120f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-01T14:41:09Z No. of bitstreams: 8 (H)_anexo(27-03)_(6)[1].pdf: 212620 bytes, checksum: 1392a5bccb57d1232724033c5cec907d (MD5) (G)_bibliografia_tese[1](27-03)_(2)_(2)[1].pdf: 109580 bytes, checksum: 11ff8ea146c158fa1635b6c04deecf75 (MD5) (F)_Conclusoes-Perspectivas-Corrigido(27-03)_(1)[1].pdf: 88655 bytes, checksum: 971f42b0bd7654f0e8e2cbe70dad53ca (MD5) (E)_Discussao-Corrigido[1](27-03)_(1)[1] (0).pdf: 136060 bytes, checksum: 97dcfc971a1b5c6208f63f5455843dda (MD5) (D)_resultados_corrigido_(4)[1].pdf: 1190544 bytes, checksum: ff0a53a1ea7308175eca23fe2ff7d0d8 (MD5) (C)_Experimental_-Corrigido[1]final(27-03)_(2)[1].pdf: 169878 bytes, checksum: e6fcf41a1fedbdfa3f0611ac5a29099a (MD5) (B)_Tese-Alleyrand-Corrigida-Introducao_e_revisao(27-03)_(1).pdf: 359906 bytes, checksum: 1531cf2a2590828730dd5e1f3c30b60e (MD5) (A)_1-_Capa(27-03)_(2)_(2)[1].pdf: 305453 bytes, checksum: 6a954d8b405b7ecafae3204b36cee16c (MD5) / Rejected by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br), reason: Pedir para o aluno colocar em um só arquivo em pdf. on 2013-04-24T14:44:15Z (GMT) / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-05-20T17:30:34Z No. of bitstreams: 1 Tese Alleyrand Sergio R Medeiros.pdf: 2411212 bytes, checksum: 2b333422fe83fe3b6d26eaf1b467f681 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-05-20T17:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Alleyrand Sergio R Medeiros.pdf: 2411212 bytes, checksum: 2b333422fe83fe3b6d26eaf1b467f681 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-20T17:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Alleyrand Sergio R Medeiros.pdf: 2411212 bytes, checksum: 2b333422fe83fe3b6d26eaf1b467f681 (MD5) Previous issue date: 2011 / Foi estudado o efeito do método de preparação nas propriedades catalíticas de óxidos de ferro contendo potássio com o objetivo de obter sólidos eficientes para catalisar a desidrogenação do etilbenzeno em presença de vapor d´água, a principal rota comercial para a produção de estireno. Este monômero é um produto químico de alto valor comercial utilizado na manufatura de polímeros e resinas, entre outras aplicações. Devido à toxidez dos catalisadores comerciais, existe a necessidade de investigar sólidos alternativos. As amostras baseadas em óxido de ferro contendo alumínio (Fe/Al (molar)= 10), ou não, foram preparados por hidrólise de nitrato de ferro e de alumínio com hidróxido de potássio pela adição de soluções: (i) do agente precipitante sobre a solução dos sais metálicos; (ii) dos sais metálicos (separadas) sobre a solução de hidróxido de potássio; (iii) dos sais metálicos (misturadas) sobre a solução do agente precipitante; (iv) dos sais metálicos (misturadas) e da solução do agente precipitante sobre a água; (v) do nitrato de ferro e da solução de hidróxido de potássio sobre a água, seguida de impregnação do gel obtido com solução de nitrato de alumínio; (vi) do nitrato de ferro e da solução de hidróxido de potássio sobre a água, seguida da impregnação do gel com solução de nitrato de alumínio e (vii) do agente precipitante sobre a solução do sal de ferro, seguido da impregnação com solução de nitrato de alumínio. As amostras foram caracterizadas por análise química, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, medidas de área de superficial específica, difração de raios X, redução a temperatura programada e espectroscopia fotoeletrônica de raios X. Os catalisadores foram avaliados em um microreator de leito fixo, a 1 atm e 530 ° C, utilizando uma razão molar vapor d´água/ etilbenzeno de 10. Após a reação, os catalisadores foram caracterizados por medidas de área superficial específica e difração de raios-X. Em todos os casos, foi produzida hematita (-Fe2O3) e não foi detectada nenhuma fase contendo potássio ou alumínio. Observou-se que a ação do alumínio sobre a hematita depende amplamente do método de preparação. A área superficial específica pode variar, dependendo da forma de introdução de alumínio no sólido: ela pode aumentar ou diminuir, dependendo do emprego da impregnação ou da precipitação, respectivamente. A redutibilidade dos sólidos também varia com o alumínio, dependendo do método de preparação; a amostra mais redutível é obtida pela adição da solução de hidróxido de potássio sobre a solução de nitrato de ferro e de alumínio, enquanto a menos redutível é obtida pela adição dos reagentes sobre a água, na ausência de alumínio. O método de preparação também afeta a ação do alumínio sobre