Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo176_1.pdf: 3700035 bytes, checksum: 30c6ed52501c603a4bf03ed8ca0d409f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Companhia Pernambucana de Saneamento / O crescimento das atividades industriais é uma das contribuições para o aumento significativo da concentração de íons metálicos no meio ambiente. Dentre eles, destacamse o níquel e o cádmio, presentes em altas concentrações nos efluentes de diversas indústrias. Os processos deremoção de íons metálicos, normalmente aplicados, não são suficientes ou viáveis. O interesse pelo estudo da adsorção na remoção de metais pesados tem aumentadonos últimos anosdevido à utilização de adsorventes alternativos de baixo custo e principalmente àbaixa geração de resíduos, fácil recuperação dos metais e a possibilidade de reutilização do adsorvente.Nesse aspecto, destacam-se resíduos industriais como a lama vermelha, obtida a partir da produção de alumina. No presente trabalho avaliou-seo processo de adsorção dos íons metálicos níquel e cádmiopela lama vermelha.Os experimentos foram conduzidos em batelada onde foi avaliado,utilizando a técnica de planejamento fatorial, o efeito das principais variáveis influentes no processo: massa do adsorvente, pH,tempo de contato e tipo de ativação do adsorvente (térmica ou ácida). Também foi realizadoa avaliação cinéticapara verificar o tempo em que o processo entra em equilíbrio. Os resultados mostraram que a lama vermelha possui boa afinidade com os íons metálicosníquel e cádmio,podendo ser bem utilizada como adsorvente para o tratamento de efluentes contendo esses tipos de íons. Observou-se que para menores faixas de concentração da lama, obtêm-se maiores quantidades adsorvidas por unidade de massa do adsorvente. Comparando os tipos de ativação na quantidade adsorvida (q) dos íons metálicos, os mesmos apresentaram resultados semelhantes, ou seja, o tipo de ativação não influenciou no processo. Verificou-se ainda, através do planejamento experimental fatorial, que o processo de adsorção para o íon níquel foi influenciado pela quantidade de massa do adsorvente e pela interação entre as variáveis pH e tempo, obtendo assim uma remoção de aproximadamente 0,20 mg.g-1, quando se trabalhou com menores quantidades de massa e com o aumento do tempo e pH. Para o íon cádmio, só a variável massa influenciou no processo atingindo 0,21 mg.g-1. Através da avaliação cinética foi possível observar que adsorção tanto do íon níquel como do íon cádmio alcançou o equilíbrio em um tempo aproximado de 15 minutos. A avaliação da influência do pH na eficiência de remoção dos íons, teve como resultados 99,6% de remoção em pH 10 para o íon cádmio e 97% em ambos os pH´s, para o íon níquel. O estudo do equilíbrio para o íon Cádmio mostrou que o modelo de Langmuir-Freundlich é o que melhor representa o processo

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-17. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:11Z : No. of bitstreams: 1 000854252.pdf: 2290541 bytes, checksum: 870be8be16d3cd0d6879c3a2083d04e6 (MD5) / Alguns elementos são considerados tóxicos, mesmo em baixas concentrações, causando diversos problemas de saúde pública. Dentre os metais tóxicos, o cádmio e chumbo possuem destaque, pois são amplamente utilizados em atividades industriais, podendo provocar contaminação do solo e de águas superficiais e subterrâneas. Diversas alternativas vêm sendo estudadas para a remoção destes metais. A indústria de aluminio gera um subproduto conhecido como lama vermelha, formado em larga escala necessitando de extensa área para sua disposição . Estudos vêm sendo feitos com o objetivo de reduzir a quantidade gerada de rejeitos por meio de tecnologias que possibilitem sua reutilização. Uma alternativa é o uso da lama vermelha como adsorvedor para tratamento de áreas contaminadas e efluentes líquidos, que quando ativada por tratamento térmico e químico tem apresentado aumento das propriedades de adsorção. Assim, na primeira etapa deste trabalho amostras de lama vermelha foram ativadas por tratamento térmico e químico, caracterizadas, obtidas as isotermas de adsorção, utilizando-se os modelos