Síntese conjunta de zeólita A-hidróxidos duplos lamelares a partir de rejeitos da indústria mineral como adsorverdor de corantes

Para a síntese da mistura Zeólita A-HDL foram utilizados como materiais de partida dois rejeitos da indústria mineral: um proveniente da produção de concentrado de cobre oriundo da mina do Sossego região de Carajás, sudeste do Estado do Pará; o outro do beneficiamento de caulim oriundo da região do Rio Capim, nordeste do Estado do Pará. Os rejeitos foram primeiramente ativados por lixiviação ácida e calcinação. A síntese ocorreu em duas etapas: primeiro a síntese do HDL por coprecipitação e banho hidrotérmico, com posterior adição de metaculim para síntese da zeólita A. Os parâmetros avaliados foram: razão molar Mg/Fe, relação mássica Zeólita A-HDL e tempo de reação, dividido em três experimentos. As amostras sintetizadas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura acoplado a espectroscopia de dispersão de energia de raios X (MEV/EDS), análise térmica (ATG), espectroscopia na região do infravermelho (EIV), distribuição de tamanho de partícula (DTP), fisissorção de N2 e ponto de carga zero (PCZ). Após a caracterização, a mistura foi aplicada na adsorção dos corantes violeta cristal (VC) e azul de metileno (AM). A melhor condição de síntese testada ocorreu com razão molar teórica Mg/Fe igual a 3, relação mássica zeólita A-HDL de 7:1 e tempo de reação de 6 horas. A difração de raios X detectou fases de elevada ordem estrutural que foram quantificadas pelo método Rietveld, em: 90,57 zeólita A, 9,21 piroaurita e 0,22 anatásio (% massa). Foram feitos testes de adsorção utilizando-se diversos corantes e a Zeólita A-HDL apresentou maior eficiência na remoção dos corantes VC e AM quando comparada a uma zeólita comercial utilizada com esta finalidade, o que ocorreu em multicamadas. A cinética de adsorção do AM obteve melhor correlação com o modelo de pseudosegunda ordem. O estudo termodinâmico mostrou que a 25 °C o processo de adsorção apresenta-se favorável e espontâneo. A entalpia indica uma reação exotérmica, com liberação de energia e classificada como fisissorção. A dessorção dos corantes, mostrou que a melhor proporção dos solventes é 50% H2O:50% Etanol, dessorvendo 100% do corante. A regeneração térmica da ZA-HDL mostrou-se eficaz, possibilitando sua reutilização após tratamento térmico.