a atividade de hematita na desidrogenação do etilbenzeno em presença de vapor. Em geral, quando o alumínio é adicionado ao sólido por precipitação são obtidos catalisadores mais ativos, em relação ao método de impregnação. Em todos os casos, o papel de alumínio, bem como do método de preparação, em afetar a atividade catalítica está mais relacionado à atividade intrínseca do que à área superficial específica. Dentre os métodos estudados, aquele em que uma solução de hidróxido de potássio é adicionada a uma solução de nitrato de ferro e alumínio, produziu catalisadores mais ativos em presença ou não de alumínio. Estes materiais apresentaram elevado rendimento a estireno, mas também foram seletivos aos subprodutos. O catalisador mais promissor para a produção de estireno foi aquele preparado por adição de uma solução de nitrato de ferro e alumínio a uma solução de hidróxido de potássio. Este método produziu um catalisador que levou ao rendimento a estireno mais elevado, com baixa seletividade a benzeno e tolueno e alta estabilidade, alcançada após 5000 s de reação. / Salvador

100 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-08T12:25:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Caio Luis S Silva.pdf: 3497927 bytes, checksum: 146a23182dd0de182f23d001dae75b73 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-06T14:42:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Caio Luis S Silva.pdf: 3497927 bytes, checksum: 146a23182dd0de182f23d001dae75b73 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-06T14:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Caio Luis S Silva.pdf: 3497927 bytes, checksum: 146a23182dd0de182f23d001dae75b73 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES / Devido à necessidade de garantir o suprimento de energia através de tecnologias de conversão de energia mais limpas e mais eficientes, reduzindo a emissão de gases causadores do efeito estufa, o interesse pela reação de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d´água (WGSR, water gas shift reaction) tem aumentado, especialmente devido ao seu papel nas células a combustível. A fim de obter catalisadores alternativos para essa reação, foi estudado o efeito da adição e do teor de gadolínio nas propriedades de catalisadores de óxido de ferro. As amostras foram preparadas pela hidrólise de nitrato de ferro e de gadolínio, seguida da lavagem do gel com uma solução de acetato de amônio para obter magnetita e com água para obter hematita. As amostras foram caracterizadas por termogravimetria, calorimetria diferencial de varredura, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, medida da área superficial específica (B.E.T.) e redução à temperatura programada. Os catalisadores foram avaliados na WGSR a 1 atm, na faixa de 250 a 400 ºC, usando uma razão molar vapor d´água/gás de processo (3,7% CO, 3,7% CO2, 22,2% H2, 70,4% N2) igual a 0,6. As fases hematita e ferrita de gadolínio foram detectadas em todos os sólidos lavados com água, enquanto magnetita e ferrita de gadolínio foram encontradas naqueles lavados com acetato de amônio. No primeiro caso, a área superficial específica aumentou devido ao gadolínio, independente do seu conteúdo, um fato que foi relacionado ao seu papel como espaçador e/ou a uma causa de tensões na rede, produzindo partículas menores. Entretanto, em todos os sólidos baseados em magnetita, o gadolínio conduziu a uma diminuição da área superficial específica, devido à predominância da perovskita (ferrita de gadolínio), que apresenta valores tipicamente baixos. A adição de gadolínio facilita a redução de espécies Fe3+, em todos os catalisadores, mas aumenta a atividade apenas naquelas aquecidas sob ar. O sólido com Gd/Fe=0,1, aquecido sob ar, mostrou a mais alta atividade, provavelmente devido à area superficial específica aumentada devido ao gadolínio, que também facilitou a redução do ferro, tornando o ciclo redox mais fácil durante a WGSR. Além disso, os catalisadores baseados em hematita mostraram as atividades mais elevadas. Isto pode ser atribuído à predominância de hematita nesses sólidos, quando comparados a outros nos quais a ferrita de gadolínio foi a fase predominante. Isto significa que as espécies Fe3+, no ambiente da hematita, são mais ativas na reação de WGS que as espécies Fe4+, no ambiente da perovskita / Salvador

