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Title: Desenvolvimento de processo para a obtenção de cloreto de berílio a partir do berilo mineral.
Authors: Pereira, Renata Aparecida da Cunha
metadata.dc.contributor.advisor: Madeira, Fernando Antônio
Keywords: Berilo - determinação mineralógica
Berilo - tecnologia
Hidrometalurgia
Processos de fabricação
Issue Date: 2004
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: PEREIRA, R. A. da C. Desenvolvimento de processo para a obtenção de Cloreto de Berílio a partir do Berilo Mineral. 2004. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2004.
Abstract: O berílio metálico possui propriedades especiais e é considerado um material estratégico por suas aplicações na área militar e aeroespacial. O metal é extraído comercialmente do berilo e da bertrandita. No Brasil, o mineral berilo é a única fonte comercializável de berílio e possui em média 11% do óxido do elemento (BeO). O País é o maior exportador do mineral berilo do mundo e não possui tecnologia para o seu processamento. Em Minas Gerais, o berilo é considerado subproduto das minas de feldspato no nordeste e leste do estado. Há uma supervalorização do metal em relação ao minério bruto, cujo preço de venda está em torno de R$1,00/kg de berilo. Foi feita uma parceria entre a metalúrgica Rima Industrial e a Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais (CETEC) para o desenvolvimento de um projeto para a produção de compostos de berílio a partir do berilo mineral, denominado Projeto Berílio. Para o desenvolvimento do Projeto foi construído um laboratório que atendesse às condições de segurança exigidas relativas ao berílio, vista a característica de alta toxicidade de seus derivados. A princípio foi realizado um trabalho de campo em que se obteve amostras do mineral de quatro diferentes cidades, em Minas Gerais e na Bahia. Como não existe um método padrão para a caracterização química do berilo, diferentes métodos analíticos citados na literatura foram testados. Desenvolveu-se um método de análise que apresentou melhores resultados que os da literatura. Foi desenvolvido um método de extração de berílio como alternativa aos métodos comerciais de extração existentes (sulfato e fluoreto) com o uso do carbonato de sódio (Na2CO3) como agente de ataque do mineral, comprovadamente mais eficiente dentre os testados. Foram otimizadas as condições de ataque do mineral com o Na2CO3 considerando as variáveis: proporção entre os reagentes, carga aplicada e tempo de reação, que resultaram em um rendimento de 92% p/p. Desenvolveu-se um método de obtenção e purificação do hidróxido de berílio (Be(OH)2) com a retirada de cerca de 98% das impurezas metálicas e alto rendimento em relação ao berílio (82%). O Be(OH)2 purificado foi dissolvido em ácido clorídrico e foi feita a secagem da solução. O produto da reação após a secagem foi o Óxido de Berílio, e não o Cloreto de Berílio, como esperado. Este resultado foi confirmado por difração de raios-X. O rendimento do processo foi calculado em termos de massa de óxido de berílio (BeO) obtida a partir do berilo mineral. O rendimento obtido foi de 70%p/p de BeO. Conclui-se que o método desenvolvido é eficiente, simples e de baixo custo para a obtenção de hidróxido e óxido de berílio de alta pureza a partir do berilo mineral.
metadata.dc.description.abstracten: Process development to recoverf beryllium chloride from beryl Metal beryllium has special properties and it is considered to be a strategic material due to its applications in military and aerospace field. This metal can be extracted from the minerals beryl and bertrandite. In Brazil, the beryl is the unique beryllium source and contains about 11% of the element oxide (BeO). Brazil is the major beryl mineral exporter and does not have enough technology for processing it. In Minas Gerais, beryl is considered as a by-product of northeast and east of the state feldspar mines. The metal has been over valorized in relation to the raw ore, whose sell price is about R$1,00/kg of beryl. A partnership between Rima Industrial and Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais (CETEC) was done to develop a production project of beryllium derivatives from the mineral beryl. This project was named “Projeto Berílio”. A laboratory for the project development was built in order to fulfill the safety requirements concerning beryllium, due to the high toxicity of its derivates. In principle a field work was carried through and mineral samples of four different places in Minas Gerais and Bahia were retrieved. As long as there is not a standard method for the mineral beryl characterization, different analytical methods cited in the bibliography had been tested. A characterization method was developed in the laboratory and presented better results than the bibliographical methods. A beryllium extraction method was developed as an alternative to the existing commercial methods of extraction (sulphate and fluoride) with sodium carbonate (Na2CO3) as the mineral attacking agent, proven to the most efficient among the tested. The mineral beryl attack conditions have been optimized with the use of Na2CO3 considering the parameters: reagents ratio, applied load and reaction time, which yielded about 92% w/w. A method of beryllium hydroxide (Be(OH)2) obtaining and purification has been developed, with the extraction of about 98% of the impurities and with a great beryllium yield during the process (82%). The purified beryllium hydroxide was dissolved in hydrochloric acid (HCl) and led to dry. The reaction product after dry was beryllium oxide, and not beryllium chloride as expected. This result was confirmed by X-ray diffraction analysis. The process mass yield was calculated in beryllium oxide mass terms (BeO) from the mineral beryl that the obtained resulted was 70%w/w of BeO. Desenvolvimento de Processo para Obtenção de Cloreto de Berílio a partir do Berilo Mineral It is concluded that the developed method is efficient, simple and low cost for high purity beryllium hydroxide and oxide obtaining from the mineral beryl.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2846
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