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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 9-Jul-2018
metadata.dc.creator: GOMES, Bruna Serrão
metadata.dc.contributor.advisor1: PAZ, Simone Patrícia Aranha da
Title: Controle de qualidade de bauxita: otimização do método via úmida para RxSiO2 e método alternativo via WDXRF para AvAl2O3
metadata.dc.description.sponsorship: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: GOMES, Bruna Serrão. Controle de qualidade de bauxita: otimização do método via úmida para RxSiO2 e método alternativo via WDXRF para AvAl2O3. Orientadora: Simone Patrícia Aranha da Paz. 2018. 71 f. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) – Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2018. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11558. Acesso em: .
metadata.dc.description.resumo: Na indústria da bauxita metalúrgica o controle de qualidade do minério é realizado por dois parâmetros químicos, a saber: alumina aproveitável (AvAl2O3) e sílica reativa (RxSiO2), determinados segundo um procedimento que simula a digestão Bayer em escala laboratorial. São parâmetros de controle prospectivo, da lavra, do beneficiamento e da alimentação do minério no processo Bayer. Para bauxitas gibbsíticas, que são as de interesse nesse trabalho, AvAl2O3 está associada ao mineral-minério gibbsita e RxSiO2 ao mineral deletério caulinita, esse é indesejado e controlado no processo Bayer porque reage com NaOH (agente lixiviante) formando sodalita Bayer, causando perdas irreversíveis de NaOH - o que significa aumento considerável do custo de produção da alumina. A sodalita Bayer é um aluminossilicato de sódio, insolúvel nas condições de digestão Bayer e por isso descartada junto com os demais minerais de ganga insolúveis na lama vermelha (resíduo sólido insolúvel do processo Bayer). Nesse contexto, buscou-se nesse trabalho: (1) otimizar o método Alcan visando economia de ácido propondo novas condições de dissolução ácida variando tipo de ácido (HCl, H2SO4 e HNO3), volume do ácido (20, 25 e 30 mL) e quantidade de sodalita (1,52; 2,28 e 3,8 g), uma das etapas para a determinação de RxSiO2 e (2) propor um método alternativo para determinação de AvAl2O3 por WDXRF (Espectrometria de Fluorescência de Raios X por Comprimento de Onda Dispersivo) através de balanço de massas na digestão. Os padrões secundários de lama vermelha foram devidamente caracterizados (XRD, DTA e XRF) e as curvas analíticas de bauxita e lama vermelha calibradas com resposta ótima quanto a linearidade e reprodutibilidade. O estudo da dissolução ácida da sodalita Bayer mostrou potencial de economia quanto ao volume de ácido para 25 mL de HCl para minérios com até 45% RxSiO2 e 20 mL para minérios com até 9% de RxSiO2. Os HNO3 e H2SO4 apresentaram discrepâncias entre os teores dissolvidos em diferentes teores de RxSiO2, que teve como principal influência, o sal utilizado para o efeito do íon comum, uma vez que o NaCl é utilizado no método Alcan para o HCl. Portanto é necessário investigar o melhor sal para ensaios de dissolução com esses ácidos. O balanço de massas por estimativa mineralógica mostrou-se mais eficiente para o futuro desenvolvimento da proposta alternativa para determinação de AvAl2O3 estudada neste trabalho.
Abstract: In the metallurgical bauxite industry the quality control of the ore is performed by two chemical parameters, namely: available alumina (AvAl2O3) and reactive silica (RxSiO2), determined according to a procedure that simulates Bayer digestion in laboratory scale. They are parameters for prospective control, mining, processing and ore feeding in the Bayer process. For gibbsite bauxites, which are of interest in this work, AvAl2O3 is associated with the mineral-gibbsite and RxSiO2 to the mineral kaolinite, which is undesired and controlled in the Bayer process because it reacts with NaOH (leaching agent) to form Bayer sodalite, causing irreversible losses of NaOH - which means a considerable increase in the production cost of alumina. Bayer sodalite is a sodium aluminosilicate, insoluble in Bayer digestion conditions and therefore discarded along with the other insoluble bargain minerals in the red mud (insoluble solid residue of the Bayer process). In this context, we sought to: (1) optimize the Alcan method, aiming acid economy by proposing new acid dissolution conditions varying acid type (HCl, H2SO4 and HNO3), acid volume (20, 25 and 30 mL) and (2, 2.28 and 3.8 g), one of the steps for the determination of RxSiO2 and (2) proposing an alternative method for the determination of AvAl2O3 by WDXRF (X-Ray Fluorescence Spectrometry by Length of Dispersive Wave) through mass balance in digestion. Secondary patterns of red mud were properly characterized (XRD, DTA and XRF) and calibrated bauxite and red mud analytical curves with optimal response for linearity and reproducibility. The acid dissolution study of sodalite Bayer showed potential savings in the volume of acid for 25 mL of HCl for ores with up to 45% RxSiO2 and 20 mL for ores with up to 9% of RxSiO2. The HNO3 and H2SO4 presented discrepancies between the contents dissolved in different contents of RxSiO2, whose main influence was the salt used for the effect of the common ion, since NaCl is used in the Alcan method for HCl. Therefore it is necessary to investigate the best salt for dissolution tests with these acids. The mass balance by mineralogical estimation proved more efficient for the future development of the alternative proposal for AvAl2O3 determination studied in this work.
Keywords: Bauxita
Indústria
Controle de qualidade
Ácidos
Dissolução
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
Appears in Collections:Dissertações em Geologia e Geoquímica (Mestrado) - PPGG/IG

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