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Recuperação de níquel, cobalto e terras raras de baterias níquel metal hidreto - NiMHBertuol, Daniel Assumpção January 2007 (has links)
Este trabalho tem como objetivo desenvolver um processo de reciclagem para as baterias de NiMH, visando a recuperação de níquel, cobalto e terras raras que estão presentes nas baterias, através do emprego de processamento mecânico seguido de técnicas hidrometalúrgicas. Na primeira etapa deste trabalho foi realizada a caracterização de diferentes modelos de baterias de telefone celular esgotadas tipo NiMH, visando quantificar os diferentes materiais presentes. Nesta etapa observou-se a elevada concentração de níquel, cobalto e terras raras, bem como a existência de baterias que, apesar de conter um rótulo indicando composição do tipo NiMH, a caracterização demonstrou que na realidade eram baterias do tipo NiCd. Na segunda etapa foi realizado o processamento mecânico através de moagem seguido de separação magnética. Nesta etapa foi possível realizar a separação dos diferentes materiais presentes nas baterias, isto é, separação de polímeros de materiais fortemente magnéticos e materiais fracamente magnéticos. Os materiais fortemente magnéticos são constituídos por ligas de Fe-Ni e podem ser enviados diretamente para um processo secundário de produção de metais. Os fracamente magnéticos foram enviados para uma etapa posterior, quando onde foi realizada sua lixiviação em ácido sulfúrico e posterior separação das terras raras por precipitação seletiva em pH 1,2. Neste processo mais de 98% das terras raras foram recuperadas. Na última etapa realizou-se a eletroobtenção de ligas Ni-Co a partir de soluções oriundas da lixiviação dos eletrodos, quando foi possível obter um depósito com alta concentração de Ni-Co (91,92%). / This work has as objective developing a recycling process for the NiMH batteries, seeking the recovery of nickel, cobalt and rare earths, through the employment of mechanical processing followed by hydrometallurgical techniques. In the first stage of this work the characterization of different models of NiMH batteries from cell phones was accomplished, seeking to quantify the different materials present. In this stage it was observed the high concentration of nickel, cobalt and rare earths, as well as the existence of batteries that in spite of containing a label indicating its composition as NiMH, the characterization demonstrated that these batteries were the NiCd type. The second stage the mechanical processing was accomplished through grinding followed by magnetic separation. In this stage it was possible to accomplish the separation of the different materials present in the batteries. In this stage the following step were done, separation of the polymers, strongly magnetic materials and weak magnetic materials. The strongly magnetic materials are constituted by Ni-Fe alloys and they can be directly sent for a secondary process of production of metals. The weak magnetic materials were sent for a subsequent stage, where it was accomplished its dissolution in sulfuric acid and subsequent separation of the rare earths by selective precipitation in pH 1,2. In this process more than 98 wt.% of the rare earths were recovered. In the last stage of this work the electroowinning of Ni-Co from real solutions alloys took place, where was possible to obtain a deposit with high concentration of Ni-Co (91,92%).
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ANÁLISE do Comportamento Tribológico em Ensaios de Microabrasão da Superliga de Cobalto Co-30cr-19fe Nitretada a PlasmaVIEIRA, L. B. 14 July 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-07-14 / A aplicação de ligas de cobalto, como a Co-30Cr-19Fe, em componentes usados na produção de etanol de 2ª geração vem sendo estudada. Neste processo, cerca de 8% da carga trabalhada no reator é composta por partículas duras, principalmente sílica. Dessa forma, existe a necessidade de promover o aumento da resistência ao desgaste abrasivo dos componentes do reator. Em meio a este contexto, amostras da superliga de cobalto fundida Co-30Cr19Fe foram submetidas a um tratamento de solubilização e na sequência nitretadas a plasma em baixas temperaturas, objetivando a formação de uma camada dura, resistente ao desgaste e livre de precipitados, conhecida na literatura como fase-S ou austenita expandida. A liga apresentou microestrutura predominantemente homogênea e estrutura cristalina mista, com fases de cobalto α (CFC) e ε (HC). A solubilização foi feita à temperatura de 1200 °C e tempo de tratamento de 8 horas. Três condições de nitretação a plasma foram