Orientador: Marcia Miguel Castro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T07:45:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Escobar_EduardoMarchioni_M.pdf: 4616166 bytes, checksum: 408a53eb5fa36485cc72a600c9361d94 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-26T18:11:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ReaproveitamentoLamaVermelha.pdf: 2874468 bytes, checksum: d1198afafdca8853eb7d07d1bd8f3525 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-27T12:50:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ReaproveitamentoLamaVermelha.pdf: 2874468 bytes, checksum: d1198afafdca8853eb7d07d1bd8f3525 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-27T12:50:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ReaproveitamentoLamaVermelha.pdf: 2874468 bytes, checksum: d1198afafdca8853eb7d07d1bd8f3525 (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Compostos do tipo hidrotalcita, também conhecidos como hidróxidos duplos lamelares (HDLs), do sistema (Zn-Ni-Cu/Fe-Al)-SO4 foram obtidos por meio de co-precipitação a pH variável (crescente) utilizando lama vermelha (LV) como material de partida devido a sua elevada porcentagem de Fe3+ e Al3+. Para tal estudo, a LV, previamente caracterizada por FRX e DRX, foi submetida à abertura ácida com HClconc. e H2SO4 2N. Para os HDLs obtidos, foram avaliados a influência do tipo de cátion bivalente, da variação do pH de síntese (pH 5, 7, 8, 9, 10 e 12) e da variação de razão molar teórica r = MII/MIII (2, 3 e 4) na sua estrutura cristalina mediante as seguintes técnicas de caracterização: DRX, FT-IR, MEV/EDS, TG/ATD. Os resultados FRX revelaram que a LV é composta principalmente por Fe2O3 (32,80%), Al2O3 (19,83%), SiO2 (18,14%) e Na2O (11,55%). DRX corrobora os resultados da análise química, visto que foram identificados os minerais: hematita, goethita, gibbsita, sodalita, calcita, anatásio e quartzo. Zn-HDLs mostraram que a o aumento de pH de síntese colabora para um melhor ordenamento cristalino do material, uma vez que os picos se tornam melhor definidos, culminando com a melhor condição experimental em pH 9 e r = 3, cujo HDL foi identificado como o mineral natroglaucocerinita (d~11 Ǻ). Nesses valores de pH, a incorporação de SO42- no espaçamento interlamelar foi favorecida apesar da competição com o CO2 presente no ar atmosférico no momento da síntese. FT-IR também indica a presença do sulfato. As análises por MEV revelam a presença de cristais muito finos e pequenos, > 2μm, de forma hexagonal que pela análise via EDS indicaram, em sua composição, os elementos Na, Zn, Fe, Al, S, C e O. TG/ATD evidenciaram quatro etapas de perda de massa: desidratação, desidroxilação, desoxidenação e dessulfatação, para os HDLs com melhor ordenamento cristalino. Para os materiais menos cristalinos, as duas primeiras etapas ocorrem simultaneamente. Ni-HDLs apresentaram três picos com posições próximas às do mineral carrboydita a partir de pH igual a 7. No entanto, a partir de pH 9, surge hematita como uma fase acessória. Também há disputa entre os ânions SO42- e CO32- no espaço interlamelar, visto que os valores de espaçamento basal d diminuem (de aproximadamente 9,5 até 7,8 Ǻ). Tal fato também foi observado pelo FT-IR. As análises por MEV mostraram aglomerados de minerais anédricos menores que 2μm que, via EDS indicaram composição Ni, Fe, Al, S, C e O. As análises de TG/ATD apresentaram o mesmo comportamento do sistema anterior, evidenciaram as etapas de desidratação, desidroxilação, desoxigenação e dessulfatação e, para os materiais menos cristalinos, as duas primeiras etapas também ocorrem simultaneamente. Cu-HDLs, em valores de pH entre 7 e 10, não cristalizaram a fase HDL tal qual verificada para os sistemas contendo zinco ou níquel. O cobre distorce a estrutura do octaedro causando o chamado Efeito Jahn-Teller: distorção tetraédrica no ambiente octaédrico. As análises por FT-IR apresentaram o mesmo comportamento dos sistemas anteriores, apesar de o material se apresentar amorfo via DRX. O MEV também revela aglomerados amorfos que, de acordo com o EDS, indicaram em sua composição os elementos Cu, Fe, Al, S, C e O. As análises de TG/ATD apresentaram o mesmo comportamento que os materiais menos cristalinos dos dois sistemas anteriores, para os quais as etapas de desidratação e desidroxilação ocorreram simultaneamente. Mt-HDLs (mistura de Zn2+, Ni2+, Cu2+), apresentaram comportamento semelhante aos HDLs de níquel, com quatro picos em posições próximas aos da carrboydita a partir de pH igual a 7. A disputa entre sulfato e carbonato também se repete, visto que os valores de espaçamento basal d diminuem (de aproximadamente 9,5 até 7,9 