Síntese de zeólitas a partir de cinzas volantes de carvão mineral da mina de Candiota

• Autor(a) principal: Rubleske, Marcelo Bassani
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/182357
• topic: Engenharia química; Coal; Zeolites; Fly ash

O carvão mineral é fundamental para a matriz energética de grande parte dos países do mundo. De seu processamento térmico para geração de energia elétrica são gerados diversos resíduos, dentre os quais as cinzas volantes correspondem ao maior volume. Este resíduo é produzido na ordem de milhões de toneladas ao ano em nosso Estado, de cujo total somente uma fração é reutilizada, além de que uma parcela circunstancial do montante é disposta incorretamente, podendo acarretar em problemas ambientais. Neste contexto se insere o presente trabalho, que visa processar as cinzas de carvão de acordo com o método hidrotérmico clássico, produzindo zeólitas, analisando a influência do tempo de síntese e da concentração da solução alcalina na síntese e, por fim, conferindo consequentemente uma finalidade mais nobre a este coproduto da geração de energia elétrica. Neste estudo, a síntese das zeólitas foi efetuada a 150 °C e razão solução/cinzas de 2 mL g-1. Assim, as variáveis estudadas foram a concentração de solução alcalina (o álcali utilizado foi NaOH), avaliada em 3 e 5 mol L-1; e o tempo de reação, mantido em 24, 48 ou 72 horas. Os materiais sintetizados e a cinza foram caracterizados por Difratometria de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Área Superficial Específica (BET) e Volume de Poros (BJH). Constatou-se a viabilidade de realizar a síntese sob baixa razão solução/cinzas (2 mL g-1), permitindo um consumo significativamente menor de água no processo. Neste estudo, foram identificadas as espécies zeolíticas analcita, zeólita P1, zeólita P, zeólita Phi e cancrinita. Por fim, dentre os parâmetros analisados no produto obtido, foram encontrados valores compatíveis com a literatura em termos de área superficial específica - apontando para a aplicabilidade prática do material.