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Title: Determinação dos teores de água em amostras de minério de ferro, manganês e de oxihidróxidos de ferro sintéticos.
Authors: Cunha, Camila Cristina Rodrigues Ferreira da
metadata.dc.contributor.advisor: Costa, Geraldo Magela da
Keywords: Química analítica
Água
Minérios de ferro
Minérios de manganês
Hematita
Issue Date: 2016
metadata.dc.contributor.referee: Costa, Geraldo Magela da
Dutra, Flávio de Castro
Leão, Versiane Albis
Citation: CUNHA, Camila Cristina Rodrigues Ferreira da. Determinação dos teores de água em amostras de minério de ferro, manganês e de oxihidróxidos de ferro sintéticos. 2016. 78 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.
Abstract: A quantificação de água em amostras de minerais e minérios tem grande importância em termos industriais e comerciais, além de importância química e científica. Sendo assim, o presente trabalho visou à determinação dos teores de água adsorvida e absorvida em diversas amostras de minério de ferro, minério de manganês e de oxihidróxidos de ferro sintéticos. A quantificação de água foi avaliada pelo método de perda de massa, análise termogravimétrica (TGA), Karl Fischer volumétrico (KF) colocando-se a amostra diretamente dentro de um vaso de reação e posteriormente em um forno tubular. Estes últimos experimentos foram feitos com o intuito de verificar se a temperatura de 105ºC efetivamente remove toda a umidade e investigar a presença de hidrohematita e protohematita. Obteve-se o perfil de liberação de água das amostras investigadas, o que possibilitou concluir a respeito da temperatura máxima para a retirada de água adsorvida e absorvida. Os teores determinados pelo método de Karl Fischer direto foram superiores aos obtidos pelo método TGA. Os resultados demonstraram que os teores de água adsorvida e absorvida são subestimados pelo TGA. Por outro lado, não foi possível estabelecer uma temperatura adequada para secar completamente as amostras, tendo em vista o pequeno número de amostras investigadas. Pode-se comprovar que a perda de água é dependente da temperatura e do tempo, e os resultados para a goethita sintética sugerem que os minérios podem ser aquecidos até 180ºC sem que ocorra a desidroxilação deste mineral. Além disso, sugere que o tempo de duas horas (especificado pela norma ISO 2596:2006 para o método de perda de massa) não é suficiente para remover toda água adsorvida e absorvida. Os teores de água das amostras de minério de ferro, goethita sintética e natural foram determinados por titulação de Karl Fischer com forno acoplado após aquecimento das amostras a 400ºC, 600ºC e 900ºC. Verificou-se que a secagem a 400ºC remove toda a água da goethita, portanto sugere-se que não há água ou hidroxilas na estrutura da hematita formada, comprovando a inexistência da protohematita e hidrohematita nas amostras investigadas.
metadata.dc.description.abstracten: The quantification of water in minerals and ore samples is of great importance in industrial and commercial terms, and it has also chemical and scientific importance. Therefore, the current study aimed to determine the amount of adsorbed and absorbed water in several samples of iron ores, manganese ores and synthetic goethite. The quantification of water was assessed through the mass-loss method, thermogravimetric analysis (TGA), volumetric Karl Fischer (KF) by pouring the samples directly into the reaction vessel and after heating in a tubular furnace. These last experiments were made aiming to verify if the temperature of 105ºC effectively removes all the moisture and the presence of protohematite and hydrohematite. The water release profile was obtained, enabling to conclude what is the maximum temperature required to remove the adsorbed and absorbed water. The contents determined by the direct Karl Fischer method were higher than those obtained by the TGA method. The results have demonstrated that the contents of both adsorbed and absorbed water are underestimated by TGA. On the order hand, it was not possible to establish a suitable temperature for drying the samples completely, bearing in mind the small number of investigated samples. The loss of water depends on the temperature and time, and the results for the synthetic goethites suggested that iron ores can be heated up to 180ºC without occurring the dehydroxylation of this mineral. In addition, the two-hours’ time as specified by the standard ISO 2596:2006 for the loss mass method in iron ores is not sufficient to remove all the adsorbed and absorbed water. The water contends of iron ores, manganese ores and synthetic and natural goethites were determined by Karl Fischer titration after heating the samples at 400ºC, 600ºC, and 900ºC in a tubular furnace. It was verified that drying at 400ºC removed all the water from goethite, therefore, there are no water or hydroxyl groups in the structure of formed hematite, proving the inexistence of protohematite and hydrohematite in the investigated samples.
Description: Programa de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7887
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 11/05/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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