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-27T16:54:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudosAumentoVida.pdf: 3824253 bytes, checksum: c1f680d3bc47011f5af8b486e2e990df (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-27T18:28:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudosAumentoVida.pdf: 3824253 bytes, checksum: c1f680d3bc47011f5af8b486e2e990df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T18:28:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudosAumentoVida.pdf: 3824253 bytes, checksum: c1f680d3bc47011f5af8b486e2e990df (MD5) Previous issue date: 2015 / O Quadrilátero Ferrífero (Q.F.) sempre foi a principal província mineral produtora de minério de ferro no Brasil. Em função da necessidade de matéria prima mineral para a indústria siderúrgica nacional e internacional, principalmente os mercados asiático e europeu, a exploração de minérios hematíticos (material de baixo custo de lavra, alto teor de ferro e baixo teor de contaminantes) foi o grande diferencial para atender a crescente demanda. Porém, com o processo de exaustão do minério de alto teor de ferro e a necessidade em atender o mercado transoceânico do minério de ferro, tornou-se imprescindível a lavra de materiais itabiríticos (baixo teor de ferro) para a continuidade das minas em operação. Este trabalho foi proposto visando analisar as possibilidades de aumento da vida útil das minas de minério de ferro do Q.F. em Minas Gerais. Estado este em que a mineração contribuiu e continua contribuindo significativamente para o desenvolvimento das regiões impactadas direta (áreas de cava e beneficiamento) e indiretamente (municípios em torno, áreas de ferrovias e portos). Para ilustrar a argumentação proposta foi realizado um estudo comparativo real entre um Plano Diretor de Lavra (PDL) de material hematítico e o PDL de material itabirítico para uma mesma mina em diferentes épocas, com base em seus respectivos Planos de Aproveitamento Econômico (PAE´s). Ainda, foi realizado o levantamento do IDHM (Índice de Desenvolvimento Humano Municipal), dos principais municípios produtores de minério de ferro e o impacto da CFEM (Compensação Financeira pela Exploração de Recursos Minerais) nos atuais orçamentos municipais para comprovar a importância desse empreendimento econômico nos municípios produtores. A partir desse estudo procura-se demonstrar a viabilidade do aumento da vida útil das minas de minério de ferro, estendendo os benefícios da continuação da atividade mineradora para toda a sociedade de uma forma sustentável. É o que se pretende demonstrar nessa dissertação. Palavras chaves: minério de ferro, vida útil da mina, sustentabilidade na mineração, Índice de Desenvolvimento Humano Municipal. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Quadrilátero Ferrífero (Q.F.) has always been the principal iron ore producer for Brazil. In function of the need for this raw material for the national and international metallurgies, mainly in the European and Asiatic markets, the exploitation of hematitic ore (low-cost mining material with high iron/low contaminant ratio) has been a great differential for attending this growing demand. However, with the increasing exhaustion of high-content iron ore, in order to attend the needs of the transoceanic market for iron ore, the mining of itabiritic ore (low iron content ore) has become inevitable for mining operations to continue. The objective of this study was to analyze the possibility of increasing the useful life of the iron ore mines in the Quadrilátero Ferrífero in Minas Gerais, state, Brazil, where mining operations significantly contribute to the development of regions that are directly impacted (pit and processing areas) and indirectly impacted (surrounding municipalities, railroads and ports). To achieve this objective, a comparative study between actual Directional Mining Plans for hematite and itabirite material was performed for the same mine at different periods, based on its respective Economic Exploitation Plans (EEP). Furthermore, a Municipal Human Development Index (MHDI) survey was done in the main iron ore producing municipalities and another survey was done for the impact of Financial Compensation for Mineral Reserve Exploration (FCMRE) on the current municipal budgets in order to demonstrate the importance of the economic endeaver to the producing municipalities. With the results of this study, the goal is to demonstrate the feasibility of increasing the useful life of the iron ore mines, extending the benefits for all of society with the continuation of the mining activities in a sustainable manner. It is this that I pretend to demonstrate in this dissertation.