escolhidas, as temperaturas utilizadas foram de 325, 350 e 400 °C, em todos os casos a mistura gasosa foi de 75% de H2 e 25% de N2, tempo de tratamento de 20 horas e pressão de trabalho de 2,5 Torr. As amostras foram caracterizadas antes e após cada tratamento, utilizando microscopia ótica, medidas de microdureza e difração de raios X. Os ensaios de microabrasão foram realizados no microabrasômetro da marca PLINT modelo TE66, os abrasivos SiO2, Al2O3 e SiC, em suspensão em água destilada e com concentração de 0,1 g/cm3, foram utilizados. O Universal Micro Tester modelo APEX da CETR/Bruker foi empregado nos ensaios de esclerometria retilínea uniforme. O tratamento de solubilização resultou em uma microestrutura mais homogênea, com redução do tamanho médio dos precipitados e dissolução apenas parcial destes, a estrutura do material permaneceu mista. A solubilização não promoveu mudanças importantes na dureza e na resistência ao desgaste do material. A fase-S foi obtida em todas as condições, porém, à temperatura de 400 °C, houve precipitação de nitretos de cromo. A espessura e a dureza das camadas aumentaram de acordo com o acréscimo da temperatura de nitretação. De forma geral, a resistência ao desgaste aumentou após a formação das camadas. As amostras solubilizadas e nitretadas a 350 °C apresentaram, mesmo que ligeiramente, menores coeficientes de desgaste. O abrasivo que proporcionou maior coeficiente de desgaste foi a Al2O3, seguido por
SiC e SiO2. O micromecanismo de desgaste dominante em todos os ensaios foi o de abrasão a dois corpos, riscamento. Quando aplicadas pequenas cargas, a fase-S promoveu aumento da dureza ao risco da superliga Co-30Cr-19Fe.
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Estudo espectrofotométrico do sistema cobalto(II)/tiocianato e seu aproveitamento analítico / Spectrophotometric study of cobalt(II)/thiocyanate system and its analytical useAna Paula de Oliveira Sader 09 December 2002 (has links)
Estudos sobre a formação dos complexos de metais, seus equilíbrios e, também, o aproveitamento analítico desses diferentes sistemas constituem uma tradicional linha de pesquisa em Química. Mais especificamente, as espécies formadas entre os vários pseudo-haletos e outros ligantes, com muitos cátions dos metais de transição, vêm sendo sistematicamente investigadas em nossos laboratórios de Química Analítica. Nesta linha, o emprego do íon tiocianato como ligante tem se destacado dentre os métodos analíticos para a determinação de cobalto, cuja procura tem sido crescente à medida que o homem, ao longo de sua evolução, descobre e produz novos materiais contendo esse metal. Desta forma, tendo em vista algumas características típicas do sistema Co(II)/SCN-, tal como sua intensa coloração, objetivou-se, nesta oportunidade, explorá-lo espectrofotometricamente com maior profundidade. Conseqüentemente, diversos parâmetros envolvidos na complexação dos íons cobalto (II) pelo tiocianato, tais como: a acidez do meio, a concentração disponível de ligante e a presença de solventes orgânicos no sistema, tiveram seus efeitos avaliados individualmente. Com os resultados destes estudos, estabeleceram-se as condições experimentais otimizadas para a montagem do método analítico, visando a determinação de íons cobalto(II). São elas: C (HClO4) =0,050 mol L-1 C (SCN-)=0,203 mol L-1 C(THF)=60% (v/v) Através de estudos espectrofotométricos preliminares, observou-se que o sistema apresenta dois máximos de absorção nestas condições experimentais: 316 e 622 nm, sendo esta última banda, aquela normalmente utilizada neste tipo de trabalho. Estudos de calibração nos dois comprimentos de onda indicaram que as leituras obedecem fielmente à lei de Beer em ambos os casos, porém com sensibilidade significativamente maior na região ultravioleta (E(316nm)= 1,20 x 104 e E(622nm)= 1,95 x 103 L mol-1 cm-1). Outros estudos sobre estabilidade, repetibilidade (precisão) e de possíveis interferentes também foram realizados, sendo os resultados bastante satisfatórios para fins analíticos. Observou-se interferência das espécies: I-, Al3+, IO3-, Mn2+, NO2-, BrO3-, S2O32-, Hg2+, Cd2+, quando presentes em concentrações cem vezes superiores à de cobalto(II). Entretanto, tal efeito desaparece quando estes íons acham-se em concentrações dez vezes maior do que a do metal de interesse. Aplicações analíticas do método proposto foram testadas em um produto farmacêutico (vitamina B12) e em uma liga odontológica, com resultados plenamente satisfatórios, já que os erros percentuais obtidos ficaram dentro da faixa aceitável (< 5%). A técnica de espectroscopia de absorção atômica foi utilizada paralelamente nestas análises, para