Ǻ), o que também pode ser notado nos espectros de FT-IR. O MEV dessas amostras também apresentaram aglomerados com tamanhos menores que 2μm e, via EDS, indicaram em sua composição os elementos Zn, Cu, Ni, Fe, Al, S, C e O. Aqui também o comportamento das curvas TG/ATD foi semelhante aos materiais pouco cristalinos obtidos anteriormente. / Hydrotalcite-like compounds, also known as layered double hydroxides (LDH), from system Zn-Ni-Cu/Fe-Al/SO4 2- were obtained by co-precipitation at pH variable (increasing) using red mud (RM) as starting material due high contents of Fe3+ and Al3+. For this study, RM, previously characterized by XRF and XRD, was subjected to acid digestion with HClconc. and H2SO4 2N. For the LDHs obtained were evaluated influence of divalent cation, pH range of synthesis (pH 5, 7, 8, 9, 10 and 12) and the theoretical variation of molar ratio r = MII/MIII (2, 3 and 4) in the crystal structure using the characterization techniques: XRD, FT-IR, SEM/EDS, TGA/DTA. XRF revealed that RM is mainly composed of Fe2O3 (32.80%), Al2O3 (19.83%) SiO2 (18.14%) and Na2O (11.55%). XRD corroborates the results of chemical analysis, since the minerals were identified: hematite, goehtite, gibbsite, sodalite, calcite, quartz and anatase. Zn-LDHs showed that the increase in pH of the synthesis improves the crystalline order of the material, since the well-defined peaks become better culminating with the pH of synthesis set at pH 9, where LDH was identified as the natroglaucocerinite (d ~ 11 Ǻ). In these pH values, the incorporation of SO42- in the interlayer spacing was favored, despite competition with the CO2 present in atmospheric air at the synthesis time. FT-IR also indicates the presence of sulfate. Analysis by SEM showed very thin and small crystals, smaller than 2μm, that the hexagonal shape. Analysis by EDS showed its composition to the elements Na, Zn, Fe, Al, S, C and O. TGA/DTA analysis revealed the steps of dehydration, dehydroxylation, desoxygenation and desulfation. For the less crystalline materials, the first two occur simultaneously. Ni-LDHs showed three peaks with positions close to the mineral carrboydita from pH 7 to pH 12. However, from pH 9 at 12, there hematite as an accessory phase. Also there is dispute between the anions SO42- and CO32- in the interlayer space, whereas the values of basal spacing d decreases (approximately 9.5 to 7.8 Ǻ). This fact was also observed by FT-IR. Analysis by SEM showed agglomerates of anhedral minerals smaller than 2μm, presented by EDS composition Ni, Fe, Al, S, C and O. The analysis TGA/DTA shows the same previous behavior, showing the steps of dehydration, dehydroxylation, deoxygenation and desulfation and for the less crystalline materials, also the first two steps occur simultaneously. Cu-LDHs at pH values from 7 to 10, do not crystallize such that the LDH phase. Copper distorted octahedron structure causing Jahn-Teller effect: distorted tetrahedral in the octahedral. Analysis by FT-IR showed the same behavior as the previous samples, while the amorphous material is present. The SEM also shows that amorphous agglomerates according to the ESD, exhibit in their composition the elements Cu, Fe, Al, S, C and O. The analysis TGA/DTA exhibited the same behavior as the less crystalline materials of the two previous systems, for which dehydration and dehydroxylation steps occur simultaneously. Mt-LDHs (mixture of Zn2+, Ni2+, Cu2+), presented a similar behavior to Ni- LDHs, with four peaks at positions close to the carrboydita from pH 7 at 12. The dispute between sulphate and carbonate also repeated, since the basal spacing d values decrease (approximately 9.5 to 7.9 Ǻ), which can also be seen in the FT-IR spectra. The SEM samples showed these agglomerates with sizes smaller than 2μm, and EDS present in the composition elements Zn, Cu, Ni, Fe, Al, S, C and O. Here also the behavior of the TGA/DTA was similar to that obtained previously poorly crystalline materials.

Submitted by Dilene Paulo (dilene.fatima@ufcg.edu.br) on 2018-02-05T15:39:20Z No. of bitstreams: 1 LUIS EDUARDO MEDEIROS FROTA – DISSERTAÇÃO PPGEQ 2012.pdf: 1801644 bytes, checksum: 1d91f3ec19c316106682f868684e0357 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-05T15:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIS EDUARDO MEDEIROS FROTA – DISSERTAÇÃO PPGEQ 2012.pdf: 1801644 bytes, checksum: 1d91f3ec19c316106682f868684e0357 (MD5) Previous issue date: 2012-05-16 / O Oxido de alumínio, Al2O3, comumente chamado de alumina se trata de um composto químico de ampla utilização na indústria estando presente em pastas de dente, tinta, aditivos para tratamento de água dentre outros. Porém sua