Dissertação [mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T09:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300086.pdf: 2423067 bytes, checksum: 6704b204f3c0b64f847ca32454fd535b (MD5) / Entre as várias tecnologias disponíveis para a remoção de poluentes da água, muitos pesquisadores consideram a adsorção como o método mais favorável devido à sua eficiência e baixo custo operacional. Sólidos de elevada área superficial e baixo custo estão sendo procurados como alternativas ao carvão como material adsorvente. As características dos óxidos e hidróxidos de ferro, tais como sua área superficial relativamente elevada e a carga elétrica desenvolvida na superfície como consequência do comportamento ácido-base dos sítios ativos, motivam seu estudo visando à aplicação no controle de poluentes. Estudos têm demonstrado a habilidade desses materiais para agirem como adsorventes e/ou catalisadores para a remoção de compostos perigosos das águas. O presente trabalho avaliou um lodo do tratamento ativo da drenagem ácida (DAM) da mineração do carvão como matéria prima para a produção de óxidos de ferro peletizados adequados para a remoção de íons de metais pesados (manganês, cobre, cromo) e fenol em solução aquosa. Análises morfológicas mostraram que os sólidos obtidos a partir do tratamento térmico do lodo da DAM são materiais cristalinos conformados por nanopartículas aciculares, com área superficial BET 88 m2·g-1 na forma de pó, que se mantém praticamente inalterada após a peletização. A análise elementar confirmou a presença de Fe como maior constituinte dos adsorventes (~80% w/w), acompanhado por traços de outros elementos típicos nas drenagens ácidas. As análises de difração de raios X evidenciaram que o tratamento térmico a 573 K conduz à mudança das fases cristalinas, sendo hematita a forma predominante. No pH neutro foram obtidas capacidades de adsorção na monocamada de 1,4; 2,6; 5,2 e 1,9 mg·g-1 para manganês, cobre, cromo e fenol respectivamente. A cinética de adsorção nos sólidos pulverizados é muito rápida, e foi descrita de acordo com o modelo de pseudo-segunda ordem. Foi empregada uma abordagem do ponto de vista da formação de complexos na superfície para descrever a remoção dos metais em função do pH. Os dados experimentais foram satisfatoriamente representados pelo modelo da dupla camada considerando as reações de especiação dos íons em solução em conjunto com as reações de formação de compostos de adsorção específica entre os grupos ativos na superfície e as espécies em solução. Estudos da adsorção dos poluentes selecionados em colunas de leito fixo também foram desenvolvidos. Um modelo matemático baseado numa aproximação de força motriz linear foi desenvolvido para reproduzir as curvas de ruptura obtidas experimentalmente. O coeficiente de dispersão no leito e o coeficiente global de transferência de massa foram determinados em cada caso.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314862.pdf: 1883403 bytes, checksum: e550a5229505b7f7886cd23b504f7769 (MD5) / O ferro é o metal de transição mais abundante da crosta terrestre e o quarto de todos os elementos. O ferro é encontrado em uma gama de minerais, destacando-se: a hematita (Fe2O3), a magnetita (Fe3O4), a limonita (FeO(OH)), a siderita (FeCO3), a pirita (FeS2) e a ilmenita (FeTiO3). O ferro é também um nutriente essencial para a vida e atua principalmente na síntese das células vermelhas do sangue e no transporte do oxigênio para todas as células do corpo. A carência de ferro é denominada anemia ferropriva ou anemia por carência de ferro. É uma deficiência nutricional grave que afeta grande parcela da população mundial. Para o tratamento da anemia pode ser utilizado o sulfato ferroso heptahidratado. O sulfato ferroso pode ser encontrado na natureza nas formas sempre hidratadas. Em escala comercial, o sulfato ferroso pode ser obtido juntamente com o processo de produção do dióxido de titânio (TiO2) que é utilizado principalmente como pigmento branco, onde a rocha ilmenita é atacada com o ácido sulfúrico ocorrendo a formação do sulfato ferroso. Esta pesquisa objetivou a obtenção do sulfato ferroso a partir do resíduo produzido pela mineração de ferro explorado pela empresa Samarco Mineração S/A. O trabalho experimental consistiu primeiramente na caracterização do resíduo. Na análise de caracterização foi verificado que o resíduo continha cerca de 70% de hematita (Fe2O3). Para obtenção do sulfato ferroso foi desenvolvida uma rota utilizando ferro metálico como redutor da hematita e ácido sulfúrico para a formação do sal a 100ºC ± 5ºC. As variáveis de processo foram o tempo (30, 60 e 90 minutos). A solução obtida foi filtrada com uma bomba a vácuo. Após a filtragem foi adicionado álcool etílico à solução para que ocorresse uma maior precipitação dos cristais de sulfato ferroso. Uma segunda filtração foi realizada obtendo assim o sulfato ferroso purificado.<br> / Abstract : Iron is the most abundant transition metal in the earth's crust and the fourth of all elements. Iron is found in a range of minerals, notably: hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), limonite (FeO(OH)), the siderite (FeCO3), pyrite (FeS2) and ilmenite (FeTiO3). Iron is also an essential nutrient for living and acts mainly in the synthesis of red blood cells and the transport of oxygen to all the cells of the body. Iron deficiency is known as anemia or iron deficiency anemia. It is a serious nutritional deficiency that affects a large portion of the world population. For the treatment of anemia may be used ferrous sulfate heptahydrate. The ferrous sulfate may be found in nature when hydrated forms. On a commercial scale, the ferrous sulfate may be obtained along with the production process of titanium dioxide (TiO2) which is primarily used as a white pigment, where the rock ilmenite is attacked with sulfuric acid occurring formation of ferrous sulfate. This research aimed to obtain the ferrous sulphate from the waste produced by mining iron, operated by the company Samarco Mineração S/A. The experimental work consisted primarily to characterize the waste. The characterization analysis showed that the residue contained about 70% of hematite (Fe2O3). To obtain the ferrous sulfate was developed a route using metallic iron as hematite reducer and sulfuric acid to form the salt in 100°C ± 5°C. The process variables were time (30, 60 and 90 minutes). The obtained solution was filtered with a vacuum pump. After filtering, ethyl alcohol was added to the solution in order to raise the precipitation of crystals of ferrous sulphate. A second filtration was performed thus obtaining the purified ferrous sulfate.

