Estudo da degradação de surfactantes a partir de sistemas Foto-Fenton homogêneos e heterogêneos utilizando hematita como catalisador. - Alves, Isabela Falconi Brandolis (2019)
Os processos de flotação de minérios de ferro utilizam surfactantes a base de éter aminas que tornam o seu beneficiamento viável. Tais surfactantes podem acumular-se e oxidar-se na água de processo a tornando imprópria para reuso. A consequência é o aumento no consumo de água e aumento no volume de rejeitos enviados para as barragens. Com isso, viu-se a necessidade de retirar esses compostos dos efluentes dos processos de flotação já que os processos biológicos podem levar 28 dias. Os processos oxidativos Fenton e foto-Fenton são conhecidos por degradar orgânicos persistentes em CO2, água e sais inertes. O objetivo do presente trabalho foi realizar o estudo da degradação de surfactantes de éter aminas com o processo Fenton e foto-Fenton homogêneo e heterogêneo. O estudo foi realizado em três partes: caracterização do surfactante e do sínter de minério de ferro utilizado na rota heterogênea; estudo da reação Fenton e estudo da reação foto-Fenton homogênea e heterogênea, a partir da variação das concentrações de reagente, pH, temperatura e potencial redox. As caracterizações foram feitas por MALDI-TOF, FT IR, DRX, ICP-OES e análise granulométrica. Os estudos da reação Fenton homogênea foi feito para degradar 180 mg/L de éter amina, utilizando 243-4467 mg/L de Fe2+, 147-20713 mg/L de H2O2 e 549-10080 mg/L de H2C2O4.2H2O e para estudo da heterogênea, utilizou minério de ferro em 365-6690 mg/L. Na reação foto-Fenton o pH foi variado de 1,5-8 e as temperaturas foram testadas em 45, 25 e 15 ºC. O monitoramento da degradação foi feito por COT, FT IR e quantificação do surfactante por espectroscopia. Por fim foi feito estudo da influência das medidas de potencial redox das reações foto-Fenton por 6 horas de reação. Os resultados demonstraram que o surfactante é composto por mistura de éter aminas com cadeias entre 14 e 20 carbonos. O sínter de minério apresentou 66,8% de Fe nas fases de hematita e goetita e diâmetro médio de 21,09 m. A reação Fenton homogênea e heterogênea foram melhores quando utilizadas a estequiométrica Fe e H2O2 em 1:1 removendo 98% das aminas e 23% de COT na rota homogênea, 94% das aminas e 29% de COT pela rota heterogênea. O pH de 2,5-3 e temperatura de 25°C foi melhor na rota homogênea foto-Fenton removendo 72% de COT em 120 minutos e 100% das aminas em 40 minutos. O monitoramento com do potencial mineralizou 100% da éter amina, e no teste de amido 86% na rota homogênea. Conclui-se que a reação Fenton removeu as aminas presentes em solução e reação foto-Fenton homogênea consegue mineralizar tais surfactantes. Como sugestões para trabalhos futuros estão o estudo da cinética e a aplicação das reações em efluente real.