efeito comparativo, na qual a determinação de cobalto mostrou-se possível na liga odontológica, mas inadequada para o fármaco (erro da ordem de 20%), nas condições de abertura realizadas. A comparação dos resultados mostra a potencialidade do método proposto, tendo em conta a simplicidade, exatidão e custo das aparelhagens. Finalizando, a possível influência do níquel (presente naturalmente em diversas amostras reais) na determinação de cobalto foi avaliada sob as condições experimentais estabelecidas para o método espectrofotométrico proposto. Observou-se que este contaminante natural exibe um pico de absorção em 245 nm e, através dos estudos, confirmou-se a aditividade das absorbâncias dos respectivos complexos (Co e Ni). Testou-se a possibilidade de determinação espectrofotométrica simultânea destes dois metais, através de leituras nos respectivos máximos (245 e 316 nm), empregando-se um sistema algébrico com duas equações simples, cujos resultados foram plenamente satisfatórios. As faixas úteis de trabalho, em termos de concentrações de cobalto e níquel foram, respectivamente: 0,94 a 4,04 mg L-1 e 28,7 a 123,7 mg L-1, respectivamente. / Studies about the formation of metallic complexes, their equilibria and also the analytical utilization of these different systems represent a traditional research line in Chemistry. More specifically, the species formed among the various pseudohalides and other ligands, with several cations of transition metals, have been systematically investigated in our Laboratories. The use of the thiocyanate ion as ligand has been intensive from among the analytical methods for cobalt(II) determination, of which interest has increased more recently, according to the man discovers and production of new materials containing this metal. Due some typical characteristics of the system Co(II)/SCN-, such as its colored complexes, the principal purpose of this study was to explore it more carefully by visible-ultraviolet spectrophotometry. Consequently, several parameters involved in the cobalt(II)/thiocyanate complexes formation, such as acidity level, concentration of free ligand, and the percentage of organic solvents in the system, had their respective effects evaluated individually. Through the results of these diverse studies, appropriate experimental conditions were established for the analytical methods, for the determination of the cobalt(II) ion. They are: C (HClO4)=0.050 mol L-1 C (SCN-)=0.203 mol L-1 C(THF)=60% (v/v) Preliminary spectrophotometry studies showed two absorption maxima (peaks) under these optimized experimental conditions: 316 and 622 nm, being this last visible band normally applied for this type of work (determination). Calibration studies at these two wavelengths showed that the Beers Law is obeyed in both cases, but a higher sensitivity was obtained in the ultraviolet region ( E(316nm)= 1.20 x 104 e E(622nm)= 1.95 x 103 L mol-1 cm-1). Other studies about stability, precision, accuracy and possible interferences were also performed, showing satisfactory results for the analytical purposes. It was observed some interference of the following species: I-, Al3+, IO3-, Mn2+, NO2-, BrO3-, S2O32-, Hg2+ and Cd2+, when present in concentrations one hundred times higher than the cobalt(II). However, this effect disappears when these ions are presented on concentration just ten times higher. Analytical applications of the proposed method were tested for a pharmaceutical product (B12 vitamin) and for an odontological alloy, with large success, since the percentage of error was within the tolerance range (<5%). Atomic absorption spectroscopy was also used in this analysis for comparision, in which the cobalt determination was possible for the alloy but inadequate for the pharmaceutical product (error about 20%). Comparison of the results shows the potentiality of this alternative spectrophotometric method, taking in account its simplicity, accuracy and equipments prices. Finally, the influence of nickel (naturally present in several real samples) on the spectrophotometric cobalt determination was evaluated, under the optimized experimental conditions. It was observed that this natural contaminating exhibits an absorption peak at 245 nm. Other confirmatory studies show the additivities of the respective absorbances (nickel and cobalt/thiocyanate complexes), allowing the simultaneous spectrophotometric determination of these these metals, using a matematical system with two equations (peaks 245 and 316 nm). This attempt was well satisfactory and the useful concentration ranges for cobalt and nickel were, respectively, 0.94 to 4.04 mg L-1 and 28.7 to 123.7 mg L-1.