de Langmuir e Freundlich. Posteriormente, foram analisadas a influência de diferentes valores do pH e da temperatura na adsorção e obtidos o tempo de equilíbrio e cinética da reação da adsorção, permitindo quantificar o potencial de adsorção de cádmio e chumbo. A lama vermelha é um material argiloso, com mesosporos e cxom elevado teor alcalino, além de alta condutividade elétrica. Na maior parte dos casos estudados neste trabalho, as amostras foram melhores descritas pelo modelo de Freundlich, sendo que a alma vermelha ativada termicamente a 400ºC apresentou a melhor capacidade de adsorção, 0,96 m/mol/g de Cd2+ e 2,93 mmol/g de Pb2+. Em todos os casos, a maior eficiência de adsorção ocorreu em pH próximo a 7, o tempo de equilíbrio foi próximo a 420 minutos, a cinética da reação obedeceu melhor ao modelo de pseudo... / Some elements are considered toxic, even in low concentrations, causing many public health problems. Among the toxic metals cadmium and lead have highlighted, as they are widely used in industrial activities, can cause contamination of soil and surface water and groundwater. Several alternatives are being studied for the removal of these metals. The aluminum industry generates a by-product known as red mud, formed large-scale requiring large area for your disposal. Studies have been made in order to reduce the amount of waste generated through technologies that will enables their reuse. An alternative is the use of red mud as adsorbent for treating contaminated liquids and waste areas, which when activated by heat and chemical treatment have shown increased adsorption properties. Thus, in the first step of this work red mud samples were activated by heat and chemical treatment, characterized the adsorption isotherms obtained using the Langmuir model and Freundlich. Subsequently, we analyzed the effect of different values of pH and temperature in the adsorption and obtained time balance and adsorption kinetics of the reaction, allowing to quantify the adsorption potential of cadmium and lead. The red mud is a clay material with mesoporous and high alkaline content, and high electrical conductivity. In most cases studied, the samples were best described by the Freundlich model, and the red mud thermally activated 400ºC showed the best adsortpion capacity 0.96 mmol/g Cd2+ and 2.93 mmol/g Pb2+. In all cases, the greater adsorption efficiency occurred at pH around 7, the equilibration time was close to 420 minutes, the reaction kinetics followed best to the pseudo second order model and endothermic reaction occurred

Orientador: Fabiano Tomazini da Conceição / Banca: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Amauri Antonio Menegário / Resumo: Alguns elementos são considerados tóxicos, mesmo em baixas concentrações, causando diversos problemas de saúde pública. Dentre os metais tóxicos, o cádmio e chumbo possuem destaque, pois são amplamente utilizados em atividades industriais, podendo provocar contaminação do solo e de águas superficiais e subterrâneas. Diversas alternativas vêm sendo estudadas para a remoção destes metais. A indústria de aluminio gera um subproduto conhecido como lama vermelha, formado em larga escala necessitando de extensa área para sua disposição . Estudos vêm sendo feitos com o objetivo de reduzir a quantidade gerada de rejeitos por meio de tecnologias que possibilitem sua reutilização. Uma alternativa é o uso da lama vermelha como adsorvedor para tratamento de áreas contaminadas e efluentes líquidos, que quando ativada por tratamento térmico e químico tem apresentado aumento das propriedades de adsorção. Assim, na primeira etapa deste trabalho amostras de lama vermelha foram ativadas por tratamento térmico e químico, caracterizadas, obtidas as isotermas de adsorção, utilizando-se os modelos de Langmuir e Freundlich. Posteriormente, foram analisadas a influência de diferentes valores do pH e da temperatura na adsorção e obtidos o tempo de equilíbrio e cinética da reação da adsorção, permitindo quantificar o potencial de adsorção de cádmio e chumbo. A lama vermelha é um material argiloso, com mesosporos e cxom elevado teor alcalino, além de alta condutividade