Caracterização da matéria orgânica de um ácido fosfórico industrial com vistas a sua remoção por flotação.

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Pini, Reynaldo Arbue
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ácido fosfórico; Flotação; Flotation; Phosphoric acid
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-18062013-152020/

Este trabalho aborda a caracterização da matéria orgânica existente num ácido fosfórico de pureza industrial (AFPI), oriundo do Marrocos, objetivando sua remoção através de flotação por ar dissolvido (FAD). O AFPI é um líquido escuro que exibe densidade (2020 kg/m³) e viscosidade dinâmica (1,94 x 10-² Pa.s at 20°C) muito mais alta do que os tipos mais puros de ácido fosfórico, como o grau alimentar e o de pureza analítica. Por outro lado, o AFPI apresenta tensão superficial mais baixa que o ácido de grau alimentício (55,2 mN/m versus 63,7 mN/m a 25°C), indicando a presença de espécies surfactantes dissolvidas (ácidos carboxílicos de cadeia aromática). O teor de 447ppm de carbono orgânico total (TOC) evidencia a alta contaminação do AFPI marroquino por matéria orgânica, que pode ocorrer dissolvida (ácidos carboxílicos aromáticos) ou na forma de minúsculas placas que exibem diâmetro (média aritmética ponderada) de 4µm. Ensaios FAD foram executados usando ar pressurizado a 3,5kgf/cm², que após alívio de pressão, produziu uma população de bolhas com diâmetro de 2,41 x 10`POT´-5m (média aritmética ponderada) e altíssimo desvio padrão (2,94 x10`POT´-5m). A medida do diâmetro de bolhas (db), através de difração de laser, somente foi factível com mistura contendo 40% de ácido fosfórico grau alimentar e 60% de água. Devido a isto, os valores reais de db nos ensaios FAD podem diferir os valores medidos. Ensaios DAF foram executados sob diferentes tempos de flotação (15-60 minutos), todavia a mais alta remoção de TOC (somente de 17,7%) foi obtida com 45 minutos de flotação. A remoção muito baixa de TOC (e também de As, Mg e sulfato) gerada pelos ensaios FAD pode ser explicada pela baixa eficiência de colisão (EC) exibida por minúsculas placas (partículas orgânicas suspensas no AFPI) que precisam colidir com bolhas de ar muito maiores para que possam aderir às mesmas, flutuar e serem removidas do AFPI. Esta possibilidade foi corroborada por um valor de EC da ordem de 0,04 (EC~0,04), que foi determinada pelo modelo de Yoon-Luttrell.