principal utilização é na indústria do Alumínio onde representa a principal material prima para a obtenção deste metal. A maior parte do Oxido de alumínio produzido no mundo hoje tem como fonte primária a Bauxita. O Alumínio está presente nesse minério na forma de óxi-hidroxidos de alumínio onde os principais são: gibbsita Al(OH)3, diasporo AlO(OH) e boehmita AlO(OH). O processo de refino para obtenção da Alumina a partir da Bauxita mais comumente aplicado atualmente é o processo Bayer no qual o minério é atacado com uma solução cáustica a base de hidróxido de sódio (NaOH) a fim de solubilizar o Alumínio para posterior recristalização. As várias etapas do processamento do minério são definidas e ajustadas em virtude das peculiaridades da bauxita utilizada como, por exemplo, composição química, granulometria e composição mineralógica. Bauxitas com características diferentes pedem processamento diferenciado. Com a demanda por alumina crescente, novas fontes de Bauxita necessitam ser exploradas e uma preocupação é que tipo de mudanças um minério de uma nova fonte pode causar ao processo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a bauxita proveniente de uma nova fonte seus impactos no processo servindo como embasamento para tomada de decisão sobre a viabilidade da abertura de uma nova mina e um aumento de capacidade de processamento por parte da Refinaria. Caracterização química e simulação do processo Bayer em bancada mostraram que o material proveniente da nova fonte de bauxita não apresenta diferenças significativas em relação ao minério já utilizado embasando assim os investimentos para abertura e uma mina com capacidade de 4 milhões de toneladas de minério por ano e um aumento de capacidade de produção na refinaria de 2 milhões de toneladas de alumina ao ano. / The aluminum oxide, Al2O3, commonly called alumina it is a compound widely used in chemical industry and is present in toothpastes, ink, water treatment additives and others. However aluminum industry is the principal client where is the main raw material for production of this metal. Most of the aluminum oxide produced today has Bauxite as the main source. The aluminum is present in this ore as oxi-hydroxides which are the main: gibbsita Al(OH)3, diasporo AlO(OH) and boehmita AlO(OH). The refining process for obtaining alumina from bauxite most commonly is the Bayer Process where ore is attacked with a caustic solution based on sodium hydroxide (NaOH) in order to solubilize the aluminum subsequent to recrystallization. The various steps of ore processing are set and adjusted based on the characteristics used as, eg, chemical, mineralogical composition and particle size. Bauxites with different characteristics require different processing. With the increasing demand for alumina, new bauxite sources need to be explored and to know what kind of changes new ore source could require is fundamental. This work aimed to evaluate possible impacts caused by a new source and use this information to evaluate a new mine operation and increase processing capacity at Refinery. Chemical characterization and reproduction of some stages of the Bayer process in bench showed that material from the new source of bauxite does not differ significantly in relation to the first ore confirming investments for opening a anew mine with a capacity of 4 million tons per year supporting production increase refinery production capacity of 1,5 million tons of alumina per year.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2013-02-01T12:59:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoHidrometalurgicoCompostos.pdf: 2277956 bytes, checksum: ba6cbb442f19af8e164fa3c9f96bcb11 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-02-04T11:58:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoHidrometalurgicoCompostos.pdf: 2277956 bytes, checksum: ba6cbb442f19af8e164fa3c9f96bcb11 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-04T11:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoHidrometalurgicoCompostos.pdf: 2277956 bytes, checksum: ba6cbb442f19af8e164fa3c9f96bcb11 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estudos realizados no resíduo do processo Bayer, lama vermelha, para reciclagem desse material têm sido intensificados por suas características físico-químicas. O resíduo é constituído por inúmeros óxidos, destes se destaca o óxido de ferro em teores acima de 30% em peso e óxido de titânio em concentrações acima de 5% em peso. Este trabalho estuda a possibilidade de extrair óxido de ferro, objetivando a concentração de compostos de titânio. A extração foi realizada através do processo de calcinação da lama vermelha a 900°C seguida de