Síntese e caracterização da piroaurita e hidroalcita a partir do horizonte laterítico da mina de bauxita de Juruti (PA).

As argilas aniônicas, também chamadas de HDL são nanomateriais com aplicações tecnológicas diversas, além de nanocompósitos versáteis com propriedades como trocadores iônicos, adsorventes, catalisadores e capacidade de combinações de cátions e ânions na sua estrutura lamelar, o que amplia suas aplicações como remediadores ambientais. As atividades de mineração na Amazônia têm seu crescimento exponencial, dessa forma, é necessário encontrar formas sustentáveis e eficazes de minimizar os passivos ambientais. Outra possibilidade é o reaproveitamento de resíduos da mineração, com aplicações específicas na recuperação de elementos químicos por processos de concentração em pilhas de rejeitos ou tratamento de drenagem ácida de mina. Em Juruti (PA), os depósitos bauxíticos são explorados há 15 anos e fazem parte de reservas de escala mundial, com teores elevados de óxido de alumínio (Al2O3). A exploração e o beneficiamento do minério de alumínio geram grandes lagoas onde ocorre a disposição de rejeitos. Existem diversas pesquisas que objetivam o uso do resíduo de bauxita como material de partida para a síntese de HDL, entretanto esse trabalho tem seu foco na síntese de HDL a partir do horizonte laterítico, que compõe um dos seis horizontes do perfil laterítico-bauxítico de Juruti, estado do Pará. Os teores elevados de Fe3+ e Al3+ observados no laterito, permitem utilizá-lo como material de partida, acrescido de cloreto de magnésio e hidróxido de sódio para criar as condições ótimas de síntese do HDL pelo método de coprecipitação em pH variável. Para a caracterização do HDL sintetizado foram utilizadas técnicas de difração de Raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise térmica (TG￾DSC) e análise de área superficial (BET). As fases cristalinas incluem piroaurita (Mg2Fe(OH)16CO3.4H2O) e hidrotalcita (Mg6Al2(OH)16CO3.4H2O), além de brucita, espinélio (óxido misto) e hematita como fases secundárias. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou morfologias características de HDL, com pequenos cristais com hábitos hexagonais, estruturas mais rugosas e em formas de placas que agrupadas assemelham-se a favos de mel. Os espectros de infravermelho (FTIR) indicaram a presença do íon carbonato no espaço interlamelar nos dois tipos de HDL, através das bandas fracas de absorção características em torno de 1373,51 – 1394,67 cm-1. As curvas conjugadas TG/DSC indicaram três eventos endotérmicos para o HDL do tipo piroaurita, além de evento exotérmico em temperatura mais elevada, formando o espinélio, enquanto os HDL do tipo hidrotalcita mostraram quatro eventos endotérmicos. A perda de massa total das hidrotalcita são de 15% enquanto as piroauritas chegam até 50% aproximadamente. Quanto a análise superficial e de porosidade (BET) obteve-se área superficial específica (ASEBET) de 74,397 m2/g e um volume de poros (VPBJH) de 0,173cm3g-1 e diâmetro médio de poros foi de 18,64 Å, os valores de ASEBET do HDL tipo hidrotalcita são consideravelmente maiores, com valores de VPBJH e raio de poros similares. A isoterma de fisiossorção é do tipo IV com curva de histerese H3 que está associada a estruturas mesoporosas como algumas argilas e agregados de partículas tipo placas com poros estreitos do tipo fenda. Dessa forma, a partir das rotas sintéticas definidas e tendo o horizonte laterítico como material de partida de baixo custo é possível dar continuidade em testes de adsorção tendo a piroaurita e hidrotalcita, sintetizadas e caracterizadas nesse trabalho, com potencial eficiente para mitigar contaminações de metais em recursos hídricos.