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Mecanismo de ação do silicato de sódio como depressor em flotaçãoSILVA, João Paulo Pereira da 31 January 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011 / O silicato de sódio é um reagente modificador amplamente utilizado em flotação como reagente depressor, dispersante, entre outras funções. A interação entre o silicato de sódio e a superfície mineral é pouco entendida. Este trabalho teve como objetivo investigar o mecanismo de ação do silicato de sódio como depressor na flotação dos minerais quartzo e calcita. O experimento foi realizado utilizando amostras (quartzo e calcita) de alta pureza com granulometria inferior a 147 μm. A amostra foi caracterizada quanto à distribuição granulométrica (difração laser), composição química (fluorescência de raios-X) e composição mineralógica (difração de raios-X). Os resultados da caracterização química mostraram uma calcita com 52,7 % de CaO e 1,140% de MgO, e um quartzo com 97,4 % de SiO2. A análise mineralógica confirmou a elevada pureza das amostras usadas na pesquisa. Os estudos de flotação em tubo de Hallimond mostraram que, em todos os sistemas testados, a eficiência do silicato de sódio aumentou com a concentração. Em concentrações acima de 1500 g/t, obteve-se quase a depressão total (96% para a calcita e 97% para o quartzo). A variação do módulo do silicato de sódio não alterou o seu desempenho na flotação do quartzo com amina (150g/t). A faixa de pH mais eficiente foi observada entre 5 e 8. A partir do pH 11 o silicato de sódio não funcionou como depressor. Os espectros de infravermelho mostraram que, em pH 7, os monômeros Si(OH)4 e SiO(OH)3 adsorveram-se na superfície mineral do quartzo e calcita. Os resultados do potencial zeta da calcita foram alterados após condicionamento com silicato de sódio na faixa de pH entre 7 e 9. A partir do pH 10 o potencial zeta da calcita não se reduziu
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Efeito da adi??o de carbonatos em formula??o de massa para revestimento cer?mico utilizando mat?rias-primas do Piau?Soares, Roberto Arruda Lima 24 May 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-05-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Piau? state is a major producer of traditional red ceramic burning as bricks, tiles and ceramic tiles, with its main production center located in the city of Teresina. The state has large reserves of raw materials that can be used in the ceramic coating as clays, quartz, talc and carbonates. However, in the preparation of ceramic bodies using only a mixture of clays with different characteristics. The study aims to evaluate the effect
of adding two types of carbonates in the ceramic semiporous mass coating produced in Piau? and then to verify the potential use of these carbonates as supplementary raw material product manufactured or the feasibility of obtaining a ceramic plate that
meets the specifications for the porous coating. For this, were characterized the ceramic Piau? coating mass, a calcitic carbonate and a dolomitic, were made in the levels of 2, 4, 8, 16, and 32%. The masses were formed by pressing and burneds in two environments: a laboratory furnace (1080?C, 1120?C, 1140?C, and 1160?C) and an industrial furnace (1140?C). Then, following tests of linear shrinkage water absorption, apparent porosity, bulk density and flexural strength. Furthermore, the
fired specimens were tested for their macrostructure and microstructure. The results showed the possibility of using the carbonate in ceramic mass flooring produced in Piau?, as added in small proportions improved dimensional stability and increased
mechanical strength of ceramics pieces. It also proved itself possible to produce porous coating when added in higher levels / O Estado do Piau? ? um grande produtor de cer?micas tradicionais de queima vermelha como tijolos, telhas e revestimentos cer?micos, com seu principal p?lo produtivo localizado no munic?pio de Teresina. O Estado possui grandes reservas de mat?rias-primas que podem ser utilizadas no setor cer?mico de revestimento como argilas, quartzo, talco e carbonatos. Por?m, na elabora??o das massas cer?micas se
utiliza uma mistura de argilas com caracter?sticas diferentes. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da adi??o de dois tipos de carbonatos em uma massa cer?mica de revestimento semiporoso produzido no Piau?, e assim verificar a
potencialidade da utiliza??o destes carbonatos como mat?ria-prima complementar do produto fabricado ou a viabilidade de se obter uma placa cer?mica que atenda as especifica??es para o revestimento poroso. Para isso, foram caracterizadas a massa cer?mica de revestimento piauiense, um carbonato calc?tico e outro dolom?tico, ambos oriundos de jazidas localizadas pr?ximas a Teresina - PI. As adi??es na
