Estudo da adição de cloreto de cálcio no processo de precipitação de cálcio e magnésio na salmoura bruta

• Autor(a) principal: Rosa, Monique de Souza
• 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/10183/197341
• topic: Salmoura; Cloreto de cálcio; Precipitação; Brine; Total Hardness; Calcium Chloride; Precipitaion

Este trabalho visa o estudo da adição de cloreto de cálcio no tratamento da salmoura concentrada, chamada de salmoura bruta, utilizada na eletrólise durante o processo de produção de Cloro e Soda Cáustica, o objetivo da adição é reduzir a dureza total ao final do tratamento primário e com isso diminuir a concentração de íons Ca2+ e Mg2+ que chega à eletrólise, os quais podem danificar a membrana das células eletrolíticas. O tratamento primário foi simulado em bancada e consistiu de três etapas: na primeira etapa fez-se a adição de cloreto de cálcio (CaCl2); na segunda etapa ocorreu a adição de carbonato de sódio (Na2CO3); e, finalmente, na terceira etapa, a adição de hidróxido de sódio (NaOH) para precipitar os íons Ca2+ e Mg2+ na forma de carbonato de cálcio (CaCO3) e hidróxido de magnésio (Mg(OH)2), respectivamente. A temperatura de trabalho foi de 60 °C e os tempos de reação para cada etapa foram estimados e testados previamente em ensaios de referência, sem adição de CaCl2, os quais foram realizados para simular e ajustar as condições de operação da planta, inclusive com respeito aos teores de Ca+2 e Mg2+ ao final do tratamento primário. Os ensaios de referência apresentaram resultados para a dureza total média igual a 16,55 mgCa.L-1. Este valor médio refere-se às seguintes condições experimentais: tempo de reação da segunda e terceira etapa igual a 1 h, tendo sido utilizado 0,6963 g de Na2CO3 e 0,4096 g de NaOH. Nestas condições, o ensaio reproduziu satisfatoriamente o processo no modo contínuo na planta industrial, cujo valor médio de dureza total foi de 18,07 mgCa.L-1. O planejamento experimental fatorial do tipo 2² avaliou diferentes condições de operação definidas como níveis superior e inferior, e as variáveis estudadas foram o teor de carbonato de sódio e o teor de cloreto de cálcio. Fixando a variável teor de carbonato de sódio no nível superior, na presença de cloreto de cálcio, a redução da dureza na salmoura bruta foi de 89,7 mgCa.L-1 para 6,35 mgCa.L-1. Enquanto que na ausência de cloreto de cálcio, a dureza caiu de 89,7 mgCa.L-1 para 12,78 mgCa.L-1. Os resultados apresentados mostram que a redução da dureza total da salmoura é maior na presença de cloreto de cálcio e que esta redução é dependente do teor de carbonato de sódio adicionado. Portanto, é viável para aplicação no processo industrial desde que sejam respeitadas as condições de adição de carbonato de sódio.