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Title: Estudo do reaproveitamento do resíduo gerado no processo hidrometalúrgico de fabricação de sulfato de zinco heptahidratado.
Authors: Silva, Kriscilla Pedrosa da
metadata.dc.contributor.advisor: Coutrim, Maurício Xavier
Keywords: Saneamento ambiental
Lixiviação
Hidrometalurgia
Zinco - resíduos
Issue Date: 2008
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: SILVA, K. P. da. Estudo do reaproveitamento do resíduo gerado no processo hidrometalúrgico de fabricação de sulfato de zinco heptahidratado. 2008. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2008.
Abstract: O processo hidrometalúrgico de fabricação de sulfato de zinco heptahidratado gera resíduo com teor de zinco o qual demanda aplicação de Processo de Produção Mais Limpa, onde uma estratégia econômica, ambiental e tecnológica integrada deve ser utilizada, a fim de aumentar a eficiência no uso de matérias-primas, água e energia, minimizando o resíduo gerado e trazendo benefícios ambientais e econômicos para o processo produtivo. O valor econômico do elemento zinco nesse processo é elevado se comparado aos demais metais que constituem o resíduo, justificando a sua recuperação. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi otimizar as condições operacionais para a recuperação a baixo custo do zinco presente no resíduo, de forma a reutilizá-lo no processo, colocando-o no balanço metalúrgico, substituindo a água. Antes da utilização do resíduo na lixiviação, o mesmo foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X, espectrometria de absorção atômica e medidas de superfície específica e porosidade. Os resultados indicaram a presença de óxido e sulfato na composição do material. Para otimizar as variáveis da lixiviação química foi avaliada a influência do tempo de reação, velocidade de agitação, granulometria do material e concentração de ácido. Testes preliminares mostraram ser baixo o percentual de extração de zinco à temperatura ambiente e com agitação lenta. Foi observado que o percentual de extração de zinco aumentou com o aumento da velocidade de agitação e com a diminuição da densidade da polpa. Observou-se também que o percentual de extração de zinco decresceu acentuadamente quando o teor de sólidos passou de 10 para 20%, p/v. Assim, os parâmetros otimizados na lixiviação foram: solução 1,0mol/L de H2SO4, granulometria 212-180μm, agitação mecânica em 600rpm, concentração de polpa de 10% (p/v), temperatura a 80ºC e tempo mínimo 10 minutos. Nestas condições, foi possível obter 96% de extração, além do que, o processo ficou com um custo extremamente reduzido.
metadata.dc.description.abstracten: The hydrometallurgical process for production of zinc sulphate heptahydrate generates waste containing zinc. Thus, a Cleaner Production Process should be applied to increase the efficiency of utilization of raw materials, water and energy, and also to minimize the waste generated. The productive process gain environmental and economic benefits using an economic, environmental and technological strategy. The recovery of zinc element in this process must be carried out because their economic value is high compared to other metals that are the residue. The objective of this research work was to optimize the operational conditions to recover, to low cost, the zinc present in the waste, to reuse it in the process, using it in the metallurgic balance instead of water. The residue of the process was characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction, atomic absorption spectrometry (AAS) and measures of specific surface and porosity before being used in leaching. The results indicated the presence of oxide and sulfate in the composition of the material. The following parameters were optimized in the process: the reaction time, speed of agitation, the material particle size and concentration of acid solution. Preliminary tests showed that less zinc is extracted from the process at room temperature with slow agitation. It was observed that the percentage of zinc extraction increased with increasing agitation speed and with decreasing density of the pulp. It was also observed that the rate of extraction decreased sharply when the solid content increased from 10 to 20% w / v. Thus, the following parameters were optimized in the leaching: solution 1.0 mol / L H2SO4, size between 212μm and 180μm, mechanical agitation at 600rpm, pulp concentration of 10% (w / v), temperature at 80 ° C and at least reaction for 10 minutes. Thus, the following parameters were optimized in the leaching: sulfuric acid solution 1.0 mol/L, particles with diameters greater than 180μm and less than 212μm, mechanical agitation at 600rpm, pulp concentration of 10% (w/v), temperature at 80°C and a minimum of reaction time of 10 minutes. Under these conditions 96% zinc was extracted and the process was a very low cost.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2229
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