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Superfícies seletivas de cobalto para a conversão fototérmica da energia solarFantini, Marcia Carvalho de Abreu 23 July 1980 (has links)
Orientador: Milton Abramovich / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T17:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1980 / Resumo: Uma eficiente conversão fototérmica da energia solar requer superfícies com uma alta absortância para comprimentos de onda l < 2,5 mm e uma baixa emitância térmica para l > 2,5 mm. As superfícies que possuem estas características são conhecidas como "superfícies seletivas".
Nós apresentamos neste trabalho um processo experimental, bem como uma análise teórica de filmes seletivos obtidos por evaporação de Co em presença de Oxigênio e Hélio.
As amostras produzidas passaram pelo seguinte processo experimental: medida da transmitância espectral entre 0,3 mm e 20 mm, determinação da massa e espessura do filme, análise da estrutura e composição química por microscopia eletrônica de transmissão.
Para uma das amostras foi determinada a distribuição estatística dos diâmetros das partículas produzidas, como também a influência de um tratamento térmico em ar sobre suas propriedades óticas, estruturais e químicas.
A transmitância espectral teórica dos filmes foi calculada com base na teoria de meio efetivo de Maxwell Garnett. Considerando uma interação do tipo dipolo-dipolo entre as partículas e uma estrutura composta por esferas isoladas, cadeias e aglomerados, uma concordância satisfatória entre a transmitância espectral experimental e os cálculos teóricos foi obtida / Abstract: An efficient phototherrnal solar energy conversion requires surfaces with a high absorptance for wavelengths l < 2.5 mm and a low thermal emittance for l > 2.5 mm. The surfaces that have these characteristics are known by "selective surfaces".
We present in this work an experimental procedure as well as a theoretical analysis of selective films produced by evaporation of Co in a gas mixture of Oxygen and Helium.
The produced samples followed the experimental process below: measurements of the spectral transmittance from 0.38 mm to 20 mm, determination of the mass and the thickness of the film, structural and chemical composition analysis by transmission electron microscopy.
For one of the samples it was determined the statistical distribution of the particles diameter and also the influence of a heat treatment in air over its optical, structural and chemical properties.
The calculation of the theoretical spectral transmittance of the films was based on the effective medium theory of Maxwell Garnett. Considering a dipole-dipole interaction between the particles and a combined structure of isolated spheres, chains and clusters, a satisfactory agreement between the experimental spectral transmittance and the theoretical results was obtained. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Nanopartículas magnéticas em meio porosoCAVALCANTI, Paulo José Fonseca 22 July 2015 (has links)
Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-04-22T17:52:26Z
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DISSERTAÇÃO Paulo José Fonseca Cavalcanti.pdf: 18030085 bytes, checksum: 8d5593dfeb07452bc3bb7b652eafe090 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T17:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2
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DISSERTAÇÃO Paulo José Fonseca Cavalcanti.pdf: 18030085 bytes, checksum: 8d5593dfeb07452bc3bb7b652eafe090 (MD5)
Previous issue date: 2015-07-22 / FACEPE / O íon borohidreto, BH
4 , é um redutor de íons metálicos que tem sido usado extensivamente
para a formação de partículas metálicas. Neste trabalho, depositamos
nanopartículas de Fe, Ni e Co em vidro poroso, o Vycor. O Vycor é um vidro poroso,
com poros de diâmetro entre 4 e 20 nm, sendo quimicamente inerte, composto basicamente
de SiO2, 96% do material, possuindo espaços vazios de 28% do volume e
uma área super cial interna de 250 m2=g. A reação para inserção das nanoparticulas
magnéticas nos poros do material é feita mergulhando-o nas soluções reagentes. A
reação ocorre no interior dos poros, produzindo então as nanopartículas.
As medidas de magnetização são realizadas num VSM (Vibrating Sample Magnetometer)
modelo EV7 Microsense, com uma sensibilidade de 106emu. Em todas
as amostras pudemos observar os efeitos do controle de tamanho, uma vez que foram
comparados os resultados do material sintetizado fora do con namento. Para o Fe
e Ni, que têm diâmetros críticos maiores, foi possível observar um comportamento
superparamagnético. A observação desse comportamento é corroborada tanto pelas
medidas de ZFC - FC quanto por medidas de histerese a temperaturas mais altas.