massa cer?mica de cada carbonato foram feitas nos teores de 2, 4, 8, 16 e 32%. As massas foram conformadas por prensagem e queimadas em dois ambientes: forno de laborat?rio (1080?C, 1120?C, 1140?C e 1160?C) e forno industrial (1140?C). Em seguida, realizados ensaios tecnol?gicos de perda ao fogo, retra??o linear, absor??o de ?gua, porosidade aparente, massa espec?fica aparente e resist?ncia mec?nica ? flex?o. Al?m disso, as amostras queimadas foram avaliadas em sua macroestrutura
e microestrutura. Os resultados mostraram a possibilidade de se utilizar os carbonatos na massa cer?mica do revestimento produzido no Piau?, pois adicionado em pequenas propor??es melhorou a estabilidade dimensional e aumentou a resist?ncia mec?nica das pe?as cer?micas. Tamb?m se mostrou vi?vel para
produ??o de revestimento poroso quando adicionado em teores mais elevados
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AdsorÃÃo e precipitaÃÃo de Ãcido aminofosfÃnico em rocha testemunho e minerais caracterÃsticos / Adsorption and precipitation aminophosphonic acid in witness rock and mineral characteristicBruna Tarciana Cavalcante Bezerra 26 February 2015 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O deslocamento dos fluÃdos presentes no poÃo atà a superfÃcie à ocasionado, principalmente, pela injeÃÃo da Ãgua do mar nessas unidades produtoras de petrÃleo. Entretanto, tal processo induz a formaÃÃo de incrustaÃÃes, uma vez que a mistura da Ãgua salina com a Ãgua conata presente no poÃo ocasiona a formaÃÃo de sais insolÃveis. A fim de reduzir os danos causados por essa deposiÃÃo de sais emprega-se a tÃcnica squeeze de injeÃÃo de inibidor de incrustaÃÃo, a partir da qual ocorre a retenÃÃo de um anti-incrustante na superfÃcie da formaÃÃo rochosa inibindo a formaÃÃo dos cristais. O presente estudo visou compreender o mecanismo de retenÃÃo de um inibidor em uma rocha caracterÃstica do prÃ-sal e para tanto, foram realizados estudos fundamentais em batelada empregando uma rocha testemunho calcÃtica desagregada (IL) e os principais minerais que ocorrem nas formaÃÃes (calcita e quartzo) e como inibidor de incrustaÃÃo, o Ãcido nitrilotrismetilfosfÃnico (ATMP). Foram levantadas isotermas de adsorÃÃo/dessorÃÃo de N2 e ensaios de DRX para caracterizaÃÃo dos materiais utilizados para retenÃÃo do inibidor. Os experimentos em batelada foram conduzidos sob diferentes condiÃÃes de operaÃÃo em um banho termostÃtico. Foi avaliada a influÃncia da temperatura, presenÃa de um tensoativo, granulometria, adiÃÃo dos cÃtions Ca2+ e Mg2+ e tempo de contato. A concentraÃÃo de inibidor foi determinada a partir da anÃlise da quantidade de fÃsforo em soluÃÃo empregando-se a tÃcnica de Espectroscopia de EmissÃo Ãtica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). Os resultados obtidos nos levaram a concluir que a retenÃÃo do ATMP na rocha testemunho à controlada pela precipitaÃÃo desse inibidor; o aumento da temperatura resulta em um gradual acrÃscimo na quantidade de inibidor retida e a adiÃÃo do tensoativo Igepal nÃo ocasiona bruscas variaÃÃes nessa retenÃÃo. / The movement of fluids present in the well moving to surface is caused mainly by the injection of sea water in these petroleum units producing. However, this process induce to scale formation, since the mixing of saline water with the water present in the well leads to formation of insoluble salts. In order to reduce the damage caused by the deposition of these salts employs the squeeze technique of scale inhibitor injection, from which occurs the retention of an anti-fouling on the surface of rock formation by inhibiting the formation of crystals. The present work had as main objective to understand the mechanism of retention of an inhibitor in a characteristic rock of the pre-salt. Therefore, fundamental studies of batch were performed employing a witness rock calcite disaggregated (IL), the main minerals that occur in the formations (calcite and quartz) and as scale inhibitor, the nitrilotrismetylenephosphonic acid (NTMP). It was raised isotherm adsorption/desorption of N2 and XRD characterization of materials used for retention of the inhibitor. The batch experiments were conducted under different operating conditions in a thermostatic bath. Evaluated the influence of temperature, the presence of a surfactant, particle size, addition of cations Ca2+ and Mg2+ and contact time. The inhibitor concentration was determined by analyzing of the amount of phosphorus in solution employing the technique Optical Emission Spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-OES). The results led us to conclude that the retention of NTMP in the rock record is controlled by the precipitation of inhibitor; increasing the temperature results in a gradual increase in the amount of trapped inhibitor and the addition of the surfactant Igepal does not cause abrupt variations this retention.
