PROJETOS

Síntese de material adsorvente de baixo custo utilizando resíduos industriais do processamento de ferro e sua aplicação na remoção de poluentes
Synthesis of low cost adsorbent using industrial waste from iron processing and its application in pollutants removal

Aluno(a): Michelle Caroline Kim, Valentina Ferraracio Bellelli
Prof.(a) Orientador(a): Juliana de Carvalho Izidoro
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

A cidade de Mariana, no estado de Minas Gerais, foi palco de um grande desastre ambiental que ficou conhecido como o desastre de Mariana, que ocorreu em novembro de 2015. O desastre ocorreu devido ao rompimento da barragem de Fundão, que a empresa utilizava como depósito de resíduos da produção de minério de ferro. A utilização desses resíduos na síntese de materiais adsorventes pode contribuir de forma significativa para amenizar o problema de disposição destes e evitar que seu excesso possa causar futuros rompimentos em outras barragens, além de ser uma alternativa viável do ponto de vista econômico para a empresa. Sendo assim, o objetivo geral do presente estudo é contribuir com a sustentabilidade de empresas de processamento do minério de ferro por meio da conversão de um de seus resíduos, o resíduo arenoso (RAS), em zeólitas, que são materiais adsorventes de baixo custo com potencial de aplicação na remoção de poluentes. Na primeira etapa deste estudo, o RAS foi caracterizado quanto a composição química e mineralógica, por meio das técnicas de fluorescência de raios-x e difração de raios-x, respectivamente. O RAS apresentou como principal elemento químico o silício e como fase cristalina o quartzo. Posteriormente zeólitas do tipo A foram sintetizadas utilizando o RAS com adição de fonte externa de alumínio com ajuste da razão molar. O produto sintetizado apresentou estruturas cúbicas típicas de zeólita A que foram comprovadas pela técnica de microscopia eletrônica de varredura. Os produtos de síntese serão aplicados na remoção de íons metálicos presentes em efluentes industriais, bem como na remoção de dióxido de carbono.

Palavras-chave: reaproveitamento de resíduos, síntese de materiais, zeólitas

Abstract

In November of 2015, the biggest environmental disaster that has ever happened in Brazil, known as Mariana’s disaster, damaged the town of Mariana at the state of Minas Gerais. The origin of the disaster was the rupture of a dam (Fundão) that the company used as a tank to deposit iron mining waste. Using this waste in a synthesis of adsorbent materials could reduce the problems caused by their storage in a significant way and prevent future ruptures in other overloaded dams, which in an economic perspective, is a effective alternative for the company as well. Therefore, the main purpose of the present study is to contribute to the sustainability of the iron ore mining companies by converting one of their residues, the sandy waste from Samarco (RAS), into zeolites, which are low cost adsorbent materials with high application potential in the removal of pollutants. For the first step of the study, RAS was characterized in terms of chemical and mineralogical composition, using x-ray fluorescence and x-ray diffraction techniques, respectively. The RAS exhibited as main chemical element the silicon and as crystalline phase the quartz. Posteriorly zeolites type A were synthetized using the RAS with addition of external aluminum source with molar ratio adjustment. The resulting product presented cubical structures, typical of zeolites type A, that were confirmed by scanning electron microscopy technique. These synthesis products will be applied in the removal of metal ions present in industrial effluents, as well as in the removal of carbon dioxide.

Key-words: reuse of solid waste, synthesis of materials, zeolites