Através do comportamento de Hc em função da temperatura foi possível estimar o
tamanho médio das partículas. Os resultados estão em acordo com as medidas encontradas nas curvas de ZFC-FC. Os estudos das interações das partículas, através
do plot de Henkel, mostraram que a interação entre a nanopartículas é predominantemente
dipolar.
Foi evidenciado que por este método se pode ter um controle sobre tamanho das
partículas magnéticas através de reações químicas no interior dos poros. Sendo uma
rota promissora para síntese e estudo de outros materiais de dimensões nanométricas. / The ion borohydride, BH
4 , a reducing metal ion that has been used extensively
for the formation of metal particles. In this work, we deposited nanoparticles of Fe,
Ni and Co in porous glass, Vycor. The Vycor is a porous glass with pore diameters
between 4 and 20 nm, being chemically inert, essentially consisting of SiO2, 96%
material having voids 28% volume and an internal surface area of 250 m2=g. The
reaction for insertion of magnetic nanoparticles in the pores of the material is made
by immersing it in the reagent solutions. The reaction occurs within the pores, thus
producing nanoparticles.
Magnetization measurements are performed in a VSM (Vibrating Sample Magnetometer)
model EV7 Microsense, with a sensitivity of 106emu. In all the samples we
could observe the e ects control of size, as compared to the results of the synthesized
material outside the containment. For Fe and Ni, which have larger critical diameters,
it was possible to observe a superparamagnetic behavior. The observation of
this behavior is supported by both measures ZFC - FC as hysteresis measurements at
higher temperatures. Through the behavior Hc depending on the temperature it was
possible to estimate the average particle size. The results are in agreement with the
measurements of ZFC-FC. The studies of particle interaction, by Henkel plot showed
that the interaction between the nanoparticles is predominantly dipole.
It was shown that by this method one can have reasonable control over the size
of the magnetic particles by chemical reactions within the pores. It is a promising
route to synthesis and study of other materials nanometrics dimensions.
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Determinação de cadmio, zinco e cobalto em amostras ambientais por espectrometria de absorção atomica de chama, apos procedimento de extração liquido-solido utilizando naftaleno modificado com panCornejo Ponce, Lorena Del Pilar 20 July 2018 (has links)
Orientador: Nivaldo Baccan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T09:39:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1995 / Doutorado
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Um modelo molecular para o magnetismo em ferro, cobalto e níquelSANTOS, José Ribamar da Silva January 2003 (has links)
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Previous issue date: 2003 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O momento angular orbital e o momento angular de spin garantem o
magnetismo da matéria. Ao tratarmos, especificamente, do magnetismo no ferro,
cobalto e níquel ficamos admirados pela complexidade que esses metais de transição
apresentam em suas distribuições eletrônicas referentes aos seus níveis de valência. A
literatura registra que muitas distribuições eletrônicas já foram sugeridas para tais
metais baseadas na questão se os elétrons 3d, chamados de elétrons magnéticos, são
itinerantes ou localizados. Hoje sabemos que tanto um modelo como o outro, à medida
que o tempo foi passando, terminou absorvendo características essenciais de cada um
deles.
No presente trabalho, onde propomos um modelo molecular para o magnetismo
em Fe, Co, Ni, realizamos cálculo ab-initio de orbitais moleculares usando o funcional
de densidade B3LYP e a base 6-311G (d,p). Esses cálculos computacionais referem-se
aos estados de spin tripleto, quinteto e septeto do Fe2, Co2 e Ni2. Não nos propusemos
estudar a molécula isolada Fe2, Co2 e Ni2, e sim um modelo para o cristal onde o
quinteto representa muito bem o estado magnético dos metais estudados. Analisamos
para cada sistema a configuração eletrônica, a energia total, a largura da banda d, a
profundidade da banda s, o desdobramento de spin e energias HOMO (nível de Fermi).