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Síntese da fluorita (CaF2) a partir da solução de fluoreto de amônio (NH4F) obtida como subproduto do processo de produção de dióxido de urânio (UO2) / Synthesis of fluorite (CaF2) from ammonium fluoride (NH4F) solution produced as a by-product of uranium dioxide (UO2) production processJoffre Luiz Silva Capucho 27 October 2015 (has links)
Em uma das etapas do processo de produção do dióxido de urânio, obtém-se como subproduto o fluoreto de amônio em solução. O dióxido de urânio é utilizado na confecção dos elementos que abastecem às Usinas Nucleares.Na unidade fabril da empresa Indústrias Nucleares do Brasil S. A.,esse material sintético é cristalizado em um oneroso e delicado processo de secagem, utilizando grandes equipamentos e considerável quantidade de insumos.A unidade fabril em questão é capaz de produzir anualmente pouco mais de 130 toneladasde fluoreto de amônio seco e a perspectiva atual é favorável à expansão da capacidade instalada. Atualmente, não há destinação final ou aplicação prevista para esse material seco, ou seja, o material é armazenado por tempo indeterminado, onerando ainda mais a produção do combustível nuclear com os custos de manuseio e armazenagem. Este trabalho propõe-se a estudar uma rota alternativapara a síntese da fluorita, ou fluoreto de cálcio (CaF2), a partir da solução de fluoreto de amônio obtida como subproduto do processode produção do Dióxido de Urânio, verificando qual o melhor agente precipitante e estabelecendo as melhores condições para o processo de síntese. A fluorita possui uma vasta aplicação, principalmente nos campos da química, siderurgia e cerâmica. Os melhores resultados foram obtidos utilizando-se calcita (CaCO3) como agente precipitante, mantidas as condições de processo: temperatura (Treação) =70 ºC; tempo de residência (treação) = 2 h e relação estequiométrica entre os reagentes (RE) = 1:1. A calcita foi caracterizada por ICP/OES, difratometria de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectrômetro de energia dispersiva (MEV/EDS).Os produtos foram caracterizados por DRX e MEV/EDS. / At the uranium dioxide production process, ammonium fluoride is obtainedas a byproduct. Uranium dioxide is used at the production of fuel assemblies for Nuclear Mills.At Indústrias Nucleares do Brasil S. A. site, synthetic ammonium fluoride is crystallized in a costly and delicate drying process, which spends importantamounts of supplies. The industrial site in question is able to annually produce over 130 tons ofdryammonium fluoride and the current outlook is favorable to the expansion of installed capacity. Currently, there is no final destination or application provided for this dry material, i.e.,the material is stored indefinitely, further burdening the production of nuclear fuel with the handling and storage costs. This work proposes to study an alternative route for the synthesis of fluorite, or calcium fluoride (CaF2), from ammonium fluoride solution obtained as a by-product of uranium dioxide production process, checkingthe best precipitant agent and establishing the best conditions for the synthesis process.The fluorite has a wide application, particularly in the fields of chemistry, steel and ceramic. The best results were achievedusing calcite (CaCO3) as precipitating agent, keeping the process conditions: temperature (Treação) = 70 ° C; residence time (treação) = 2 h stoichiometric ratio between the reagents (ER) = 1:1.The calcite was characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectrometer (SEM/EDS).The products were characterized by XRD and SEM/EDS.