elétrica. Na maior parte dos casos estudados neste trabalho, as amostras foram melhores descritas pelo modelo de Freundlich, sendo que a alma vermelha ativada termicamente a 400ºC apresentou a melhor capacidade de adsorção, 0,96 m/mol/g de Cd2+ e 2,93 mmol/g de Pb2+. Em todos os casos, a maior eficiência de adsorção ocorreu em pH próximo a 7, o tempo de equilíbrio foi próximo a 420 minutos, a cinética da reação obedeceu melhor ao modelo de pseudo... / Abstract: Some elements are considered toxic, even in low concentrations, causing many public health problems. Among the toxic metals cadmium and lead have highlighted, as they are widely used in industrial activities, can cause contamination of soil and surface water and groundwater. Several alternatives are being studied for the removal of these metals. The aluminum industry generates a by-product known as red mud, formed large-scale requiring large area for your disposal. Studies have been made in order to reduce the amount of waste generated through technologies that will enables their reuse. An alternative is the use of red mud as adsorbent for treating contaminated liquids and waste areas, which when activated by heat and chemical treatment have shown increased adsorption properties. Thus, in the first step of this work red mud samples were activated by heat and chemical treatment, characterized the adsorption isotherms obtained using the Langmuir model and Freundlich. Subsequently, we analyzed the effect of different values of pH and temperature in the adsorption and obtained time balance and adsorption kinetics of the reaction, allowing to quantify the adsorption potential of cadmium and lead. The red mud is a clay material with mesoporous and high alkaline content, and high electrical conductivity. In most cases studied, the samples were best described by the Freundlich model, and the red mud thermally activated 400ºC showed the best adsortpion capacity 0.96 mmol/g Cd2+ and 2.93 mmol/g Pb2+. In all cases, the greater adsorption efficiency occurred at pH around 7, the equilibration time was close to 420 minutes, the reaction kinetics followed best to the pseudo second order model and endothermic reaction occurred / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo121_1.pdf: 2067007 bytes, checksum: 6a9c5e1319f289dd1efe0b0888a96fd6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Os efluentes oriundos da indústria têxtil, quando não tratados adequadamente e despejados diretamente nos corpos de água constituem um sério problema do ponto de vista ambiental, uma vez que eles possuem uma alta toxicidade em sua composição. A remoção da cor desses efluentes tem sido tema de muitas pesquisas, mas o desafio consiste em encontrar um método seguro e eficaz capaz de reverter os danos causados, porém, sem ter um custo elevado, fato que inviabilizaria o processo. Nesse trabalho utilizou-se a técnica de adsorção para remoção do corante Indosol empregando como adsorvente, a lama vermelha e a argila esmectita por estarem disponíveis em grandes quantidades e apresentarem um alto poder de remoção de corantes. Os experimentos foram conduzidos em batelada analisando-se, através da técnica de planejamento fatorial, o efeito das principais variáveis influentes no processo: massa do adsorvente, pH e agitação. Também foi realizado o estudo cinético para verificar o tempo em que o processo atinge o equilíbrio. Os resultados mostraram que a lama vermelha e a argila esmectita são bons adsorventes para o corante em estudo. Observou-se que para maiores faixas de concentração da lama, obtêm-se maiores quantidades adsorvidas por unidade de massa. Já para a argila esmectita ocorre o contrário, a adsorção é maior para menores faixas de massa. A agitação não influenciou no processo mas o pH influenciou, sendo que para a lama vermelha observou-se uma maior quantidade de corante adsorvida para faixas maiores de pH e para a argila maior adsorção em faixas menores de pH. Verificou-se através do planejamento experimental fatorial, que o processo de adsorção foi influenciado pela quantidade de massa do adsorvente, pelo pH e pela interação entre as variáveis pH e massa, obtendo assim uma remoção de aproximadamente 0,110 mg.g-1 e 0,119 mg.g-1 com a lama e a argila respectivamente. Através da cinética foi possível observar que adsorção do Indosol tanto com a lama quanto com a argila alcançou o equilíbrio em um tempo de 1 minuto aproximadamente. Os resultados mostraram que o modelo de Freundlich é o que melhor representa o processo

