Separação dos elementos terras raras gadolínio e európio utilizando ácido lático como complexante na extração por solventes

• Autor(a) principal: Braga, Frank da Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/14478
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURA; Terras raras; Gadolínio; Európio; Extração por solvente

Com diversas aplicações tecnológicas, os Elementos Terras Raras (ETRs) são alvo de muitos estudos visando a otimização dos processos de separação e purificação. Alguns minerais que contêm esses elementos são a bastnasita e a monazita, podendo ser encontrados em grandes reservas brasileiras passíveis de serem extraídos. No cenário mundial, a China detém cerca de 90% da produção de ETRs e estima-se que a demanda por esses elementos aumente nos próximos anos, reforçando a importância da pesquisa para desenvolver o processo produtivo brasileiro de ETRs. Nesse trabalho, foi investigada a separação de elementos terras raras, especificamente Gd e Eu, fazendo uso da técnica hidrometalúrgica de extração por solventes. Foram feitos ensaios exploratórios de extração em batelada para obter a melhor condição de separação na etapa de extração (pH de alimentação, concentração de extratante), comparando o processo de saponificação do extratante com o uso do ácido lático na solução de alimentação. Então, foram elaboradas as isotermas de extração pela metodologia de McCabe-Thiele com o extratante éster mono-2-etil-hexílico do ácido 2- etil-hexil fosfônico (P507) 15% v/v e ácido lático 0,15 mol.L -1 para obter os parâmetros operacionais (razão A/O e número de estágios) da etapa de extração em regime contínuo. O circuito de extração em regime contínuo com HLa foi operado com 10 estágios e razão A/O 0,25 promovendo 95,70% de extração de Gd e 82,05% de Eu, e um coeficiente de separação β Gd/Eu de 3,08. Ensaios exploratórios para definir as melhores condições para realizar a etapa de lavagem da fase orgânica obtida na etapa de extração também foram feitos, seguidos das isotermas de lavagem. E por fim, o processo de lavagem e extração em regime contínuo simultaneamente, sendo 8 estágios para extração e 6 para lavagem. O circuito de lavagem da fase orgânica em regime contínuo foi operado em 6 estágios com razão A/O 2,0. Foram obtidos 71,3% de extração do elemento Gd e 64,98% do Eu recuperado da fase orgânica, e o coeficiente de separação β Gd/Eu foi de 1,32. Constatou-se o potencial do ácido lático na eficiência de separação dos elementos terras-raras, uma vez que foi possível obter um coeficiente positivo de separação na fase de extração, porém observou-se que, na fase de lavagem, a separação foi menos eficiente.