PROJETOS

Estudo de caracterização e aplicações da lama vermelha remanescente do processo de obtenção da alumina
Study of the characterization and applications of the remaining red mud from the process of obtaining the alumina

Aluno(a): Gabriela Abib
Prof.(a) Orientador(a): Juliana de Carvalho Izidoro
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

O alumínio é um metal indispensável para a atualidade uma vez que pode ser utilizado como matéria-prima para diversos produtos industriais, entre eles: embalagens de alimentos e bebidas, rodas de carros, materiais de construção, peças de aviões, partes de celulares, panelas e outros utensílios de cozinha, cadeiras de rodas, etc. Para se obter o alumínio na forma que conhecemos, é necessário um processamento industrial que envolve desde a extração do minério bauxita, seu refino por meio do Processo Bayer, e a consequente obtenção de alumina (Al2O3), para esta ser posteriormente convertida em alumínio metálico. O Processo Bayer, além de produzir a alumina, também gera uma quantidade significativa de um resíduo chamado Lama Vermelha ou Red Mud, que representa um grande desafio para as indústrias de refino de bauxita, que precisam descartá-la sem prejudicar o meio ambiente. Sendo assim, o objetivo geral do presente estudo foi caracterizar uma amostra de lama vermelha que foi coletada em fevereiro de 2018 na Companhia Brasileira do Alumínio (CBA). O resíduo foi caracterizado quanto à composição química, mineralógica e testes de lixiviação e solubilização. O resíduo apresentou uma predominância dos seguintes compostos: Fe2O3, Al2O3, SiO2, Na2O, CaO e TiO2. As principais fases cristalinas encontradas foram: gibsita, diáspora e boehmita. No teste de solubilização, a amostra apresentou concentração de alguns elementos acima do limite permitido pela norma, foram eles: alumínio total, cromo total, fenóis, sódio total e surfactantes. Já no teste de lixiviação, todos os parâmetros estavam abaixo dos limites definidos pela norma. O próximo passo deste estudo será avaliar potenciais aplicações da lama vermelha com o objetivo de reduzir os impactos ambientais causados pela sua disposição.

Palavras-chave: processo Bayer, lama vermelha, caracterização de materiais

Abstract

Aluminum is an indispensable metal for the present since humans use it as raw material for several industrial products, among them: food and beverage packaging, car wheels, building materials, aircraft parts, cell phone parts, cookware and other kitchen utensils, wheelchairs, etc. In order to obtain the aluminum as we know it is necessary industrial processing that involves from the extraction of the bauxite ore, its refining through the Bayer Process, and the consequent obtaining of alumina (Al2O3), to be later converted into metallic aluminum. The Bayer Process, in addition to producing alumina, also generates a significant amount of a waste called Red Mud or Red Mud, which poses a major challenge for the bauxite refining industries, which need to dispose it without damaging the environment. Therefore, the general objective of the present study was to characterize a sample of red mud collected in February of 2018 at Companhia Brasileira do Alumínio (CBA). The residue was subjected to chemical composition, mineralogical and leaching tests and solubilization characterizations. The residue showed a predominance of Fe2O3, Al2O3, SiO2, Na2O, CaO e TiO2. The main crystalline phases were: gibbsite, diaspora, and boehmite. In the solubilization test, the sample presented the concentration these elements above the limit allowed by the norm: total aluminum, total chromium, phenols, total sodium, and surfactants. In the leaching test, all the parameters were below the limits defined by the standard. The next step of this study will be to evaluate potential applications of the red mud in order to reduce the environmental impacts caused by its disposal.

Key-words: Bayer process, red mud, material characterization