Orientador: Sandro Donnini Mancini / Banca: Maria Lucia Pereira Antunes Silva / Banca: Jane Maria Faulstich de Paiva / Resumo: Apesar da inovação em ciência e tecnologia e do aumento da eficiência de processos produtivos, cada vez mais são buscadas soluções para diminuir a quantidade de resíduos industriais e pós-consumo. A energia eólica (energia limpa) é um setor que está em grande expansão, pois apresentou em 2015 um crescimento de 77% em comparação a 2014. Um dos componentes dos conjuntos geradores é a pá eólica, confeccionada basicamente de uma estrutura feita de resina epóxi, fibras de vidro, madeira e adesivo. O Brasil é o maior produtor de resíduos eletroeletrônicos da América Latina, com mais de 2 milhões de toneladas em 2016. Em relação a 2014, o crescimento foi de quase 10%, sendo que apenas 20% deles foram reciclados. A lama vermelha é um resíduo alcalino, gerada na produção do alumínio que oferece riscos ambientais. Este trabalho visa incorporar a resina epóxi com fibra de vidro e a lama vermelha, em poliestireno de alto impacto (HIPS) presente em resíduos pós-consumo de equipamentos eletroeletrônicos. Os resíduos de produção de alumínio e de pás eólicas foram caracterizados e posteriormente incorporados no HIPS nas proporções de 5%, 10% e 15% (em massa) através do processo de extrusão. Os compósitos então produzidos foram caracterizados pela presença de orgânicos, pelos ensaios teor de umidade, ensaios de índice de fluidez e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os corpos de prova foram confeccionados pelo processo de injeção e caracterizados pela microscopia eletrônica de varred... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Despite the science and technology's innovation and the efficiency of processes' production, sought solutions to reduce the amount of industrial and post-consumer waste are increasingly. Wind energy (clean energy) is a sector that is in great expansion, having in 2015 a growth of 77% compared to 2014. One of the components of the generator sets is the wind turbine, basically made of a structure made of epoxy resin, fiberglass, wood and glue. Brazil is the largest producer of electrical and electronic waste in Latin America, with more than 2 million tons in 2016. Compared to 2014, growth was almost 10%, with only 20% of them being recycled. Red mud is an alkaline residue that offers environmental risks. This project aims to incorporate the epoxy resin together with fiberglass and the red mud, in high impact polystyrene (HIPS) present in post consumer waste electrical and electronic equipment. Aluminum and wind turbine waste were characterized and later incorporated into HIPS in the proportions of 5%, 10% and 15% (by mass) through the extrusion process. The composites were characterized by the presence of organic, moisture content tests, fluidity index tests and differential scanning calorimetry (DSC). The specimens were prepared by the injection process and characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and elemental composition made using Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). These composites were mechanically evaluated in tensile and impact strength. The results s... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Fabiano Tomazini da Conceição / Banca: Maria Lucia Pereira Antunes / Banca: Carlos Alfredo Suárez / Resumo: Este estudo teve como objetivo caracterizar as propriedades da lama vermelha brasileira natural, tratada termicamente a 400ºC e tratada quimicamente por ácido clorídrico (HCI) e nitrato de cálcio (Ca(NO3)2), e avaliar a sua capacidade de adsorção de níquel (Nr2+) e zinco (Zn2+) em soluções aquosas. A influência da variação do pH no processo de adsorção foi analisada, encontrando-se o pH 7, dentre os valores estudados, como o ideal para a adsorção. Também foram realizados testes de adsorção com variação da concentração inicial de Nr2+ e Zn2+, em pH 5-5,5; a partir dos quais foram elaboradas isotermas de adsorção ajustadas pelos modelos de Freundlich e Langmuir. Como resultado, percebeu-se que a lama vermelha é um adsorvente efetivo de Nr2+ e Zn2+, sendo a lama ativada termicamente a que apresentou maior capacidade de adsorção para ambos os metais, tendo sido encontrados os valores de 1,86 mmol/g para o Nr2+ e 1,43 mmol/g para o Zn2+. Além disso, o tempo de equlíbrio de sete horas foi encontrado e a cinética da reação foi estudada por meio dos modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartículas, em pH 5-5,5. Concluiu-se que a reação de adsorção seguiu o modelo sde pseudo-segunda ordem. Também foram realizados estudos de termodinâmica, em pH 5-5,5, indicando que a reação de adsorção é endotérmica e que os metais possuem afinidade com a lma vermelha. Sendo assim, pode-se concluir que a lama vermelha tem potencial para ser utilizada como um adsorvente de baixo custo de aquisição para o tratamento de efluentes contaminados por metais / Abstract: This study aimed to characterize the properties of natural Brazilian red mud, heat treated red mud at 400ºC and chemically treated red mud by hydrochloric acid (HCI) and calcium nitrate (Ca(NO3)2), and evaluate its adsorption capacity for nickel (Nr2+) and zinc (Zn2+) in aqueous. Influence of pH variation in adsorption process was analyzed, finding pH 7, among studied values, as the ideal for adsorption. Also adsorption tests varying Nr2+ and Zn2+ initial concentrations were performed, at pH 5-5,5, and adsorption isotherms adjusted by Freundlich and Langmuir models were prepared. As a result, red mud was considered an effective Nr2+ and Zn2+ adsorbent. The thermally activated red mud showed the highest adsorption capacity for both metals, presenting maximum adsorption values of 1.86 mmol/g for Nr2+ and 1.43 mmol/g for Zn2+. Furthermore, the equilibration time of seven hours was found and pseudo -first order, pseudo-second order, Elovich and intraparticle diffusion models were used to study the kinetics, at pH 5-5,5. The results showed reaction of adsorption followed the pseudo-second order model. Also thermodynamic studies, at pH 5-5,5, were conducted, which indicated adsorption reaction is endothermic and the metals have affinity to red mud. Thus, it was concluded that red mud has potential to be used as an adsorbent of low acquisition cost for treatment of effluents contaminated by metals / Mestre

Orientador: Maria Lúcia Pereira Antunes / Banca: Marcio Alexandre Marques / Banca: José Lázaro Ferraz / Resumo: A geração de resíduos de mineração, sempre foi considerada um potencial risco ao meio ambiente, sendo de suma importância encontrar soluções alternativas de aproveitamento e valorização dos mesmos, com o objetivo de minimizar a disponibilidade no meio ambiente e atribuir novas funções para este tipo de material. O Brasil é um grande produtor de bauxita, sendo classificado entre os primeiros produtores desse mineral no mundo, porém o seu processamento gera um resíduo bastante alcalino denominado lama vermelha. Neste trabalho, foram determinadas propriedades físicas e químicas da lama vermelha total e de sua fração areia, obtida por peneiramento. Para isso foram feitas análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Fluorescência de Raios-X (FRX) e massa específica pela técnica de picnometria. Através desses resultados pode-se concluir que é possível através de uma técnica simples, segregar diferentes composições químicas elementares desse resíduo, como Si, Fe, Na e Ca. Atrelados à separação granulométrica, os resultados de massa específica mostram que a fração areia é mais densa e destaca-se também que cerca de 96% da massa da lama vermelha aqui estudada encontra-se nessa fração granulométrica. Também foi possível verificar a viabilidade de se utilizar esse resíduo e sua fração areia para produzir revestimentos em ligas de alumínio 1200, através de oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO). Dependendo das condições d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The