Separação de nióbio e tântalo contidos no licor de lixiviação da escória de estanho por resinas quelantes de troca iônica.

• Autor(a) principal: Gonçalves, Gabriel Alves de Souza
• Data de Publicação: 2024
• 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/3/3137/tde-23052024-081606/
• topic: Ácido oxálico; Adsorção; Adsorption; Hidrometalurgia; Hydrometallurgy; Ion exchangers; Metais estratégicos; Oxalic acid; Strategic metals; Trocadores iônicos

Com o avanço tecnológico, a demanda por nióbio e tântalo está em ascensão. Entretanto, suas reservas são limitadas e distribuídas irregularmente. Dessa forma, busca-se a recuperação desses metais a partir de fontes secundárias, como escórias e produtos obsoletos, usando rotas hidrometalúrgicas. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de cinco resinas quelantes de troca iônica, com os seguintes grupos funcionais: hidroxipropilpicolilamina (XUS 43605), bis-picolilamina (M4195), ácido aminofosfônico (S950) e ácido iminodiacético (TP 207 e TP 209 XL), na recuperação de nióbio e tântalo contidos em um lixiviado da escória de estanho. Os parâmetros estudados em batelada foram: temperatura, pH, massa de resina e tempo de contato. Os parâmetros avaliados em sistema contínuo foram: para adsorção vazão e volume de leito; para eluição variação de eluentes e concentrações dos ácidos. A resina de grupo funcional hidroxipropilpicolilamina (XUS 43605) demonstrou ser mais seletiva para a adsorção de nióbio e tântalo quando comparada com as demais resinas. Foram estudadas as isotermas de adsorção e realizado o estudo cinético de reação, em que os dados experimentais demonstraram uma concordância com os modelos da isoterma de Temkin e Langmuir, respectivamente, para nióbio e tântalo. No estudo cinético, os resultados experimentais obtiveram melhor adequação ao modelo de pseudo-segunda ordem. Além disso, para a resina XUS 43605, os parâmetros termodinâmicos indicaram que o processo de adsorção é espontâneo e endotérmico. O percentual máximo de adsorção em sistema batelada da resina XUS 43605 para nióbio e tântalo, foi de 74% e 81%, respectivamente. No sistema contínuo em coluna de leito fixo, foi alcançado o percentual de adsorção de 97% e 95% para nióbio e tântalo, respectivamente. A eluição ocorreu em ácido clorídrico 2mol L-1, e então, foi realizada a precipitação da solução eluída, obtendo um sólido concentrado em 91,25% de pentóxido de nióbio. Esses resultados demonstram que as resinas de troca iônica são promissoras na obtenção de nióbio e tântalo a partir de fontes secundárias.