Escalonamento da síntese de zeólitas a partir de resíduos de carvão e da produção de alumínio

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Hammerschmitt, Marta Eliza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Zeólitas 4A e FAU; Resíduo da Combustão do Carvão; Aumento de Escala; Fontes Alternativas de Alumínio; Processos Sustentáveis; Zeolites 4A and FAU; Coal Combustion Residue; Alternative Sources for Aluminum; Scale Up; Sustainable Processes; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8393

Zeólitas são aluminossilicatos com ampla utilização, que podem ser produzidas com matérias-primas alternativas como resíduos, contribuindo para a diminuição de possíveis impactos ambientais e esgotamento dos recursos naturais finitos. Neste estudo foram objetos de caracterização passivos ambientais, como as cinzas de carvão fóssil, e o lodo resultante do beneficiamento do alumínio como fonte alternativa de alumínio, além de solução comercial de aluminato de sódio. O desafio desse trabalho residiu em adaptar o reator (60 L) de baixo custo e escalonar a síntese de zeólitas visando dar subsídio para a produção em escala comercial. Por se tratar de resíduos, a síntese foi dividida em duas etapas, uma de extração alcalina de silício e alumínio e outra, hidrotérmica, de aquecimento de gel do aluminossilicato resultante. Sínteses foram realizadas em bancada e as melhores condições foram aplicadas na realização do escalonamento desta síntese em escala piloto. Pela rota A, preparou-se zeólitas do tipo 4A e FAU/4A que apresentaram elevado teor de pureza e rendimento mássico considerando o Al de 98,84 % e 70,91 %, respectivamente. Pela rota B, foi produzida uma mistura 4A/FAU com o reuso de efluentes gerados no próprio processo. Estes materiais sintetizados foram caracterizados, suas fases identificadas a partir dos picos de Bragg e com refinamento de Rietveld (ZSc1.Ap). As elevadas capacidades de troca catiônica (CTC) para os íons Ca+2 e Mg+2 indicam a aplicabilidade das zeólitas produzidas.