Modificação de rejeito de mineração de ferro através da reação superficial com cálcio e magnésio para produção de adsorventes de fosfato

• Autor(a) principal: Araújo, Matheus Henrique Pimentel
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27744
• topic: Rejeitos (Metalurgia); Minérios de ferro; Adsorção; Fosfatos; Química

Neste trabalho, o rejeito da mineração de ferro foi modificado através da reação superficial com cálcio e magnésio para a produção de adsorventes de fosfato a base de ferritas de cálcio e magnésio. Foram preparados materiais impregnando Ca 2+ e Mg 2+ nas proporções 5, 10 e 15% m/m e calcinados a 300, 700 e 900 °C/1h. Os materiais foram caracterizados por Difração de raios X (DRX), Espectroscopia Mössbauer, Área superficial BET, Espectroscopia na região do infravermelho (IV), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e absorção atômica (AA). Resultados de DRX, Espectroscopia Mössbauer e IV indicam que as fases de sílica e hematita estão presentes para todas as amostras e a fase goethita apenas para os materiais não calcinados. A fase ferrita de cálcio e de magnésio foi formada após calcinação a 900 o C/1h para as amostras R10Ca900, R15Ca900 e R10Mg900, onde R significa a utilização de rejeito, o número seguido dos símbolos Ca e Mg indicam o teor de metal adicionado e o número final a temperatura de calcinação. Durante os testes de adsorção de fosfato o meio se manteve ácido (pH=5) e a quantidade de Ca e Mg lixiviados diminuiu com o aumento da temperatura de calcinação. Baixos valores de área superficial foram encontrados para as amostras R10Ca900 e R15Ca900 que também apresentaram as melhores capacidades de adsorção com valores de 40 mgg -1 e 30 mgg -1 , respectivamente. Isso indica que a presença da ferrita de cálcio nesses materiais representa uma importante contribuição na adsorção de fosfato. O estudo da isoterma de adsorção mostrou que a amostra R10Ca900 alcança saturação com 170 mgL -1 de fosfato em solução. Com relação às amostras de rejeito com magnésio, os melhores resultados de adsorção foram apresentados após calcinação a 300 °C/1h, com máximo de adsorção de fosfato de 10 mgg -1 . Observou-se de forma geral que teores mais elevados de Ca 2+ e Mg 2+ levam a uma maior capacidade de adsorção de fosfato quando calcinados a uma mesma temperatura. Conclui-se que a incorporação de metais como Ca 2+ e Mg 2+ ao rejeito leva a uma melhora na capacidade de adsorção de fosfato e que a presença de ferrita de cálcio parece exercer uma promissora contribuição nesse processo de adsorção de fosfato em solução aquosa. Palavras-chave: Rejeito de mineração. Ferrita. Adsorção. Fosfato.