Avaliação da redução carbotérmica dos óxidos de ferro contidos no concentrado de monazita.

• Autor(a) principal: Boari, Vitor Hugo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-21122021-112341/
• topic: Carbothermic reduction; Carvão vegetal; Charcoal; Coque de petróleo; Ferro (Metalurgia); Iron oxides; Monazite; Petroleum coke; Rare earths; Terras raras

Os minérios de terras raras no Brasil contêm grandes quantidades de ferro que na abertura do minério ou concentrado consomem grandes quantidades de reagente, geralmente ácido sulfúrico. Além disso, os minérios geram uma grande quantidade de rejeitos que devem ser dispostos adequadamente, aumentando o custo de processamento. Desta maneira, a remoção do ferro eleva naturalmente a concentração das terras raras presentes e minimiza a quantidade de rejeitos produzida. Com o intuito de impulsionar a cadeia produtiva de terras raras focado na demanda de tecnologias emergentes ligadas aos ímãs permanentes e de diminuir a dependência das importações de imãs pela indústria, o tema demonstra a sua importância no âmbito da pesquisa, desenvolvimento e inovação para uma economia competitiva. Neste trabalho avaliou-se o concentrado de monazita, com o intuito de investigar as condições para a remoção de ferro por redução carbotérmica. Foram analisados o coque de petróleo e o carvão vegetal como potenciais redutores. A monazita (TRPO4) não foi significativamente alterada no processo de redução nas condições dos ensaios e o processo de redução carbotérmica do concentrado de monazita segue o modelo do núcleo não reagido com controle cinético por transporte de massa na camada de produto (Ginstling-Brounshtein). As energias de ativação aparentes do coque de petróleo com uma quantidade estequiométrica de redutor (48,2 kcal.mol-1 .K-1) ou com o dobro (66,6 kcal.mol-1 .K-1) e do carvão vegetal com uma quantidade estequiométrica de redutor (47,7 kcal.mol-1.K-1) ou com o dobro (56,1 kcal.mol-1.K-1) são compatíveis com o controle cinético pela reação de Boudouard. O aumento das energias de ativação aparentes quando se aumenta a quantidade de redutor deve ser causado pela ocorrência de outras reações de redução, como por exemplo os óxidos de Nb e P.