generation of mining waste has always been conducted as a potential risk to the environment, and the amount of residual resources is the option of utilization and valorization, with the aim of minimizing the environment and new functions for this type of material. Brazil is a major producer of bauxite, being classified among the first producers of this mineral in the world, but its processing generates a rather alkaline residue called red mud. In this work, the physical and chemical properties of the total red mud and its sand fraction obtained by sieving were determined. For this, analyzes were performed by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS), X-Ray Fluorescence (FRX) and specific mass by the technique of pycnometry. Through these results it can be concluded that it is possible through a simple technique to segregate different elementary chemical compositions of this residue, such as Si, Fe, Na and Ca. The results show that the sand fraction is denser and that 96% of the mass of the red mud studied here is in this granulometric fraction. In this work, it was also possible to verify the viability of using this residue and its sand fraction to produce coatings in aluminum alloys 1200, through plasma assisted electrolytic oxidation (PEO). Depending on the deposition conditions, such as concentration (5g/ L and 10 g/L) and deposition time (300, 600 and 900 seconds), the coatings provide different physical and chemical characteristics and ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Luiza Cintra Campos / Banca: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva / Resumo: As indústrias têxteis caracterizam-se pelos elevados volumes de água consumida e de efluente lançado, o qual, por possuir coloração intensa, reduz a penetração da luz solar nos corpos hídricos receptores e afeta a fotossíntese. Nesse trabalho, avaliou-se a adsorção do corante Azul Reativo 19 (RA19) por carvão ativado comercial (CAP), CAP tratado por ozônio (CAP - O3), lama vermelha (LV) e LV tratada por ozônio (LV - O3). Os adsorventes foram caracterizados quanto ao pH, condutividade elétrica, número de iodo, índice de azul de metileno, granulometria, composição química, mineralogia e micromorfologia. Investigou-se a influência do pH e da temperatura no processo de adsorção. Além disso, analisou-se a cinética da adsorção de RA19 a diferentes concentrações iniciais (300, 500, 1000, 2000 e 3000 mg/L), por meio dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartículas e Elovich; e avaliou-se a capacidade de adsorção dos quatro adsorventes, por isotermas de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que o tratamento por ozônio não altera significativamente a composição química do CAP e da LV, mas possivelmente reduz o volume de mesoporos do CAP. A eficiência de remoção do RA19 por CAP independe do pH inicial da solução, mas por LV, é favorecida em pH mais baixo (igual a 3). Observou-se que 120 minutos são suficientes para atingir o equilíbrio da reação; e que o aumento da concentração inicial de corante reduz a eficiência de remoção, mas aumenta a ca... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Textile industries are characterized by high water consumption and by large effluent release, which is strongly colored and therefore reduces sunlight penetration into water and affects photosynthesis. This study evaluated the adsorption of Reactive Blue 19 (RB19) by commercial activated carbon (PAC), PAC treated by ozone (PAC - O3), red mud (RM) and RM treated by ozone (RM - O3). The adsorbents were characterized by pH, electric conductivity, iodine number, Methylene Blue index, granulometry, chemical and mineralogical composition and micromorphology. Influence of pH and temperature was investigated. Additionally, the RB19 adsorption kinetics was evaluated at different initial concentrations (300, 500, 1000, 2000 and 3000 mg/L) with the pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Elovich models; and the adsorptive capacity of the adsorbents was investigated by Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ozone treatment does not significantly change