Desenvolvimento do processo para recuperação do dióxido de titânio contido no rejeito magnético do processo de produção de ácido fosfórico

• Autor(a) principal: Pereira, B. R.
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/51
• topic: Titânio; Acido fosfórico; Dióxido de titânio; Concentração de resíduos

A produção do ácido fosfórico está diretamente relacionada com a produção de fertilizantes para a agricultura, porém o seu processo de obtenção requer inúmeras etapas que geram uma grande quantidade de resíduos. Um destes resíduos, proveniente de uma etapa de tratamento físico da rocha fosfática, contém cerca de 4,3% de titânio em massa na sua composição. Este trabalho visa o desenvolvimento de um processo para a concentração do óxido de titânio presente em um resíduo da produção do ácido fosfórico, através do ataque químico ao material, seguido de sua caracterização por métodos analíticos. O desenvolvimento deste processo alternativo pode contribuir para o aumento da produção nacional de concentrado de titânio e para o aumento do rendimento econômico do processo de produção do ácido fosfórico, através da transformação de um resíduo em um produto de alto valor agregado. A metodologia utilizada para a concentração do óxido de titânio foi baseada nos processos industriais de extração dos minérios de titânio, e consiste em solubilizar as impurezas presentes na amostra por meio de ataques ácidos. Foram realizados ensaios experimentais com o intuito de desenvolver um processo de lixiviação da amostra do rejeito rochoso, de modo a solubilizar o ferro e o cálcio presentes, concentrando o titânio na fase sólida após o processo. Os experimentos foram realizados utilizando 75 g de amostra em cada ensaio, com temperaturas próximas a 70 °C, utilizando 500 ml e 100 ml de ácido clorídrico 37% em massa, os quais proporcionaram um aumento na concentração do titânio no sólido em até 315%, chegando a 0,153 mg de titânio/g de amostra. Ao final do dos experimentos, foi possível obter uma quantidade máxima de titânio de 2,56 g em 14,2 g de sólido final. Foi realizada uma modelagem do processo proposto utilizando o simulador de processos Aspen Plus, com o qual foi possível determinar que para a produção de 1 kg de TiO2, são necessários 23 kg de HCl (37% em massa), 13,8 kg do resíduo estudado como matéria-prima e 4,8 kg de água de lavagem. Considerando apenas a massa de titânio (Ti) no produto sólido do processo, pela simulação foi obtido 3,26 g, gerando índices técnicos de 0,04 kg de Ti/kg de amostra bruta, 0,03 kg de Ti/kg de HCl e 0,12 kg de Ti/kg de água. A massa de Ti obtida experimentalmente, quando comparada com a quantidade obtida na simulação, apresenta um desvio de 21,5%.