Salientamos o fato de que para Stoner, o ferromagnetismo está condicionado à presença
de fortes estados antiligantes no nível de Fermi (EF) e isso foi constatado em nossa
pesquisa. Verificamos que o modelo molecular aqui explorado nos conduz a um bom
entendimento do magnetismo 3d
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Estudio de un proceso de recuperación de cobalto desde relaves de cobre en ChileLizama Valenzuela, Pablo Ignacio José January 2019 (has links)
Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Químico / El presente trabajo de memoria tuvo como objetivo proponer un diseño preliminar de planta de producción de cobalto a partir de relaves de cobre. Para ello, se llevó a cabo una revisión del estado del arte de los procesos de producción de cobalto en el mundo y de la información disponible sobre los distintos depósitos de relaves de cobre existentes en Chile. A partir de esta información, se analizaron depósitos con contenidos altos de cobalto y estabilidad en la composición, seleccionándose el depósito Hamburgo de Minera Escondida como caso de estudio, por ser el depósito no activo con mayor contenido de cobalto (7.840 t Co aproximadamente).
Se fijó como caso base una extracción a 12 años del contenido total del relave, con un procesamiento de aproximadamente 104.700td^-1, en una operación continua 24/7, para producir aproximadamente 2 td^-1 de hidróxido de cobalto (Co(OH)2), como producto de valor.
El proceso constaría de 15 operaciones unitarias, divididas en dos grandes partes: concentración e hidrometalurgia. La primera incluye la etapa de flotación en 14 celdas de 200 m^3 cada una, la filtración y espesado del concentrado obtenido, y la tostación de este en un reactor de lecho fluidizado de 5.190 t. La segunda contempla la lixiviación en un reactor continuo de 7,4 m^3, una extracción por solvente de dos etapas en mezcladores-sedimentadores de 7,3 y 17 m^3 respectivamente, la obtención de precipitado de Co(OH)2, y su posterior secado en una cámara spray de 3,7 m^3. Además, se requerirían 2 espesadores con áreas de 1.620 y 160 m^2, y 4 filtros de áreas de entre 96 y 164 m^2. Los equipos dimensionados serían en su mayoría técnicamente factibles de implementar, a excepción del tostador y los reactores de purificación final de producto, los cuales estarían sobredimensionados y requerirían ajustes en sus condiciones de operación para tener dimensiones más adecuadas.
La planta generaría 186.000 td^-1 de relaves, magnitud representativa de la mediana minería, además de flujos menores de ripios de lixiviación y precipitados (hidróxidos) de metales. También, se generan cerca de 554.000 m^3 h^-1 de gases de tostación procesables para obtener ácido sulfúrico y una corriente de orgánico cargado en cobre para stripping y electroobtención de cátodos de cobre.
A modo de conclusión, es posible recuperar cobalto a partir de relaves de cobre mediante el proceso propuesto, aunque las leyes del depósito escogido son muy bajas para su actual aprovechamiento económico. Sin embargo, el proceso podría ser aplicable a minerales de cobalto con mayor ley, pudiéndose obtener mayores flujos de producto, y con la oportunidad de generar subproductos de valor como ácido sulfúrico o cátodos de cobre.
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Obtenção de catalisadores baseados em lantânio, níquel e/ou cobalto para a reforma a vapor da glicerinaMaia, Wellington Phillip de Oliveira 30 June 2015 (has links)
Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-03-07T18:06:42Z
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Maia, W. P. O. (2015).pdf: 2259704 bytes, checksum: caf28a99ea6d0c5614569265bbceb42f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-09T19:04:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1
Maia, W. P. O. (2015).pdf: 2259704 bytes, checksum: caf28a99ea6d0c5614569265bbceb42f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T19:04:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Maia, W. P. O. (2015).pdf: 2259704 bytes, checksum: caf28a99ea6d0c5614569265bbceb42f (MD5) / CNPq / Durante a produção de biodiesel, são obtidos cerca de 10% em peso de glicerol, exigindo
novas aplicações para este produto, a fim de evitar o seu acúmulo. Um uso promissor do
glicerol é como matéria-prima na manufatura de produtos de alto valor comercial, como o
hidrogénio, através da reforma a vapor do glicerol. Com o objetivo de desenvolver
catalisadores mais efcientes para essa reação foram estudados, neste trabalho,
catalisadores de níquel e/ou cobalto suportados em óxido de lantânio. Foram utilizados dois
métodos de preparação: (i) coimpregnação e (ii) impregnações sucessivas, para obter
catalisadores com níquel (10,5; 7,5 e 4,5%) e cobalto (4,5; 7,5 e 10,5) suportado em óxido
de lantânio. Foram, também, obtidos catalisadores monometálicos para efeitos de
comparação. As amostras foram caracterizadas por fluorescência de raios X, espectroscopia
de infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, medidas de área
superficial specífica, redução à temperatura programada e avaliação dos sítios metálicos e
ácidos por desidrogenação do cicloexano (reação modelo). Os catalisadores foram
avaliados na reforma a vapor do glicerol, conduzida a 1 atm e 600 ° C, com amostras
previamente reduzidas, utilizando uma razão molar vapor/glicerol de 9, durante 5 h. Foram
obtidos sólidos constituídos por óxidos mistos de níquel e lantânio (LaNiO3), de lantânio e
cobalto (LaCoO3) e/ou óxido de lantânio (La2O3) e ou óxido de níquel (NiO) ou óxido de
cobalto (Co3O4). De modo geral, o tamanho médio dos cristais, calculado pela equação de
Scherrer, foi menor nos sólidos obtidos por impregnações sucessivas. Verificou-se que a
adição de cobalto por coimpregnação no catalisador de níquel facilitou a redução de níquel.
