Síntese de zeólitas a partir de um resíduo sílico-aluminoso gerado na extração do lítio do espodumênio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Oliveira, Manuela Silva Martins de
Orientador(a): Pergher, Sibele Berenice Castella
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Resíduo sílico-aluminoso
Espodumênio
Zeólitas
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22080
Resumo: O lítio é um dos elementos que apresentam um elevado interesse comercial, justamente devido as suas características que possibilitam a utilização em baterias de íon lítio, medicamentos, ligas, dentre outras aplicações. Sua diversificada aplicabilidade aliada às dificuldades de obtenção faz com que esse material tenha um alto valor comercial. Um dos principais minerais de onde pode-se extrair lítio é o Espodumênio. Industrialmente, o principal processo de obtenção do lítio do espodumênio é a extração via ácido sulfúrico. Tal processo gera como subproduto uma grande quantidade de resíduo sílico-aluminoso que não possui destino final, sendo em sua maioria armazenados em aterros ou deixados ao ar livre. Foram estudados neste trabalho, diferentes procedimentos de síntese buscando diferentes estruturas zeolíticas como uma maneira de agregar valor a este resíduo industrial. Seguiu-se como base a receita tradicional de cada estrutura fornecida pela “International Zeolite Association” (IZA) modificando-a com a adição do resíduo sílico-aluminoso. Os materiais sintetizados foram caracterizados através de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi possível sintetizar zeólitas MER, EDI e MOR com alta cristalinidade e fase única, sendo a primeira vez em que estas estruturas são obtidas através do resíduo sílico-aluminoso proveniente da extração do lítio do mineral espodumênio. Outros materiais, tais como zeólita LTA, foram obtidos, mas com pouca cristalinidade ou com mais de uma fase presente. Estudos complementares de otimização desta síntese se fazem necessários.
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Sua diversificada aplicabilidade aliada às dificuldades de obtenção faz com que esse material tenha um alto valor comercial. Um dos principais minerais de onde pode-se extrair lítio é o Espodumênio. Industrialmente, o principal processo de obtenção do lítio do espodumênio é a extração via ácido sulfúrico. Tal processo gera como subproduto uma grande quantidade de resíduo sílico-aluminoso que não possui destino final, sendo em sua maioria armazenados em aterros ou deixados ao ar livre. Foram estudados neste trabalho, diferentes procedimentos de síntese buscando diferentes estruturas zeolíticas como uma maneira de agregar valor a este resíduo industrial. Seguiu-se como base a receita tradicional de cada estrutura fornecida pela “International Zeolite Association” (IZA) modificando-a com a adição do resíduo sílico-aluminoso. Os materiais sintetizados foram caracterizados através de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi possível sintetizar zeólitas MER, EDI e MOR com alta cristalinidade e fase única, sendo a primeira vez em que estas estruturas são obtidas através do resíduo sílico-aluminoso proveniente da extração do lítio do mineral espodumênio. Outros materiais, tais como zeólita LTA, foram obtidos, mas com pouca cristalinidade ou com mais de uma fase presente. Estudos complementares de otimização desta síntese se fazem necessários.Lithium is one of the elements that have a high commercial interest, precisely because of its features that allow use in lithium ion batteries, medicines, alloys, among other applications. Its diverse applicability allied to obtain difficulties makes this material has a high commercial value. One of the major minerals which can extract lithium is spodumene. Industrially, the main process of obtaining the spodumene lithium is extracted via sulfuric acid. This process generates as a byproduct a lot of silico-aluminous waste that has no final destination, being mostly stored in landfills or left outdoors. They were studied in this work, different synthetic procedures seeking different zeolite structures as a way to add value to this industrial waste. This was followed based on the traditional recipe of each structure provided by the "International Zeolite Association" (IZA) modifying it with the addition of silica-alumina residue. The synthesized materials were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). It was possible to synthesize zeolites MER, EDI and MOR with high crystallinity and single phase, the first being that these structures are obtained by silico-aluminous waste from the extraction of the mineral spodumene lithium. Other materials, such as LTA zeolite, were obtained, but with low crystallinity or with more than one phase present. Further optimization studies are needed.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAResíduo sílico-aluminosoEspodumênioZeólitasSíntese de zeólitas a partir de um resíduo sílico-aluminoso gerado na extração do lítio do espodumênioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdfManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdfapplication/pdf4632818https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/22080/1/ManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdf64748018780043cd878941f1e53074f1MD51TEXTManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdf.txtManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain153331https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/22080/4/ManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdf.txtd254225c1685aa0ee90e9fdc283d3a90MD54THUMBNAILManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdf.jpgManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4491https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/22080/5/ManuelaSilvaMartinsDeOliveira_DISSERT.pdf.jpg85e7f2e8bb7740ee496eadee5e9409abMD55123456789/220802017-11-03 23:18:29.084oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/22080Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-04T02:18:29Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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