Influência dos fatores experimentais no aumento da reatividade de um serpentinito na etapa de dissolução ácida do processo de carbonatação mineral

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Santos, Amanda da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Carbonatação mineral; Captura de carbono; Serpentinito; Ensaios paramétricos; Planejamento de experimento; Box-Behnken; Dióxido de carbono; Sequestro de carbono; Planejamento experimental; Mineral carbonation; Carbon capture; Serpentinite; Parametric assays; Experiment planning
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/214750

O dióxido de carbono (CO2) faz parte dos gases classificados como GEE, sendo que o aumento na concentração de CO2 está diretamente relacionado com o aquecimento global. A fim de mitigar estas emissões, as tecnologias de captura e armazenamento de carbono (CCS - Carbon Capture and Storage) desempenham um importante papel na mitigação das emissões de CO2 na atmosfera. A carbonatação mineral é classificada como uma das tecnologias de CCS, na qual é baseada no processo natural de sequestro mineral de CO2, conhecido como desagregação das rochas, gerando produtos termodinâmicos e ambientalmente estáveis. A carbonatação aquosa indireta em meio ácido aplicada nesta pesquisa refere-se ao processo que ocorre em mais de uma etapa: 1) extração dos metais de interesse (dissolução ácida) presentes em minerais silicatos; 2) precipitação dos carbonatos. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar a influência dos principais fatores que influenciam na etapa de dissolução ácida de um serpentinito brasileiro por meio da carbonatação mineral indireta, de forma a aumentar a eficiência de extração dos elementos de interesse (Mg e Fe) e favorecer a cinética de reação. Ensaios exploratórios e a técnica de planejamento de experimentos (Box-Behnken) foram aplicados. De acordo com os resultados obtidos, o fator tempo exerce influência significativa sobre a extração do magnésio e os fatores temperatura e tempo sobre o ferro. Os modelos desenvolvidos tanto para extração do magnésio como para o ferro apresentaram estatisticamente o coeficiente de rendimento satisfatório, além dos resultados previstos concordarem com os valores experimentais dos processos de dissolução com erro menor que 5%. As condições de melhor ajuste no processo de lixiviação dos elementos de interesse são representadas nas superfícies de resposta, sendo encontrado para a extração do magnésio valores em torno de 100 °C, 2,5 M e 180 min, para a temperatura, concentração do HCl e tempo, respectivamente (64,58%). Para a extração do ferro, as melhores condições de ajuste foram em torno de 100 °C, 2,5 M e 120 min, para a temperatura, concentração do HCl, respectivamente. Os resultados da matriz de Box-Behnken confirmam os resultados da análise exploratória mostrando que a metodologia empregada foi adequada.