Navegando por Assunto "Zeólita A"

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Acesso aberto (Open Access)
Color and shade parameters of ultramarine zeolitic pigments synthesized from kaolin waste
(2014-08) MENEZES, Raquel Aranha de; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; ANGÉLICA, Rômulo Simões; NEVES, Roberto de Freitas; PERGHER, Sibele Berenice Castellã
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de processo de zeólita A utilizando o caulim da Amazônia e aplicação na adsorção de Cu+2
(Universidade Federal do Pará, 2014-08-22) MORAES, Cristiane Gomes; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
Em todo mundo milhões de toneladas de resíduos inorgânicos são produzidos a cada dia em atividades de mineração e beneficiamento mineral. Estes resíduos são armazenados em bacias de sedimentação ou descartados em aterros e, muito comumente são jogados diretamente no meio ambiente, sem qualquer processo de tratamento. Todavia, alternativas de reciclagem e/ou reutilização devem ser investigadas e, sempre que possível. Este trabalho mostra estudos realizados, visando a reutilização do resíduo de caulim da Amazônia, proveniente de uma empresa de beneficiamento de caulim para cobertura de papel. Para a síntese da zeólita A nos processos hidrotérmicos estático e dinâmico, utilizou-se como o fonte de silício e alumínio o resíduo de caulim, que passou pelo processo de calcinação em mufla a 600°C para obtenção do metacaulim; e como fonte de sódio optou-se por uma solução de hidróxido de sódio 5M. No processo estático utilizou-se autoclaves de aço inoxidável, em estufa a temperatura de 110°C, utilizando 1,75g de metacaulim, variando os tempos de síntese e a massa de hidróxido de sódio e no processo dinâmico utilizou-se 100g de metacaulim, massa de 34,5g de hidróxido de sódio; a temperatura de 95°C em sistema de agitação, variando os tempos de síntese, a fim de determinar as condições ideais na síntese da zeólita A no processo. Os materiais de partidas e os produtos zeolíticos obtidos nas sínteses foram caracterizados através: difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica diferencial e termogravimétrica (ATG/TG), fluorescência de raios-X (FRX) e análise granulométrica. Há possibilidade do aumento de escala, pois obteve zeólita A, no processo dinâmico no tempo de 30 min. Os dados dos ensaios de adsorção determinados, pela técnica iodométrica de Cobre em ligas metálicas e minerais e ajustados pelos modelos de Langmuir e Freundlich sugerem que os materiais zeolíticos estático e dinâmico apresentam boa capacidade adsortiva atingido eficiência de 95% para concentrações na faixa de 50 a 100 mg/L, demonstrando assim, que os referidos materiais são uma alternativa eficiente e de baixo custo quando utilizados para a remoção de metais pesados, no caso do cobre, no tratamento de efluentes industriais.
Acesso aberto (Open Access)
Estabilidade térmica da zeólita A sintetizada a partir de um rejeito de caulim da Amazônia
(2008-09) MAIA, Ana Áurea Barreto; ANGÉLICA, Rômulo Simões; NEVES, Roberto de Freitas
Zeólita A foi calcinada nas temperaturas de 200, 400, 600, 800 e 1000 °C/2 h para estudar sua estabilidade térmica. A síntese foi feita a partir de um rejeito de beneficiamento de caulim para a produção de papel de uma empresa mineradora localizada na região Amazônica. A caracterização da zeólita A calcinada nas diferentes temperaturas foi realizada por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A zeólita A permaneceu estável até 600 °C, havendo apenas variações nas intensidades dos picos em função da temperatura. A 800 °C o padrão de difração apresentado pelo material continuava sendo da zeólita A mas com ausência de alguns picos. A 1000 °C foi constatado que o produto de calcinação era constituído de nefelina, mulita e provavelmente sodalita. Essa zeólita também foi aquecida em mais duas temperaturas, 900 e 950 °C, com o objetivo de confirmar os dois picos exotérmicos observados em curva de análise térmica diferencial. Os produtos de calcinação nessas temperaturas eram constituídos de nefelina, sodalita e mulita.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da influência do tempo de reação e do teor de “Na” na síntese de zeólitas
(Universidade Federal do Pará, 2013-04-05) RODRIGUES, Emerson Cardoso; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
Este trabalho objetiva sintetizar zeólita tipo “A” utilizando como matéria-prima caulim de enchimento. A síntese das Zeolitas foi realizada em curto tempo e sem agitação. Os materiais de partida e o produto obtido foram identificados e caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectrometria de Fluorescência de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Granulométrica e Análise Térmica Diferencial e Gravimétrica (DTA e TG). No processo de síntese foi utilizado como fonte de sílica e alumina o metacaulim, que foi calcinado na temperatura de 600 °C, por 2 horas de patamar de queima em um forno tipo mufla. Como fonte de sódio se utilizou uma solução de hidróxido de sódio 5 M, no sistema também foi adicionado água destilada. Foram realizadas diversas sínteses no interior de uma estufa a 110 °C. A variação no tempo de reação e no teor de sódio foram as variáveis estudadas no processo. Os resultados da síntese da zeólita A se mostraram satisfatório, principalmente no tempo de 10 h e com a relação Al/Na = 0,57. O tempo de reação e a quantidade de sódio são diretamente proporcionais à formação de outra fase zeolítica denominada hidroxisodalita. A partir da zeólita A, por troca iônica com uma solução de cloreto de cálcio foi possível obter a zeólita 5A sem agitação.
Acesso aberto (Open Access)
Otimização da síntese de pigmentos zeolíticos ultramarinos derivados de rejeito de caulim usando um DOE 2ˆ3 completo.
(Universidade Federal do Pará, 2024-07-03) JESUS, Geyna Evellyn Silva de; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638
O Estado do Pará é reconhecido como um importante centro de produção de caulim para cobertura de papel, resultando em uma considerável quantidade de rejeitos, compostos principalmente por caulinita. Grupos de pesquisa da Universidade Federal do Pará têm explorado o uso desses rejeitos como uma fonte alternativa de silício e alumínio na síntese de zeólitas, em particular a zeólita A, que possui potencial para a produção de pigmentos ultramarinos. Esses pigmentos inorgânicos são altamente valorizados devido à sua cor azul profunda e à sua boa estabilidade química e física. As zeólitas LTA e sodalita são as principais estruturas cristalinas envolvidas nesse processo, com os radicais aniônicos S3⁻ sendo responsáveis pela cor azul. O processo de síntese inclui a calcinação da zeólita com enxofre e carbonato de sódio, resultando na difusão dos polissulfetos de sódio pelos poros da zeólita e na produção de pigmentos com variações de cor dependendo das condições de síntese. O objetivo do estudo foi compreender como a estrutura cristalina das zeólitas (zeólita LTA e sodalita) afeta a cor do pigmento e propor uma otimização para a síntese mais eficiente desses pigmentos. Para alcançar esses objetivos, uma metodologia de planejamento experimental sequencial (DOE) foi aplicada. Um Planejamento Fatorial Completo seguido de um Composto Central foi utilizado para identificar os fatores significativos e influentes no processo de obtenção da cor azul ultramar. Para a otimização, empregou-se a metodologia de superfície de resposta em conjunto com a função Solver do Excel. A resposta obtida foi a cor e os fatores foram temperatura, tempo e razão S/Na2CO4. As análises que embasaram a discussão cristaloquímica foram: espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR), difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG) distribuição de tamanho de partícula (DTP), ponto de carga zero (PCZ) e espectroscopia por reflectância difusa UV-Vis, e para a classificação das cores usou-se o Sistema de Cores Munsell. As análises cristaloquímicas dos pigmentos obtidos a partir da zeólita-LTA revelaram a inserção dos cromóforos S3- na estrutura zeolítica, o que foi corroborado pelas análises FTIR e DSC-TG, destacando-se picos característicos dessas fases. A espectroscopia de UV-Vis revelou a presença tanto dos cromóforos S2 - (associados à tonalidade verde) quanto dos S3- (associados ao azul), sendo que o produto otimizado apresentou uma concentração mais elevada do cromóforo S3-, indicando a eficácia do planejamento. Por outro lado, a análise de UV-Vis do pigmento derivado da sodalita não mostrou os picos característicos dos cromóforos de interesse. Por fim, essa pesquisa assume uma relevância significativa no contexto global dos impactos ambientais resultantes da geração de resíduos, oferecendo uma alternativa promissora para a gestão do resíduo de caulim e a produção do pigmento sintético ultramarino. A síntese desse pigmento a partir da zeólita-LTA representa uma abordagem ambientalmente mais sustentável, devido à redução quase nula das emissões de óxidos de enxofre, posicionando-se como uma solução viável e ecologicamente consciente para a obtenção desse tipo de pigmento.
Acesso aberto (Open Access)
Produção de material zeolítico a partir de caulim da Amazônia em escala semi piloto: aplicação na adsorção de cobre
(Universidade Federal do Pará, 2019-06-27) RODRIGUES, Emerson Cardoso; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
Este trabalho objetiva sintetizar um produto zeolítico composto por zeólita tipo “A” mais sodalita utilizando como material de partida caulim de enchimento. A síntese das Zeolitas foi realizada em curto tempo e em um sistema com agitação, em um reator de aço inox com volume aproximado de 0,001 m3, ou seja, em escala semi piloto. O sistema foi aquecido por vapor oriundo de uma caldeira. Os materiais de partida e o produto obtido foram identificados e caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectrometria de Fluorescência de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Granulométrica e Análise Térmica Diferencial e Gravimétrica (DTA e TG). No processo de síntese foi utilizado como fonte de sílica e alumina o metacaulim, que foi obtido na temperatura de 600 °C, por 2 horas de patamar de calcinação em um forno tipo mufla. Como fonte de sódio se utilizou uma solução de hidróxido de sódio 5 M. Foram realizadas diversas sínteses com duração máxima de 180 minutos. A cada 30 minutos foram retiradas alíquotas do produto para o estudo da cinética de reação. Os resultados das sínteses das zeólitas se mostraram satisfatório e o produto obtido foi aplicado na adsorção de íons Cu2+, em que se avaliou a influência das variáveis: tempo, temperatura, pH e quantidade de adsorvente. A determinação do melhor modelo de adsorção foi realizada pelo Método de Monte Carlo via Cadeia de Markov e por meio do Critério de Informação de Akaike foram estabelecidas as isotermas que mais se aproximavam dos resultados apresentados. Os resultados obtidos foram comparados com outras pesquisas disponíveis na literatura e apresentaram valores significativos, o que caracteriza o processo de produção das zeólitas e a adsorção como promissores e eficazes.
Acesso aberto (Open Access)
Síntese e caracterização de analcina obtida a partir de rejeito caulim com aplicação em adsorção
(Universidade Federal do Pará, 2006-12-19) CORREA, Edinelson Saldanha; NEVES, Roberto de Freitas; http://lattes.cnpq.br/9559386620588673
Neste trabalho foi utilizado rejeito de caulim da região do Ipixuna-PA, com objetivo de sintetizar zeólita tipo analcina na forma sódica como fase cristalina predominante, através do processo hidrotérmico. O rejeito foi submetido à calcinação por 4 horas a 700°C, para conversão em metacaulinita. A partir desta metacaulinita foi preparada uma mistura reacional contendo diatomito e hidróxido de sódio, que foi levada à autoclave a uma temperatura de 215°C por 24 horas. Diversas variáveis do processo de síntese foram investigadas, entre elas destacam-se: disponibilidade de sódio, proporção de silício, natureza da fonte de sílica, pH na mistura reacional e tempo de autoclavagem. Isso com o intuito de se determinar quais asalterações que os produtos reacionais sofrem com tais modificações, definindo desta forma a condição ideal de síntese da analcina. Foram avaliadas também algumas propriedades importantes do adsorvente, tais como: estabilidade térmica, onde foi aplicado o método de Rietveld para identificar as modificações na estrutura cristalina; estabilidade em presença ácida; cinética de dessorção gerada pelo íon hidrogênio; comportamento das isotermas de adsorção de cobre, cádmio, zinco e níquel bem como avaliar a seletividade de tais cátions no adsorvente. A síntese de analcina mostrou-se possível usando rejeito de caulim. Quando analcina foi calcinada a 400°C foi observado deslocamento nos planos (h,k,l) e manteve-se constante até 600°C, gerado pela saída de oxigênio da posição 1/8 da analcina, isso gera uma diminuição na célula unitária provocando uma diminuição nos canais e sítios ativos da zeólita o que afetou a capacidade de adsorção.
Acesso aberto (Open Access)
Utilização de rejeito de caulim da Amazônia na síntese da zeólita A
(2007-09) MAIA, Ana Áurea Barreto; CORREA, Edinelson Saldanha; ANGÉLICA, Rômulo Simões; SOUZA, Célio Augusto Gomes de; NEVES, Roberto de Freitas
Zeólita A e hidroxisodalita foram sintetizadas a partir de um rejeito industrial do processo de beneficiamento de caulim para papel, de indústrias da região amazônica. Esse rejeito é composto essencialmente por caulinita e possui razão SiO2/Al2O3 igual à requerida para esses dois tipos de zeólitas. Dessa maneira, o processo de síntese passou por duas etapas: primeiramente o caulim foi submetido ao tratamento térmico, através de calcinação a 700 °C por 2 h, para transformação de caulinita em metacaulinita. A metacaulinita obtida reagiu com NaOH em solução, em condições hidrotermais, através de autoclavagem estática, nas temperaturas de 80, 110 e 150 °C por 24 h. Os materiais de partida foram identificados e caracterizados por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) e os produtos sintetizados, por meio de DRX, MEV, análises térmica diferencial e termogravimétrica, e espectroscopia de infravermelho. No processo realizado a 150 ºC foi obtida uma mistura de zeólita A e hidroxisodalita. A 110 ºC houve a formação de zeólita A. Contudo, na menor temperatura de síntese (80 °C) não houve formação de material cristalino para as condições do processo estabelecidas.
Acesso aberto (Open Access)
Zeólita A sintetizada a partir de rejeitos do processo de beneficiamento de caulim
(2012-06) SANTANA, Daniela Lira de; SARAIVA, Augusto Cesar Fonseca; NEVES, Roberto de Freitas; SILVA, Denilson Luz da
No processo de síntese da zeólita A decidiu-se testar uma matéria-prima alternativa e mais econômica como fonte de sílica e alumínio, pela utilização de rejeitos da indústria do caulim para papel. As zeólitas são substâncias cristalinas com estrutura caracterizada por um arcabouço de tetraedros interligados, cada um consistindo de quatro átomos de oxigênio envolvendo um cátion. O desenvolvimento de processos de síntese de zeólitas desperta um grande interesse para utilização nas áreas de purificação, catálise e adsorção. Os materiais de partida para a síntese da zeólita A constituíram-se de rejeitos de beneficiamento de caulim para papel de empresas do estado do Pará. A zeólita foi obtida após calcinação em 85 e 110 ºC durante 24 h. A caracterização dos materiais de partida foi feita por difração de raios X, análise química, análise térmica gravimétrica e térmica diferencial, e microscopia eletrônica de varredura. A caracterização da zeólita A foi feita por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os rejeitos de caulim utilizados como materiais precursores mostraram ser compostos essencialmente pelo mineral caulinita. Para as temperaturas e tempo empregados na síntese foi possível a formação da fase cristalina da zeólita A, para os dois materiais precursores.