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Geoquímica de carbonatos da plataforma continental nordeste do BrasilSousa Marques, Wanessa 31 January 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o objetivo de detectar sinais geoquímicos de diagênese meteórica em
sedimentos relíquia, localizados em profundidades inferidas em estudos anteriores como
correspondentes a antigas linhas de costa, ao longo da plataforma continental do Ceará;
além de estudar a distribuição dos óxidos principais analisados em sedimento total em
sedimentos de plataforma de outros estados do nordeste, foram realizadas análises
químicas, e de isótopos estáveis de carbono e oxigênio em 208 amostras coletadas ente
as profundidades de 0,5 a 80 metros, entre os estados do Ceará e Sergipe. Foram
identificandas também paragêneses minerais correspondentes às fácies terrígena e
carbonatica, influenciadas pela contribuição sedimentológica do embasamento cristalino
do continente adjacente, e pela diadocia de cálcio por magnésio, respectivamente. Os
resultados analíticos mostraram a influência da natureza félsica do embasamento
cristalino da área continental adjacente sobre a fácies terrígena dos sedimentos
plataformais em questão. Um outro ponto observado foi que a biota bentônica produtora
de calcita com alto magnésio parece estar associada ao substrato com alta fração
terrígeno-quarzosa, ou seja, ao substrato referente a águas rasas. Como esta relação
mostrou-se independente da profundidade, concluiu-se que foram estudados, além de
sedimentos recentes, sedimentos reliquiais, presentes ao longo da plataforma continental
nordeste do Brasil. Indicações de diagênese meteórica foram comprovadas em
sedimentos de fundo da plataforma continental do Estado do Ceará, em profundidades
onde existiriam sedimentos relíquia, correspondentes a retrabalhamento de antigas linhas
de costa, em profundidades de 20 a 25m e 45m abaixo da atual. Essas evidências
incluem, nesses níveis de profundidade, teores médios mais elevados de sílica livre (% de
quartzo), Mn e Fe, em sedimento total, associados a valores isotópicos mais baixos em
δ13C e δ18O, a partir de testas de foraminíferos bentônicos das espécies Amphistegina
radiata e Peneroplis planatus. Associadas a essas características, paragêneses de Mg
calcita com distintos graus de diadocia é eventualmente associada ao domínio de 80
metros de profundidade. A combinação desses fatores geoquímicos e mineralógicos não é
sempre completa por causa da mistura entre sedimentos relíquia e atuais, ambos sendo
formados em condições ambientais distintas, devido à progressão da Transgressão
Flandriana, ainda em evolução nos dias de hoje
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Carbonatos em altas pressões como possíveis hospedeiros de carbono no interior da terra / Carbonates at high pressures as possible carriers for deep carbon reservoirs in Earths lower mantleSantos, Michel Lacerda Marcondes dos 05 August 2016 (has links)
O estudo do interior da Terra apresenta diversos desafios, principalmente devido à impossibilidade de observações diretas de suas propriedades. Ondas sísmicas liberadas por terremotos são a melhor fonte de informação sobre a estrutura do planeta, mas sua correta interpretação depende do conhecimento das propriedades de seus elementos constituintes. Entretanto, estes estudos devem ser feitos nas condições extremas de temperatura e pressão do interior terrestre, condições difíceis de serem alcançadas em laboratório. Neste contexto, o estudo teórico de materiais tem sido muito importante na elaboração de modelos sobre a estrutura interna da Terra e na correta interpretação de dados sísmicos. Pesquisas recentes têm mostrado que a quantidade de carbono no manto inferior da Terra é maior do que se pensava anteriormente, e é importante compreender seus efeitos no interior profundo da Terra. Apesar da importância de entender os efeitos do carbono no interior da Terra, existem poucos estudos deste elemento nestas condições extremas de pressão e temperatura. Neste trabalho, utilizamos métodos e técnicas da física do estado sólido para estudar as propriedades de compostos de carbono nas condições de pressão e temperatura do manto inferior terrestre. Estudamos, primeiramente, as propriedades estruturais, eletrônicas e elásticas do MgSiO3 nas estruturas perovskita e pós-perovskita, considerado o principal mineral do manto inferior. Os resultados obtidos para as velocidades acústicas neste mineral mostraram variações maiores em relação às direções cristalinas, quando comparadas com mudanças devido à transição de fase estrutural. Isso indica que uma orientação preferencial dos eixos (anisotropia) pode ajudar a explicar algumas regiões com aumento descontínuo nas velocidades sísmicas. Posteriormente, foram obtidas as propriedades do MgCO3 e do CaCO3 em suas estruturas mais estáveis, em função da pressão. Nossos resultados foram comparados com os do MgSiO3 , mostrando que carbonatos de cálcio e de magnésio são estáveis nas condições do manto terrestre e que sua formação é energeticamente favorável. Resultados dos cálculos dos coeficientes elásticos e das velocidades