Submitted by marcus mattos (marcusrenato.eng@outlook.com) on 2018-10-16T03:25:40Z No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO MARCUS RENATO PINHEIRO MATTOS.pdf: 2238757 bytes, checksum: 27035a42725bfc112503b363003eed59 (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 1.pdf: 333190 bytes, checksum: 67da1fa6b28cf1c6ad5739218660096b (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 2.pdf: 372044 bytes, checksum: 3807d2da0df7aa2cf4869cbf61f33067 (MD5) CARTA DE ENCAMINHAMENTO.pdf: 277982 bytes, checksum: 7802f48b40c8401fd0aa3cf78b32ab7e (MD5) / Approved for entry into archive by PPGCEM Ciência e Engenharia de Materiais (ppgcem@ufam.edu.br) on 2018-10-16T12:45:04Z (GMT) No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO MARCUS RENATO PINHEIRO MATTOS.pdf: 2238757 bytes, checksum: 27035a42725bfc112503b363003eed59 (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 1.pdf: 333190 bytes, checksum: 67da1fa6b28cf1c6ad5739218660096b (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 2.pdf: 372044 bytes, checksum: 3807d2da0df7aa2cf4869cbf61f33067 (MD5) CARTA DE ENCAMINHAMENTO.pdf: 277982 bytes, checksum: 7802f48b40c8401fd0aa3cf78b32ab7e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-10-16T17:50:37Z (GMT) No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO MARCUS RENATO PINHEIRO MATTOS.pdf: 2238757 bytes, checksum: 27035a42725bfc112503b363003eed59 (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 1.pdf: 333190 bytes, checksum: 67da1fa6b28cf1c6ad5739218660096b (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 2.pdf: 372044 bytes, checksum: 3807d2da0df7aa2cf4869cbf61f33067 (MD5) CARTA DE ENCAMINHAMENTO.pdf: 277982 bytes, checksum: 7802f48b40c8401fd0aa3cf78b32ab7e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T17:50:37Z (GMT). No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO MARCUS RENATO PINHEIRO MATTOS.pdf: 2238757 bytes, checksum: 27035a42725bfc112503b363003eed59 (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 1.pdf: 333190 bytes, checksum: 67da1fa6b28cf1c6ad5739218660096b (MD5) ATA DE DEFESA PARTE 2.pdf: 372044 bytes, checksum: 3807d2da0df7aa2cf4869cbf61f33067 (MD5) CARTA DE ENCAMINHAMENTO.pdf: 277982 bytes, checksum: 7802f48b40c8401fd0aa3cf78b32ab7e (MD5) Previous issue date: 2018-08-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The discharge of organic pollutants in land surface and wastewater soils is harmful to human health and the aquatic environment. At this juncture, Advanced Oxidative Processes (AOP’s) are attractive options, since they have in their essence the formation of hydroxyl radicals (HO•) that act as oxidants in the elimination of contaminants. The AOP’s offer different routes, among them, it is possible to highlight the heterogeneous Photo-Fenton process when using a semiconductor in the solid state, such as iron oxide in the hematite phase (α-Fe2O3) in combination with hydrogen peroxide (H2O2) under visible light irradiation. Thus, the objective of this work was to synthesize iron oxide (Fe2O3) nanoparticles by the polymer precursors method (Pechini), varying the calcination temperature, and characterize them using the techniques of Thermogravimetry (TGA / DTG), X-Ray Fluorescence (FRX), X-Ray diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS). As well as investigating the degradation of the Methylene Blue (MB) dye through the heterogeneous Photo-Fenton process by means of a 35W Xenon Lamp, a glass beaker containing 40 mL of the MB dye at 10 mg.L-1 , adding H2O2 around 0 to 1% of the volume of the MB solution, beside that to adding 20 mg of the samples synthesized in the system that was under constant stirring. Therefore, aliquots were taken at regular intervals for analysis on the UV-Vis spectrophotometer. Thus, by means of the XRD technique, the presence of the hematite (α - Fe2O3) phase was confirmed in the samples obtained. In addition, it was found that using 200 microliters of H2O2 in the system, higher efficiency was achieved for all samples, so that the calcined at 1000 °C degraded 91.764% of the AM dye within 1 hour. Thus, the results indicated the feasibility of the Pechini method to obtain α - Fe2O3 nanoparticles and their use in the heterogeneous Photo - Fenton process in the visible light, since this represents 46% of the solar irradiation on the terrestrial surface, which makes its application attractive for the degradation of organic contaminants in waste water. / O despejo de poluentes orgânicos tanto em solos da superfície terrestre como em águas residuais é prejudicial à saúde humana e ao meio aquático. Nessa conjuntura, os Processos Oxidativos Avançados (POA’s) são opções atrativas, pois possuem na sua essência a formação de radicais hidroxila (HO•) que atuam como oxidantes na eliminação desses contaminantes. Os POA’s oferecem diferentes rotas, dentre essas, pode-se destacar o processo Foto-Fenton heterogêneo perante o emprego de um semicondutor no estado sólido, tal como o óxido de ferro na fase hematita (α - Fe2O3) em combinação com o peróxido de hidrogênio (H2O2) sob irradiação à luz visível. