Modelagem, simulação e otimização do processo de hidrociclonagem para tratamento de argilas bentoníticas.

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: GAMA, Alexandre José de Almeida.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Argilas Bentoníticas - Caracterização Física - Química - Mineralógica; Argilas Esmectíticas; Hidrociclone; Planejamento Fatorial; Fluidodinâmica Computacional; Superfície de Reposta; Bentonite Clays - Physical Characterization - Chemistry - Mineralogical; Smectitic Clays; Hydrocyclone; Factorial Planning; Computational Fluid Dynamics; Response Surface; Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/14028

O objetivo deste trabalho foi estudar o tratamento de argilas esmectíticas, oriundas de novos depósitos do Estado da Paraíba, situados no Município de Cubatí, usando hidrociclone, empregando técnicas planejamento fatorial, superfície de reposta e de fluidodinâmica computacional. Inicialmente foi realizada a caracterização da argila in natura e, após o processo de hidrociclonagem, por meio das técnicas de Difração de Raios X, Análise Química e Análise Granulométrica. Em seguida foi empregado o planejamento fatorial com o uso de pontos centrais, para modelagem, otimização e simulação do diâmetro médio das partículas, em função dos fatores: diâmetro do ápex, diâmetro do vórtex e pressão no duto de alimentação. Os procedimentos de fluidodinâmica computacional foram utilizados para modelar o equipamento em estudo, validar o modelo e realizar simulações com valores das variáveis do processo de hidrociclonagem não possíveis de serem aferidas no equipamento utilizado. Os resultados da caracterização evidenciaram que houve uma redução do tamanho médio equivalente das partículas e um aumento do concentrado da fração argila no overflow, bem como, uma redução considerável no percentual dos minerais acessórios, comparativamente as argilas in naturas. Nos resultados do planejamento fatorial com pontos centrais, constatou-se que as variáveis do processo têm uma influência significativa no processo de hidrociclonagem em relação a cada tipo de minerais acessórios presentes na argila. Após a aplicação da técnica de fluidodinâmica computacional, verificou-se que variando a concentração de sólido da suspensão de alimentação, a geometria do hidrociclone, a vazão e a pressão do duto de alimentação, têm influência nos valores do concentrado da fração argila e da fração silte acumuladas no overflow