acústicas nestes minerais mostram que as velocidades são menores que aquelas no MgSiO 3 . Dessa forma, em regiões ricas em carbono deve ocorrer a formação destes carbonatos e, por conseguinte, as velocidades sísmicas seriam menores nessas regiões. Isso pode explicar a existência das zonas de baixa velocidade na fronteira do manto inferior com o núcleo. Foram estudadas, também, as consequências da introdução de efeitos térmicos. Entretanto, obteve-se que os resultados não apresentam alterações significativas, de modo que mesmo nas altas temperaturas do interior da Terra nossas conclusões permanecem válidas, onde propomos que as regiões de baixa velocidade no manto inferior possam ser provocadas pela presença de carbono na forma de carbonatos e que a formação destes seria um modelo adicional para explicar onde e como o carbono pode ser armazenado no manto profundo. / Investigations on the Earths interior face several challenges, especially due to the infeasibility of direct observations of its properties. Earthquake seismic waves are the best information source about our planets structure, but its correct interpretation depends on the knowledge of its forming elements. However, these studies must consider the extreme pressures and temperatures of the Earths interior, hard to achieve experimentally. In this way, theoretical methods have emerged as an essential tool in elaborating models for the Earth internal structure and in the correct interpretation of seismic data. Recent studies have shown that the Earth must have much more carbon than previous thought, and it is important to understand its effects on the Earths deep interior. Despite its importance, there are few studies on carbon in these extreme conditions of pressure and temperature and on its effects in the Earths interior. In this investigation, we use theoretical solid state physics methods to investigate the properties of carbon compounds in the pressure and temperature conditions of Earths deep interior. First of all, we studied the electronic and elastic properties of MgSiO3 in the perovskite and post perovskite structures. This silicate is considered the main mineral in the Earths lower mantle. Our results show that seismic velocities have a larger variation with respect to the propagation direction than that with the phase transition. This indicates that a lattice preferred orientation can explain some seismic discontinuities. Thereafter, the properties of the MgCO3 and CaCO3 minerals were obtained in their more stable structures with respect to pressure. The results were compared with those of the MgSiO3, showing that calcium and magnesium carbonates are stable in the Earths mantle and that their formation is energetically favorable. The elastic coefficients and the acoustic velocities in these carbonates show seismic velocities considerably lower than those in the MgSiO3 . In this way, in regions with high carbon concentration the formation of carbonates could favorably occur and therefore the seismic velocities would be lower in those regions. This may explain the existence of low velocity zones near the bottom of Earths lower mantle. We also studied the consequences of the introduction of thermal effects. However, our results do not show any significant variation with temperature. Hence, even in the high temperatures of Earths interior, our conclusions are still valid where we propose that low velocity regions can be caused by the presence of carbon in the form of carbonates. Its formation could provide an additional model to explain where and how carbon can be stored in the deep mantle.
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Carbonatos em altas pressões como possíveis hospedeiros de carbono no interior da terra / Carbonates at high pressures as possible carriers for deep carbon reservoirs in Earths lower mantleMichel Lacerda Marcondes dos Santos 05 August 2016 (has links)
O estudo do interior da Terra apresenta diversos desafios, principalmente devido à impossibilidade de observações diretas de suas propriedades. Ondas sísmicas liberadas por terremotos são a melhor fonte de informação sobre a estrutura do planeta, mas sua correta interpretação depende do conhecimento das propriedades de seus elementos constituintes. Entretanto, estes estudos devem ser feitos nas condições extremas de temperatura e pressão do interior terrestre, condições difíceis de serem alcançadas em laboratório. Neste contexto, o estudo teórico de materiais tem sido muito importante na elaboração de modelos sobre a estrutura interna da Terra e na correta interpretação de dados sísmicos. Pesquisas recentes têm mostrado que a quantidade de carbono no manto inferior da Terra é maior do que se pensava anteriormente, e é importante compreender seus efeitos no interior profundo da Terra. Apesar da importância de entender os efeitos do carbono no interior da Terra, existem poucos estudos deste elemento nestas condições extremas de pressão e temperatura. Neste trabalho, utilizamos métodos e técnicas da física do estado sólido para estudar as propriedades de compostos de carbono nas condições de pressão e temperatura do manto inferior