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi sintetizar nanopartículas de óxido de ferro (Fe2O3) pelo método dos precursores poliméricos (Pechini), variando a temperatura de calcinação, e caracterizá-las por meio das técnicas de Termogravimetria (TGA/DTG), Fluorescência de Raios X (FRX), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de Reflectância Difusa (ERD). Assim como, investigar a degradação do corante Azul de Metileno (AM) através do processo Foto-Fenton heterogêneo por intermédio de uma lâmpada de Xenon 35W, e um béquer de vidro contendo o corante AM a 10 mg.L -1 , adicionando H2O2 em torno de 0 a 1% dentre o volume da solução de AM, além de acrescentar 20 mg das amostras sintetizadas no sistema que se encontrava sob agitação constante. Por conseguinte, foram retiradas alíquotas em intervalos regulares para a realização de análises por meio da técnica espectrofotômetria UV-Vis. Assim, por meio da técnica de DRX foi confirmada a presença da fase hematita (α - Fe2O3) nas amostras obtidas. Além disso, foi constatado que utilizando 200 microlitros de H2O2 no sistema, alcançou-se uma maior eficiência para todas as amostras, de forma que aquela calcinada a 1000 ºC degradou 91,764% do corante AM no período de 1 hora. Dessa maneira, os resultados indicaram a viabilidade do método de Pechini para a obtenção de nanopartículas de α - Fe2O3 e o seu emprego no processo FotoFenton heterogêneo a luz visível, visto que essa representa 46% da irradiação solar na superfície terrestre, o que torna atrativo a sua aplicação para a degradação de contaminantes orgânicos em águas residuais.

O dimensionamento de sistemas de transporte hidráulico de polpas minerais exige especial atenção à medida que partículas grossas apresentam um comportamento de sedimentação no interior dos tubos. Dentro desta situação, a velocidade de transporte da polpa mineral deve ter magnitude suficiente para suspender e transportar os sólidos, evitando que os mesmos se depositem na base da tubulação. O bombeamento de polpas minerais em tubos horizontais contendo partículas grossas constituiu o objeto desta tese. Um levantamento sobre a literatura corrente foi realizado e, através de procedimentos experimentais, obteve-se um banco de dados para o modelamento da velocidade crítica (VC), isto é, a velocidade mínima em que ocorre a formação de um leito móvel na base do tubo, apresentando magnitude ligeiramente superior à velocidade de deposição VD, caracterizada pelo início da deposição das partículas na base dos dutos. Para a realização dos ensaios, foram construídas duas unidades experimentais de bombeamento de polpa mineral, onde foram estudadas as seguintes variáveis: i) gradiente de pressão por metro de tubo horizontal (\'delta\'P/L), ii) velocidade média do fluxo (V), iii) perfil de concentração de sólidos ao longo da seção transversal, iv) fator de forma através da função de esfericidade das partículas (\'psi\'), v) densidade do sólido e do líquido, vi) concentração volumétrica dapolpa mineral, vii) granulometria dos sólidos e viii) diâmetro da tubulação. A primeira unidade experimental foi montada com tubulação em PVC transparente de diâmetro interno de 25,4mm e a segunda unidade foi construída em PVC branco com um trecho de 2m em acrílico transparente, apresentando diâmetro interno de 50,8mm. A velocidade critica (VC) para cada condição estudada foi determinada visualmente, através das seções transparentes da tubulação. As amostras utilizadas neste trabalho foram: concentrados de apatita e hematita e o mineral quartzo. As frações granulométricas estudadas foram inseridas em duas classes de tamanho, sendo a primeira classe passante em 297µm e retida em 249µm e a segunda classe passante em 149µm e retida em 105µm. Os resultados permitiram determinar um novo modelo semiempírico para VC, alcançando desvios menores que 10% para as velocidades preditas em relação aos valores de velocidades observadas experimentalmente. / The design of hydraulic systems of slurry transport demands a special attention due to coarse particles present a settling behavior inside the pipes. In this situation, the transport velocity should have order of magnitude sufficient to promote the suspension and the transport of particles, avoiding the solids deposition at the bottom of pipe. The transport of mineral slurries containing coarse particles was the primary goal of the thesis. A survey of the available literature was done and through the experimental tests could be possible to raise a data bank in order to develop a new best fit correlation for the critical velocity (VC) which included the particle shape effect, through the sphericity function. VC could be defined as the minimum velocity where a moving bed of particles takes place at the bottom of the horizontal pipe and it is slightly above the deposition velocity VD, which could be characterized by a bed of stationary particles at the bottom of pipe. The research was conducted using two recirculating pipe test rigs with transparent PVC pipe of 25.4mm and 50.8mm internal diameter with slurry concentrations from 8% up to 27% by volume. The material used was apatite and hematite concentrates and quartz mineral, clustered in two classes of size range (-0.297+0.210mm; -0.149+0.105mm), where the variables were: i) Head losses per meter of horizontal pipe (\'delta\'P/L), ii) Mean transport velocity (V), iii) solids distribution profile, iv) particle shape effect, through the sphericity function (\'psi\'), v) density of particles and liquid, vi) Volumetric concentration of slurries, vii) particles size and viii) pipe diameter. The critical velocity (VC), for each studied condition, was visually determined through the transparent sections of the pipes. The results have yielded a new semi empirical model to predict the critical velocity, yielding a deviation of less than 10% from the observed values of experimental data for VC.