the chemical composition of PAC and RM, but it possibly reduces PAC's mesopore volume. The initial pH does not influence the efficiency of RB19 removal by PAC, but it influences the removal by RM, being higher at lower pH (equal to 3). The adsorption reached an equilibrium state at about 120 minutes from the beginning of the experiments; and it was observed that increasing initial dye concentration, removal efficiency was reduced, while adsorption capacity was improved. The experimental data fitted well to the pseudo second order and Elovich kinetics models, which indicate that the process is controlled by chemisorption. The RB19 removal obeys the Freundlich isotherm model, showing multilayer adsorption on heterogeneous surface. The thermodynamic studies indicated that RB19 has affinity to the adsorbents, and the reaction occurs spontaneously... (Complete abstract electronic acess below) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-01. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:01Z : No. of bitstreams: 1 000855240.pdf: 3017456 bytes, checksum: f98d71e59e31894f8bb00ea66b528f69 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este estudo teve como objetivo caracterizar as propriedades da lama vermelha brasileira natural, tratada termicamente a 400ºC e tratada quimicamente por ácido clorídrico (HCI) e nitrato de cálcio (Ca(NO3)2), e avaliar a sua capacidade de adsorção de níquel (Nr2+) e zinco (Zn2+) em soluções aquosas. A influência da variação do pH no processo de adsorção foi analisada, encontrando-se o pH 7, dentre os valores estudados, como o ideal para a adsorção. Também foram realizados testes de adsorção com variação da concentração inicial de Nr2+ e Zn2+, em pH 5-5,5; a partir dos quais foram elaboradas isotermas de adsorção ajustadas pelos modelos de Freundlich e Langmuir. Como resultado, percebeu-se que a lama vermelha é um adsorvente efetivo de Nr2+ e Zn2+, sendo a lama ativada termicamente a que apresentou maior capacidade de adsorção para ambos os metais, tendo sido encontrados os valores de 1,86 mmol/g para o Nr2+ e 1,43 mmol/g para o Zn2+. Além disso, o tempo de equlíbrio de sete horas foi encontrado e a cinética da reação foi estudada por meio dos modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartículas, em pH 5-5,5. Concluiu-se que a reação de adsorção seguiu o modelo sde pseudo-segunda ordem. Também foram realizados estudos de termodinâmica, em pH 5-5,5, indicando que a reação de adsorção é endotérmica e que os metais possuem afinidade com a lma vermelha. Sendo assim, pode-se concluir que a lama vermelha tem potencial para ser utilizada como um adsorvente de baixo custo de aquisição para o tratamento de efluentes contaminados por metais / This study aimed to characterize the properties of natural Brazilian red mud, heat treated red mud at 400ºC and chemically treated red mud by hydrochloric acid (HCI) and calcium nitrate (Ca(NO3)2), and evaluate its adsorption capacity for nickel (Nr2+) and zinc (Zn2+) in aqueous. Influence of pH variation in adsorption process was analyzed, finding pH 7, among studied values, as the ideal for adsorption. Also adsorption tests varying Nr2+ and Zn2+ initial concentrations were performed, at pH 5-5,5, and adsorption isotherms adjusted by Freundlich and Langmuir models were prepared. As a result, red mud was considered an effective Nr2+ and Zn2+ adsorbent. The thermally activated red mud showed the highest adsorption capacity for both metals, presenting maximum adsorption values of 1.86 mmol/g for Nr2+ and 1.43 mmol/g for Zn2+. Furthermore, the equilibration time of seven hours was found and pseudo -first order, pseudo-second order, Elovich and intraparticle diffusion models were used to study the kinetics, at pH 5-5,5. The results showed reaction of adsorption followed the pseudo-second order model. Also thermodynamic studies, at pH 5-5,5, were conducted, which indicated adsorption reaction is endothermic and the metals have affinity to red mud. Thus, it was concluded that red mud has potential to be used as an adsorbent of low acquisition cost for treatment of effluents contaminated by metals / FAPESP: 13/00994-6