terrestre. Estudamos, primeiramente, as propriedades estruturais, eletrônicas e elásticas do MgSiO3 nas estruturas perovskita e pós-perovskita, considerado o principal mineral do manto inferior. Os resultados obtidos para as velocidades acústicas neste mineral mostraram variações maiores em relação às direções cristalinas, quando comparadas com mudanças devido à transição de fase estrutural. Isso indica que uma orientação preferencial dos eixos (anisotropia) pode ajudar a explicar algumas regiões com aumento descontínuo nas velocidades sísmicas. Posteriormente, foram obtidas as propriedades do MgCO3 e do CaCO3 em suas estruturas mais estáveis, em função da pressão. Nossos resultados foram comparados com os do MgSiO3 , mostrando que carbonatos de cálcio e de magnésio são estáveis nas condições do manto terrestre e que sua formação é energeticamente favorável. Resultados dos cálculos dos coeficientes elásticos e das velocidades acústicas nestes minerais mostram que as velocidades são menores que aquelas no MgSiO 3 . Dessa forma, em regiões ricas em carbono deve ocorrer a formação destes carbonatos e, por conseguinte, as velocidades sísmicas seriam menores nessas regiões. Isso pode explicar a existência das zonas de baixa velocidade na fronteira do manto inferior com o núcleo. Foram estudadas, também, as consequências da introdução de efeitos térmicos. Entretanto, obteve-se que os resultados não apresentam alterações significativas, de modo que mesmo nas altas temperaturas do interior da Terra nossas conclusões permanecem válidas, onde propomos que as regiões de baixa velocidade no manto inferior possam ser provocadas pela presença de carbono na forma de carbonatos e que a formação destes seria um modelo adicional para explicar onde e como o carbono pode ser armazenado no manto profundo. / Investigations on the Earths interior face several challenges, especially due to the infeasibility of direct observations of its properties. Earthquake seismic waves are the best information source about our planets structure, but its correct interpretation depends on the knowledge of its forming elements. However, these studies must consider the extreme pressures and temperatures of the Earths interior, hard to achieve experimentally. In this way, theoretical methods have emerged as an essential tool in elaborating models for the Earth internal structure and in the correct interpretation of seismic data. Recent studies have shown that the Earth must have much more carbon than previous thought, and it is important to understand its effects on the Earths deep interior. Despite its importance, there are few studies on carbon in these extreme conditions of pressure and temperature and on its effects in the Earths interior. In this investigation, we use theoretical solid state physics methods to investigate the properties of carbon compounds in the pressure and temperature conditions of Earths deep interior. First of all, we studied the electronic and elastic properties of MgSiO3 in the perovskite and post perovskite structures. This silicate is considered the main mineral in the Earths lower mantle. Our results show that seismic velocities have a larger variation with respect to the propagation direction than that with the phase transition. This indicates that a lattice preferred orientation can explain some seismic discontinuities. Thereafter, the properties of the MgCO3 and CaCO3 minerals were obtained in their more stable structures with respect to pressure. The results were compared with those of the MgSiO3, showing that calcium and magnesium carbonates are stable in the Earths mantle and that their formation is energetically favorable. The elastic coefficients and the acoustic velocities in these carbonates show seismic velocities considerably lower than those in the MgSiO3 . In this way, in regions with high carbon concentration the formation of carbonates could favorably occur and therefore the seismic velocities would be lower in those regions. This may explain the existence of low velocity zones near the bottom of Earths lower mantle. We also studied the consequences of the introduction of thermal effects. However, our results do not show any significant variation with temperature. Hence, even in the high temperatures of Earths interior, our conclusions are still valid where we propose that low velocity regions can be caused by the presence of carbon in the form of carbonates. Its formation could provide an additional model to explain where and how carbon can be stored in the deep mantle.
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[en] EFFECT OF SEA WATER SOLUTION AND SUPERCRITICAL CARBON GAS ON A CALCIUM LIMESTONE / [pt] EFEITO DE UMA SOLUÇÃO DE ÁGUA DO MAR E GÁS CARBÔNICO SUPERCRÍTICO SOBRE UM CALCÁRIO CALCÍTICOCELSO DE CASTRO MACHADO 28 December 2017 (has links)
[pt] A injeção de fluidos é uma prática comum na indústria de petróleo e um dos
objetivos desta operação é aumentar o fator de recuperação dos campos petrolíferos.
À medida que o óleo vai sendo produzido há naturalmente perda da quantidade de
energia nativa, inerente ao reservatório, que manteria a continuidade da produção.