Além disso, a redução do níquel foi dificultada, quando o cobalto foi adicionado catalisador
de níquel, por impregnações sucessivas. As áreas superficiais específicas dos catalisadores
também foram alteradas pelo método de preparação dos catalisadores. Quando foi utilizado
o método de impregnações sucessivas, foram obtidos sólidos com os valores mais
elevados, em comparação com aqueles preparados por coimpregnação. Os catalisadores
mostraram quantidades diferentes de átomos expostos na superfície, dependendo do
método de incorporação de cobalto nos sólidos. O catalisador monometálico de níquel
apresentou a maior quantidade de átomos metálicos expostos na superfície, seguida por
aqueles preparados por coimpregnação e por impregnações sucessivas, sendo o catalisador
monometálico de cobalto aquele que mostrou a menor quantidade. Em todos os
catalisadores, não houve sítios ácidos suficientes para promover as reações de
isomerização, indicando um baixo potencial de formação de coque. Foi observado que o
efeito do método de preparação sobre a atividade dos catalisadores depende da
composição dos sólidos. O método de impregnações sucessivas produziu o catalisador mais
ativo quando se usou 10,5 e 7,5% de níquel, enquanto a coimpregnação conduziu ao
catalisador mais ativo, quando se empregou 4,5% de níquel e 10,5% de cobalto. Os
catalisadores preparados por impregnações sucessivas levaram a razões molares
hidrogênio/monóxido de carbono (H2/CO) mais elevadas do que aquelas obtidos por
coimpregnação. O método de impregnações sucessivas também produziu os catalisadores
mais ativos e seletivos a hidrogénio e, portanto, é o meio mais adequado para adicionar
cobalto a catalisadores de níquel. Entre as amostras estudadas, o catalisador de níquel
(4,5%) e cobalto (10,5%) suportado em óxido de lantânio, preparado por impregnações
sucessivas, foi o mais ativo e seletivo a hidrogénio, sendo o mais promissor para a reforma
a vapor de glicero / During biodiesel production, about 10% by weight of glycerol are obtained, demanding for
new applications for this product, in order to avoid its accumulation. A promising use of
glycerol is as raw material for the manufactory of high value products, such as hydrogen, by
the steam reforming of glycerol. Aiming to develop improved catalysts for this reaction,
lanthana-supported nickel and/or cobalt catalysts were studied in this work. Two preparation
methods were used: (i) coimpregnation and (ii) successive impregnations to obtain catalysts
with nickel (10.5; 7.5 and 4.5%) and cobalt (4.5; 7.5 and 10.5) supported on lanthana.
Monometallic catalysts were also prepared for comparison. Samples were
characterized by X-ray fluorescence, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray
diffraction, specific surface area measurements, temperature programmed reduction and
metallic and acidic sites evaluation by cicloexane dehydrogenation (model reaction). The
catalysts were evaluated in glycerol steam reforming, performed at 1 atm and 600 °C, on
samples previously reduced, using a steam to glycerol molar ratio of 9, for 5 h. Solids made
of mixed oxides of lanthanum and nickel (LaNiO3), lanthanum and cobalt (LaCoO3) and/or
lanthanum oxide (La2O3) and/or nickel oxide (NiO) or cobalt oxide (Co3O4) were obtained. As
a whole, the average size of the crystals, calculated by Scherrer equation, was lower for the
solids obtained by successive impregnations. It was found that cobalt addition by
coimpregnation to nickel catalyst facilitated nickel reduction. Moreover, the reduction of
nickel was hampered when cobalt was added by successive impregnations to nickel catalyst.