Neste trabalho foram estudados as inclusões fluidas associadas ao minério de ferro da Formação Serra do Sapo, Supergrupo Espinhaço, Conceição do Mato Dentro, MG. No setor foram diferenciadas três gerações de hematita, denominadas Hematita I, II e III. A Hematita I (mais antiga), de textura granoblástica, apresenta evidências de processos de recristalização parcial ou total, gerados durante um processo metamórfico, e não esta associada ao quartzo. Sob radiação infravermelha mostrou um bom grau de transparência. A Hematita II, ou tabular, apresenta morfologia micro lamelar precipitada no interstício associada aos cristais de quartzo, porém sem formar veios. Não se comporta como transparente sob a luz infravermelha. Por último, a Hematita III (mais nova, especularita) apresenta hábito especular e está associada aos veios de quartzo que cortam as gerações anteriores. Isto fortalece a tese de que essa geração teria crescido condicionada ao fluido do veio, precipitando-se por diminuição da pressão de confinamento do fluido nas fraturas. Os veios de quartzo/especularita envolvem ou estão associados a outros minerais (clorita, moscovita, calcita e granadas) que não aparecem nos corpos de minério. A microtermometria em inclusões fluidas (IF) indica, que o fluido que originou a Hematita I (granular) pertencia ao sistema aquo-salino H2O-NaCl-FeCl2, com temperaturas mínimas de 220-240C e com salinidade média de 17% p/p equiv. NaCl. Já a Hematita III (especularita) foi formada por soluções pertencentes ao sistema aquo-salino H2O-NaCl-KCl (provavelmente com MgCl2) a temperaturas entre 240-260C e salinidades de 10-12% p/p equiv. NaCl. Dados de LA-ICP-MS nos fluidos mostram, em termos de elementos traços, maior concentração de K, Ca, Ba, Mg, Mn, Cu, Pb, Sr e As nas soluções da Hematita I, quando comparados com os da especularita. Destaca-se que, esta última geração, apresenta maiores teores de Li e Sb. O cruzamento do geotermômetro clorita (255C) com as isócoras dos fluidos forneceu pressões de 0,56 Kbar e 0,26 Kbar para a formação das hematitas granulares e especularíticas respectivamente. Isto sugere que o minério de ferro foi originado entre 750m de profundidade (especularita) e 1500m (hematita granular). Interessante destacar que, embora os testes de esmagamento mostrem uma clara liberação de gases, sugerindo a presença de fases carbônicas nos fluidos dos veios de quartzo, não foi constatada a presença desses compostos moleculares nas soluções primárias através da espectroscopia Raman. A diferença de salinidade e de cátions entre os fluidos da hematita granular e os de quartzo-especularita indica a participação de diferentes fluidos durante essas fases específicas da mineralização. Os fluidos participantes do minério de ferro da Serra do Sapo, CMD, são diferentes de outros fluidos mineralizadores associados a depósitos de ferro do Quadrilátero Ferrífero estudados até agora. Uma comparação com as soluções que geraram hematitas granulares e especularitas da Mina Conceição evidenciam tendências de processos evolutivos inversos (em termos de salinidades e temperaturas de homogeneização), embora haja coincidências sobre a ausência de fases carbônicas na formação do minério ferrífero nas duas áreas. / Fuid inclusions associated with the iron ore from Serra do Sapo Formation, Espinhaço Supergroup, Conceição do Mato Dentro, in Minas Gerais, stak were studied. Three hematite generations, named hematite I, II and III were found in these ores. The Hematite I (earliest), with granoblastic texture shows. Partial or total recrystallization texture, was generated during the metamorphic process forming the Hematite I which is the oldesr and not associated with quartz. Under infrared radiation these hematite showed a good degree of transparency. The Hematite II or tabular with micro lamellar morphology was precipitated in the interstitium associated with quartz, but without forming veins and not being transparent under infrared light and also not behaving as transparent under infrared light. Finally, the Hematite III (latest, especularite) has a totally specular habit and is associated with quartz veins which cut the earlier generations. This supports the argument that this hematite generation would have grown subject to veins fluid, by the precipitation of fluid in fractures for decrease pressure confinament. The quartz/specularite veins involve or are associated with other minerals (chlorite, muscovite, calcite and garnet) that not appear in the ore bodies. Fluid inclusions (FI) microtermometry