Nesse ponto, fazem-se necessárias intervenções nos poços para dar continuidade à
produção, lançando-se mão dos métodos de recuperação, dos quais a injeção de
fluidos é um deles. As formulações desses fluidos de injeção são via de regra
baseadas na utilização de água do mar (que é rica em magnésio) e em solução
supercrítica com gás carbônico oriundo do próprio reservatório. Esses fluidos
quando em contato com as rochas carbonáticas do pré-sal, propiciam a uma
condição de ambiente químico nunca vivenciada quando este tipo de operação era
realizada nos reservatórios nacionais anteriores à exploração no pré-sal. As rochas
carbonáticas são reativas e a injeção de fluidos pode provocar alterações tanto na
composição mineralógica quanto na composição dos fluidos produzidos. O objetivo
deste trabalho é buscar evidências objetivas, identificação e quantificação, da
precipitação ao longo do tempo de espécies minerais contendo magnésio formadas
a partir de interações de rocha calcária (mais especificamente a calcita (CaCO3)) e
fluido de injeção utilizado na recuperação avançada de poços de petróleo.
Realizaram-se experimentos em que uma rocha calcária conhecida interagiu com
CO2 supercrítico em meio a uma solução salina de água do mar sintética sob
condições de temperatura e pressão da ordem de grandeza das encontradas em
reservatórios do pré-sal. As amostras de rocha foram expostas ao fluido a 150 graus Celsius e
276 bar sob diferentes tempos de reação. Em seguida foram realizados ensaios de
DRX e de composição química elementar (ICP-OES) onde ficou evidenciada a
presença de magnésio na calcita após interação com o fluido de injeção, as análises
por DRX não conseguiram constatar alterações na estrutura cristalina dessas
calcitas pós reação. / [en] Fluid injection is a common practice in oil industry and one of its targets is
to increase the recovery factor of oil fields. As the oil is being produced, there is
naturally loss in the amount of the reservoir native energy to sustain production. At
this point, human intervention is necessary to continue production, so recovery
methods are used, of which fluid injection is one of them. These injection fluid
formulations are usually based on seawater (which is rich in magnesium) and
supercritical carbon dioxide solution from the reservoir itself, which in contact with
the pre-salt carbonate rocks will lead to a condition of chemical environment never
experienced when this operation was performed in national reservoirs prior to presalt
exploration. The carbonate rocks are reactive and fluid injections can cause
changes in both mineral composition and produced fluids composition. This work
objectives the searching for evidences, identification and quantification, of mineral
species precipitation containing magnesium from interactions of limestone (more
specifically calcite (CaCO3)) and injection fluid used in the enhanced oil recovery.
Experiments were performed in which a known powdered limestone rock interacted
with supercritical CO2 in a saline solution of synthetic sea water under tipical
conditions (temperature and pressure) found at pre-salt reservoirs. The rock samples
were exposed to fluid at 150 Celsius degrees and 276 bar under different reaction times. Then,
XRD analysis and elemental chemical composition (ICP-OES) tests were
performed, showing the presence of magnesium in the calcite after interaction with
the injection fluid, although the XRD analysis failed to verify changes in the
crystalline structures of these calcites after reaction.
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Compósitos à base de resíduos da recuperação química da produção Kraft de celuloseCusma, Daniel Fernandes 07 May 2015 (has links)
Cada vez mais, os resíduos industriais são vistos como uma fonte alternativa de materiais a serem utilizados na construção civil. Dessa maneira, realizou-se a pesquisa com o objetivo de analisar a utilização de resíduos da Caustificação: dregs, grits e lama de cal, originados de uma fábrica de celulose Kraft do Espírito Santo, utilizando cal residual como ligante. Os teores de dregs variaram entre 0 e 45 %, os de grits de 0 à 45 %, os de lama de cal de 0 à 30 % e a cal residual variou entre 10 e 25 %. Os corpos de prova cilíndricos de 20 x 20 mm apresentaram valores máximos de resistência à compressão uniaxial, no 3° dia de cura de 5,9 MPa, no 7° dia de 7,9 MPa, no 14° dia de 9,3 MPa, no 60° dia de 18,5 MPa e no 180° dia de 19,3 MPa. Através dos métodos de Fluorescência de Raio-X, Difração de Raio-X, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva foram determinadas as interações físico-química dos componentes das misturas iniciais e os processos de formação das estruturas dos novos materiais. O aumento dos valores das propriedades mecânicas observadas durante a cura ocorre em função da dissolução das superfícies das partículas sólidas dos componentes em ambiente alcalino, ocasionando à síntese das