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-28. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:12Z : No. of bitstreams: 1 000854134.pdf: 8399022 bytes, checksum: bc2f92bd7367204e3fca051d693b92ae (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A lama vermelha é um resíduo alcalino do processo Bayer, sendo descartada pela indústria e oferencendo riscos ambientais. Ela é rica em óxidos de Al, Ca, Si, Fe e Ti e por suas características tem sido estudada em diferentes áreas. Recentemente, alguns estudos apontaram seu uso como revestimento de metais. A oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO) vem se destacando por ser empregado industrialmente, uma vez que essa técnica permite o revestimento de paças de qualquer geometria, podendo revestir peças externa e internamente, além de não utilizar compostos nocivos ao meio ambiente. Assim, por suas propriedades, neste estudo a lama vermelha foi utilizada para a fabricação de revestimentos em liga de alumínio 5052 através de PEO, visando a proteção contra desgaste mecânico e também à valorização deste resíduo. O planejamento de experimentos seguiu o fatorial 2, onde foram variados os parâmetros de frequencia (200 e 300 Hz), tempo de deposição (10 e 20 minutos) e concentração da solução eletrolítica composta por lama vermelha (1 e 5 g/L). A voltagem foi mantida constante e com valor de 600 V para todas as deposições, o ciclo de trabalho foi de 60% também para todas as deposições. Reusos da solução também foram estudados. A lama vermelha foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Dispersão de Energia (MEV/EDS), Difratometria de Raios-X (DRX) e Espectroscopia no Infravermelho (FTIR). Os revestimentos foram analisados por MEV/EDS, DRX, FTIR, rugosidade, molhabilidade, energia de superfície, corrente parasita e ensaio de desgaste por pino-sobre-disco. A lama vermelha apresentou ser composta por C, O, Na, Al, Si, Ca, Ti, Fe, S e P, nas fases de rutilo, hematita, magnetita, goetita, gibbsita, quartzo, óxido de silício, alumina, caolinita, sodalita e calcita. Os revestimentos apresentaram O, Mg, Na, Al, Si, Ca, Ti, Fe, S e P. As fases de alumínio metálico, alumina... / Red mud is an alkaline residue of Bayer process, discarded by industry, which can contaminate groundwater and surface water, beyond the risk of containment burst. It contains Al, Ca, Si, Fe and Ti oxides and for its characteristics has been studied in different areas. Recently, some studies have reported its use as a metal couting. Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) is an emerging tecnique highly employed in industry for external ans internal recovery, once this technique allows the recovery of any geometry and being no environmental harmful. Thus, for its characteristics, red mud was studied as 5052 aluminum alloy coating through the plasma electrolytic deposition technique, to protect against wear, and also to add value to this residue. The design of experiments followed the factorial 2, where the following parameters were varied: frequency (200 and 300 Hz), deposition time (10 and 20 minutes) and concentration of the electrolyte solution, composed of red mud (1 and 5 g/L). The voltage voltage was kept constant at 600 V for all depositions, the duty cycle was 60% for all depositions as well. Red mud was analyzed by Scanning Electron Microscopy and Spectroscopy Energy Dispersive (SEM/EDS), X-Ray Diffraction (XRD) and Infrared Spectroscopy (FTIR). This coating were analyzed by SEM/EDS, XRD, FTIR, roughness, wettability, surface energy, eddy current and wear testing with pin-on-disk. Red mud consists of C, O, Na, Al, Si, Ca, Ti, Fe, S and P, in rutile, hematite, magnetite, goethite, gibbsite, quartz, silicon oxide, alumina, kaolinite, sodalite and calcite phases. The coatings are composed of O, Mg, Na, Al, Si, Ca, Ti, Fe, S and P. The phases of metallic aluminum, allumina, iron, titanium, spinel and iron titanium were identified. Although, in two series, alpha alumina may have occurred. The FTIR analysis showed presence of Al-O, Si-O, Si-Al-O, O-H and Fe-O bondings. The coatings increased the roughness of the substrate, ranging from 0.33...