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Title: Precipitação de níquel e de cobre por íons sulfeto para o tratamento de efluentes industriais.
Authors: Gonzaga, Flávia Donária Reis
metadata.dc.contributor.advisor: Leão, Versiane Albis
Keywords: Resíduos industriais
Efluente - qualidade
Precipitação - química
Cristalização - nucleação
Sulfetos
Issue Date: 2011
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: GONZAGA, F. D.R. Precipitação de níquel e de cobre por íons sulfeto para o tratamento de efluentes industriais. 2011. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2011.
Abstract: O uso da precipitação de sulfetos metálicos para remoção de metais contidos em efluentes vem ganhando destaque nas últimas décadas devido às vantagens apresentadas por este processo em relação aos tradicionais métodos empregando hidróxidos. O presente trabalho teve em vista o estudo da precipitação, por íons sulfeto, de metais presentes em drenagens ácidas de minas (DAM). Utilizando sulfeto de sódio (Na2S), a precipitação dos sulfetos de cobre e níquel foi favorecida quando o pH inicial da solução contendo cada um desses metais foi ajustada para 4 (Cu) e 7 (Ni). Nestas condições, a remoção foi de 99,9% para ambos os metais, o que equivale ao teor residual de 0,07mg.L-1 para cobre e de 0,13mg.L-1 para níquel. Os parâmetros cinéticos foram calculados através do modelo Abbeg-Stevens- Larson aplicado à distribuição do tamanho das partículas formadas, o qual considera as taxas de crescimento e de nucleação dependente do tamanho da partícula. Para a precipitação de cobre em solução com pH 4, as taxas de nucleação e crescimento foram de 1,0x1015m-3.s-1 e 1,9x10-10m.s-1, respectivamente. A precipitação do níquel em solução com pH 7 apresentou taxa de nucleação de 4,7x1017m-3.s-1 e a taxa de crescimento, 3,2x10-12m.s-1. O emprego do sulfeto biogênico foi uma alternativa ao sulfeto de sódio para a remoção de cobre, assim como para o níquel. Os melhores valores de pH inicial para remoção destes metais foram, respectivamente, 2 e 5, para os quais os teor residual do metal foi de 0,28mg.L-1 para cobre e de 0,09mg.L-1 para o níquel. Tanto o sulfeto de sódio quanto o sulfeto biogênico podem ser utilizados para remover cobre e níquel e adequar efluentes industriais conforme a legislação vigente.
metadata.dc.description.abstracten: Precipitation of metal sulfides from acid mine drainage (AMD) and pregnant leach solutions has been in focused in recent decades due to the advantages presented by this process over traditional methods employing hydroxides. The aim of this work was to explore technologies for precipitation of valuable metals such as copper and nickel present in AMD by sulfides ions. The removal of copper and nickel sulfides was favored when the initial pH of the solution containing of each metal was set to 4 (Cu) and 7 (Ni). As a result, the removal efficiency was 99.9% for both metals, corresponding to the residual level of 0.07mg.L-1 for copper and 0.13mg.L-1 for nickel. The kinetic parameters were calculated using the Stevens-Larson Abbeg model applied to the particle size distribution of particles formed, which considers the growth rates and nucleation dependent on particle size. For the precipitation of copper in solution at pH 4, the nucleation and growth rates were around 1.0x1015m3.s-1 and 1.9 x10-10m.s-1, respectively. The precipitation of nickel at pH 7 showed a nucleation rate of 4.7x1017m3.s-1 and a growth rate value of 3.2x10-12m.s-1. The biogenic sulfide was a suitable alternative to sodium sulfide for copper as well as for nickel removal. The optimum initial pH for copper and nickel precipitation were respectively 2 and 5, for which the residual metal content was around 0.28mg.L-1 for copper and 0.09mg.L-1, for nickel. Both sodium sulfide and biogenic sulfide can be used to remove copper and nickel from AMD enabling effluent compliance with environmental legislations.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3215
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