indicates that the fluid that has originated the Hematite I (granular) belonged to the aquo-salt system H2O-NaCl-FeCl2, with minimum temperatures of 220-240C and average salinity of 17 wt% NaCl eq. However, the Hematite III (specularite) was formed by solutions belonging to the aquo-salt H2O-NaCl-KCl (probably with MgCl2) at temperatures between 240-260C and salinities of 10-12 wt% NaCl eq. NaCl. LA-ICP-MS data in fluids, in terms of trace elements, show higher concentration of K, Ca, Ba, Mg, Mn, Cu, Pb, Sr and As in Hematite I solutions when compared to the specularite. This last generation has higher contents of Li and Sb. The geothermometry chlorite (255C) intersection with the fluid isochoric supplied pressure of 0.56 kbar and 0.26 kbar for the granular and specularitic hematite formation, respectively. This suggests that iron ore was produced from a depth of 750m (specularite) and 1500m (granular hematite). It is interesting to note that, although the crushing tests show an incontestable gases release suggesting the presence of carbon phase in the quartz veins fluid, these molecular compounds was not found in the primary solutions. The difference in salinity and ions between granular hematite and quartz-specularite fluids suggests the involvement of different fluids during specific mineralization stages. The ore-forming fluids of Serra do Sapo iron formation, CMD, are different from other mineralizing fluids associated with Iron Quadrangle deposits. The comparison with the Mine Conceição solutions, that generate granular hematite and specularite, evidence contrary evolutive trends (regarding salinity values and homogenization temperatures), although there are coincidences on the carbon phases absence in the ore ferriferous formation in both areas.

Orientador: Flávio Leandro de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2013.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4578.pdf: 3145379 bytes, checksum: 065d0bb90eac489e3e8cce59866c9320 (MD5) Previous issue date: 2011-08-04 / The motivation in studying the properties of iron oxides was due to difficulty in obtaining colored pencils in shades of brown, with good coverage. To carry out this work we used pigments for industrial use Icra provided by the company that is seeking new technologies to modernize its industrial park and the company Faber-Castell new suppliers of pigments. To study the pigment supplier of business best suited to the project was used atritor grinding mill, to assess the behavior of the pigment in high-energy milling and after analysis of the pigments was selected the most suitable for continuation of the project. Developed methodology to improve the physical and chemical characteristics of the pigment in different processing times by microwave hydrothermal. These techniques allowed to evaluate the evolution of the phases, morphology and structural disorder in samples of atritor milling and recrystallization of the pigment using the microwave hydrothermal. The characterization techniques used in the project were: BET, X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, absorption spectroscopy in the ultraviolet-visible (UV-vis), scanning electron microscopy with field emission (FEG-SEM). / A motivação em estudar as propriedades dos óxidos de ferro foi devido a dificuldade em obter lápis de cor em tons de marrom, com boa cobertura. Para a realização desse trabalho utilizou-se pigmentos de uso industrial fornecido pela empresa Icra que está buscando novas tecnologias para modernização do seu parque industrial e a empresa Faber-Castell novos fornecedores de pigmentos. Para o estudo do fornecedor de pigmento comercial mais adequado ao projeto utilizou-se moagem em moinho atritor, para avaliação do comportamento do pigmento em moagem de alta energia e após a análise dos pigmentos selecionou-se o mais indicado para continuação do projeto. Desenvolveu-se metodologia para melhoria das características físico-químicas do pigmento em diferentes tempos de processamento em micro-ondas hidrotérmico. Essas técnicas possibilitaram avaliar a evolução das fases, morfologia e a desordem estrutural das amostras na moagem com atritor e a recristalização do pigmento com o uso do micro-ondas hidrotérmico. As técnicas de caracterização utilizadas no projeto foram: BET, Difratometria de raios X (DRX), Espectroscopia de Raman, Espectroscopia de infravermelho, Espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível (UV-vis), Microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG).