Rejeito de caulim e caulim estéril amazônicos como fontes de Si e Al na obtenção de SAPO-34: síntese, otimização, influência de impurezas e aplicação em adsorção de corante

Rejeito de caulim proveniente de lagoas de sedimentação da indústria de caulim para cobertura de papel e caulim estéril ou flint pertencentes à mesma mina, na região do Capim, no nordeste do Pará, foram utilizados na síntese da peneira molecular SAPO-34. Os materiais precursores e aqueles produzidos foram caracterizados por: DRX, FRX, TG-DSC-DTG, FTIR, ASEBET e MEV. Primeiramente, foi avaliada a utilização do R-metacaulim como precursor variando a relação SiO2/Al2O3 na formulação da peneira molecular SAPO-34. O ajuste no valor dessa relação molar mostrou um efeito positivo na formação da zeólita pretendida, que apresentou formação da estrutura CHA, em menor tempo e com boa estabilidade térmica. Já em relação à utilização do F-metacaulim foi avaliado o efeito da quantidade de SDA e tempo de cristalização (nucleação e crescimento dos cristais) na formação da estrutura CHA e, posteriormente, aquele produto zeolítico formado com menor quantidade de SDA foi utilizado para uma avaliação de detalhe, em que se estudou a influencia das impurezas do tipo íons de Fe e Ti. Os resultados revelaram efeito positivo da maior quantidade de SDA na formação da SAPO-34 (CHA), porém em menor tempo e, consequentemente, contribuição na distribuição de Si na estrutura. Na comparação dos produtos zeolíticos derivados de F-metacaulim e um padrão caulinítico de alta pureza, o produto zeolítico obtido a partir do estéril caulinítico apresentou resistência térmica onde o padrão DRX do produto calcinado manteve o perfil difratométrico CHA, porém com redução de cristalinidade. Foi observado também que antes da calcinação o produto zeolítico obtido com F-metacaulim apresentou um deslocamento para um ângulo 2θ (º) menor, indicando aumento da distância interplanar tendo como referência o plano d101, possivelmente devido a interferências das impurezas presentes (íons Fe e Ti), porém após a calcinação para decomposição do SDA este deslocamento não foi evidenciado, desta forma indicando interferência do SDA utilizado. Aquele produto considerado o melhor, com base em parâmetros cristaloquímicos, foi utilizado na avaliação de desempenho em adsorção de azul de metileno, o qual mostrou boa capacidade de adsorção. Na avaliação da cinética de adsorção, o modelo de pseudo-segunda ordem (R2 = 0,998) foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. A otimização da síntese utilizando rejeito através do planejamento de experimento Box-Behnken e metodologia de superfície de resposta. Concluiu-se que a utilização de rejeito e/ou caulim flint amazônicos é viável para produção da zeolita SAPO-34 (CHA).