYNNE ROHEM PECANHA
ContributorsMAURICIO LEONARDO TOREM
PublisherMAXWELL
Source SetsPUC Rio
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
TypeTEXTO

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