novas formações amorfas e cristalinas, especialmente da calcita. Os resultados da pesquisa permitiram concluir que os resíduos da Caustificação associados ao Resíduo da Produção de Cal podem ser utilizados como matéria prima em compósitos destinados à construção civil. / Increasingly the industrial wastes are used with alternative source of raw material in the civil construction. Thus, the study was conducted with the objective to analyze the use of wastes from chemical recovery of Kraft pulp production: dregs, grits and cal mud, generated for one Kraft pulp industry of Espírito Santo, Brazil, and waste from the lime production using as a binding agent. The concentration of dregs varied between 0 and 45 %, grits - between 0 and 45%, cal mud – between 0 and 30 % and waste of lime production ranged between 10 and 25%. The maximum values of materials for uniaxial compressive strength on the 3-rd day of curing was 5.89 MPa, on the 7-th day – 7.95 MPa, on the 14-th day – 9.35 MPa, on the 60-th day – 18.52 MPa and on the 180-th day it reached the value of 19.34 MPa. Through the methods X-Ray Fluorescence Spectrometry, X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive Spectroscopy were determined physical-chemical interaction of the components to initial mixtures and the processes for structures formation of new materials, which can explain the values of mechanical properties during curing. They occurred due to dissolving of the solid particles surfaces of the components in an alkaline environment and to synthesis of new formations, amorphous and crystalline, especially of calcite. The results of the study indicate that the waste from chemical recovery can be used in the production of composites for civil construction.
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Compósitos à base de resíduos da recuperação química da produção Kraft de celuloseCusma, Daniel Fernandes 07 May 2015 (has links)
Cada vez mais, os resíduos industriais são vistos como uma fonte alternativa de materiais a serem utilizados na construção civil. Dessa maneira, realizou-se a pesquisa com o objetivo de analisar a utilização de resíduos da Caustificação: dregs, grits e lama de cal, originados de uma fábrica de celulose Kraft do Espírito Santo, utilizando cal residual como ligante. Os teores de dregs variaram entre 0 e 45 %, os de grits de 0 à 45 %, os de lama de cal de 0 à 30 % e a cal residual variou entre 10 e 25 %. Os corpos de prova cilíndricos de 20 x 20 mm apresentaram valores máximos de resistência à compressão uniaxial, no 3° dia de cura de 5,9 MPa, no 7° dia de 7,9 MPa, no 14° dia de 9,3 MPa, no 60° dia de 18,5 MPa e no 180° dia de 19,3 MPa. Através dos métodos de Fluorescência de Raio-X, Difração de Raio-X, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva foram determinadas as interações físico-química dos componentes das misturas iniciais e os processos de formação das estruturas dos novos materiais. O aumento dos valores das propriedades mecânicas observadas durante a cura ocorre em função da dissolução das superfícies das partículas sólidas dos componentes em ambiente alcalino, ocasionando à síntese das novas formações amorfas e cristalinas, especialmente da calcita. Os resultados da pesquisa permitiram concluir que os resíduos da Caustificação associados ao Resíduo da Produção de Cal podem ser utilizados como matéria prima em compósitos destinados à construção civil. / Increasingly the industrial wastes are used with alternative source of raw material in the civil construction. Thus, the study was conducted with the objective to analyze the use of wastes from chemical recovery of Kraft pulp production: dregs, grits and cal mud, generated for one Kraft pulp industry of Espírito Santo, Brazil, and waste from the lime production using as a binding agent. The concentration of dregs varied between 0 and 45 %, grits - between 0 and 45%, cal mud – between 0 and 30 % and waste of lime production ranged between 10 and 25%. The maximum values of materials for uniaxial compressive strength on the 3-rd day of curing was 5.89 MPa, on the 7-th day – 7.95 MPa, on the 14-th day – 9.35 MPa, on the 60-th day – 18.52 MPa and on the 180-th day it reached the value of 19.34 MPa. Through the methods X-Ray Fluorescence Spectrometry, X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive Spectroscopy were determined physical-chemical interaction of the components to initial mixtures and the processes for structures formation of new materials, which can explain the values of mechanical properties during curing. They occurred due to dissolving of the solid particles surfaces of the components in an alkaline environment and to synthesis of new formations, amorphous and crystalline, especially of calcite. The results of the study indicate that the waste from chemical recovery can be used in the production of composites for civil construction.
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