The specific surface areas the catalysts also changed with the preparation method of the
catalysts. When the successive impregnation method was used, solids with higher values
were obtained as compared to those prepared by coimpregnation. The catalysts have shown
different amounts of atoms exposed on the surface, depending on the method of cobalt
incorporation on solids. The monometallic nickel catalyst has the largest amount of metal
atoms exposed on the surface, followed by those prepared by coimpregnation and by
successive impregnations, the monometallic cobalt-based one showing the least amount. For
all catalysts, there was not enough acidic sites to promote isomerization reactions indicating
a low potential for coke formation. It was observed that the effect of the preparation method
on the activity of the catalysts depends on the composition of the solids. Successive
impregnations produced the most active catalyst with 10.5 and 7.5% of nickel, while
coimpregnation led to the most active catalyst with 4.5% nickel and 10.5% of cobalt. The
catalysts prepared by successive impregnations led to hydrogen to carbon monoxide molar
ratios (H2/CO) higher than those obtained by coimpregnation. The successive impregnations
method also produced more active and selective catalysts to hydrogen and thus is the most
suitable way for adding cobalt to nickel catalysts. Among the samples studied, lanthana-
supported nickel (4.5%) and cobalt (10.5%) prepared by successive impregnations was the
most active and selective to hydrogen catalyst, being the most promising for glycerol steam
reforming.
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Desenvolvimento e caracterização de ligas de Co-Cr-Mo / Development and characterization of Co-Cr-Mo alloyMartinelli, Carolina da Silva Machado [UNESP] 05 February 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As ligas de Co-Cr têm o uso consagrado para reabilitação oral com próteses dentárias. Os procedimentos reabilitadores orais por implantes osseointegrados destacaram novas necessidades biomecânicas e estruturais das ligas metálicas. O objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar três ligas metálicas de Co-Cr-Mo experimentais, para aplicação odontológica. Foram confeccionadas ligas de Co-Cr-Mo, com percentuais crescentes de Mo (6, 7 e 8% - A, B e C, respectivamente), por duas técnicas de processamento: L2, fusão para acréscimo de Mo a uma liga comercial certificada (American Society for Testing and Materials, 1996) (L1); e L3, fusão dos metais Co, Cr e Mo, comercialmente puros. As ligas em estudo foram caracterizadas microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (XDR); fisicamente por microdureza, resistência à corrosão. Fibroblastos dérmicos humanos foram utilizados para avaliar a citotoxicidade das ligas experimentais após 1, 4 e 7 dias de cultura celular. Organização citoesquelética, adesão, viabilidade, morfologia e diferenciação celular foram avaliados por microscopia de fluorescência, análise bioquímica e MEV. Os resultados obtidos permitiram concluir que as ligas experimentais (L2A, L2B, L2C, L3A, L3B e L3C) apresentaram desempenho microsestrutural, mecânico e citotóxico superior à L1, sendo indicada para utilização biomédica e odontológica. / In Dentistry, the Co-Cr alloys are general used for oral rehabilitation by dental prosthesis. The oral rehabilitation procedures by osseointegrated implants point out to new metal alloys’ biomechanical and structural necessities. The aim of this study was develop and characterize three experimental Co-Cr-Mo alloys, for dental application. Three alloys will be made out with different Mo’s percentages by two processing techniques: L2, casting by addition of Mo to a certified commercial Co-Cr alloy (American Society for Testing and Materials, 1996) (L1); and L3, casting of purified commercial metals (Co, Cr, Mo). The experimental alloys were characterized by microstructure by digital optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry, X-ray diffraction and X-ray fluorescence; and mechanically by microhardness and corrosion resistance. Human dermal fibroblasts were used to evaluate the biocompatibility of experimental Co-Cr alloys after 1, 4 and 7 days of culture. Cellular adhesion, proliferation, viability, cytoskeletal organization and morphology were investigated using fluorescence microscope, biochemical assay and SEM. Based on data was possible to concluded that experimental alloys (L2A, L2B, L2C, L3A, L3B e L3C) shown higher performance for microstructure, mechanical and cytotoxic as L1 and they are recommend to biomedical and dentistry applications. / FAPESP: 2013/12437-4 / CAPES: 99999.004105/2014-01
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