Modificações do rejeito da Samarco rico em ferro para uso como adsorventes

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Morais, Manoella Barbosa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Rejeito de ferro; Adsorção; Fosfato; Resíduos Industriais - Reaproveitamento; Mineração de ferro; Química
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/24397

Neste trabalho foram desenvolvidos adsorventes a base de óxidos de ferro, utilizando-se rejeito da mineração de ferro da empresa Samarco (mistura do rejeito arenoso e da lama), para a remoção de fosfato de soluções aquosas. Inicialmente o resíduo foi tratado com ácido clorídrico em diferentes concentrações (4,5, 9, 18 e 36%). Os sólidos obtidos foram levados para o tratamento térmico, onde foram usadas as temperaturas de 150 e 400°C. Novos materiais foram preparados e antes do tratamento térmico o ferro foi reprecipitado com a adição de NH 4 OH, seguido de tratamento térmico a 150, 250 e 400°C. Ao final dessas etapas foram obtidas 25 amostras, que foram caracterizadas por Difração de Raios X, Espectroscopia Mössbauer, Espectroscopia Raman, Área Superficial BET, Espectrometria no Infravermelho, Microscopia Eletrônica de Varredura, Análise Elementar e Análise Térmica. A fase aquosa das soluções obtidas durante o processo foi caracterizada por Absorção Atômica. A partir dos resultados de DRX e Mössbauer concluiu-se que os adsorventes são constituídos principalmente de quartzo, hematita, goethita e lepidocrocita. O tratamento ácido provoca a lixiviação de parte do ferro presente e mais evidente se torna a presença da quartzo. Com a reprecipitação a fase lepidocrocita é formada e após o tratamento térmico essa fase é convertida em hematita. Com os resultados das análises térmica e elementar conclui-se que a reprecipitação faz aumentar a quantidade de grupos OH. Testes de adsorção de fosfato foram realizados e concluiu-se que os melhores adsorventes são as amostras que tiveram o ferro reprecipitado com hidróxido de amônio, o que indica que a fase lepidocrocita, formada com a reprecipitação, e a quantidade de grupos OH têm grande influência no processo de adsorção. Das amostras reprecipitadas a que mais adsorveu foi a amostra R36H (28,06 mg g -1 de adsorvente) seguido da R18H (19,20 mg g -1 de adsorvente). O estudo da cinética de adsorção feito com a amostra R18H mostrou que o equilíbrio se dá a partir de 240 minutos (4 horas) de reação, com uma adsorção máxima de 14,65 mg g -1 de adsorvente. Com a isoterma de adsorção, foi possível determinar que a partir de 50 mg L -1 de fosfato há a saturação da quantidade de fosfato adsorvido no material R18H. Conclui-se que o resíduo gerado da mineração do ferro pode ser processado e utilizado como adsorvente do íon fosfato com resultados promissores.