lixiviação ácida com concentração de H2SO4 a 20% e 30% em volume a 60°C, 80°C e 90°C, com retirada de uma alíquota a cada 30 minutos. Durante o processo de lixiviação, foi observada extração intensa dos compostos de ferro, resultando no aumento da concentração de titânio na lama vermelha, verificado em todos os experimentos, com destaque para os que foram realizados a 90°C e H2SO4 a 30% em v/v, onde houve extração de 95% de ferro e concentração de até 14% de titânio considerando o balanço de massa global. Diante dos dados obtidos, a lama vermelha torna-se um material interessante para ser utilizado como fonte alternativa para obtenção de minerais de titânio, os quais são encontrados na natureza com um percentual em torno de 8%. / Studies performed in the Bayer process residue, red mud, for recycling this material has been intensified by their physicochemical characteristics. The residue has several oxides, these stands out the iron oxide content above 30% by weight and titanium oxide at concentrations above 5% by weight. This work studies the possibility of extracting iron oxide, aiming at concentration of titanium compounds. The extraction was carried through process of calcination of red mud at 900°C followed by acid leaching with concentration of H2SO4 at 20% and 30% by volume at 60°C, 80°C and 90°C, with removal of an aliquot every 30 minutes. During the leaching process, there was intense extraction of iron compounds, resulting in an increased concentration of titanium at the red mud. This was found in all experiments, especially those which were performed at 90°C and H2SO4 at 30% v/v, where was a extraction of 95% iron and concentration of up to 14% titanium considering the global mass balance. From the data obtained, the red mud becomes an interesting material to be used as an alternative source of minerals titanium, which are found in nature with a percentage of around 8%.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-05-10T22:14:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AbsorcaoGasesQueima.pdf: 3467656 bytes, checksum: 26e9491cc2fc3f0a42027ee935e5453b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-05-20T12:44:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AbsorcaoGasesQueima.pdf: 3467656 bytes, checksum: 26e9491cc2fc3f0a42027ee935e5453b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-20T12:44:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AbsorcaoGasesQueima.pdf: 3467656 bytes, checksum: 26e9491cc2fc3f0a42027ee935e5453b (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produção de alumina pelo processo Bayer produz de 1 a 3 toneladas de resíduo por tonelada de alumínio. Esse resíduo é denominado lama vermelha, composto de minerais não solúveis em hidróxido de sódio concentrado, como hematita e outros óxidos férreos, quartzo e óxidos de titânio. A lama vermelha possui em sua composição variados teores de NaOH, dependendo especificamente da planta industrial utilizada. A proposta desse trabalho é avaliar o processo de absorção de gases provenientes de uma caldeira em contracorrente com uma suspensão de lama vermelha a 27%, em torre spray e em torre de recheio estruturado. Foram realizados experimentos variando-se o tipo de torre de absorção, temperatura da fase líquida e teor de sólidos na fase líquida para avaliar a redução do teor dos gases de combustão na saída da torre de absorção e a variação do pH de acordo com o tempo de operação, para que fosse possível identificar o tempo necessário para que ocorra a neutralização da lama vermelha, bem como a redução no teor de dióxido de carbono, para isso foram realizadas medições dos teores de gases na entrada e na saída da torre de recheio estruturado, bem como medições de temperatura e pH. A absorção de CO2 presente no gás de combustão pela suspensão de lama vermelha se dá pelo processo da carbonatação, no qual o gás reage com o NaOH presente na lama vermelha, sendo a água o catalisador. Os resultados obtidos após os experimentos foram satisfatórios, e concluiu-se que o processo realizado nas torres de absorção é eficiente para a diminuição do pH da lama vermelha e a redução do teor de CO2 liberado para a atmosfera, promovendo um ganho duplo para o meio ambiente. / The production of alumina from the Bayer process produces 1-3 tons of waste per ton of aluminum. This residue is known red mud, compound of minerals insoluble in concentrated sodium hydroxide, hematite and other iron oxides, quartz and titanium oxides. The red mud has in its composition varied levels of NaOH, depending on the specific industrial plant used. The purpose of this study is to evaluate the process of absorption of gases from a boiler countercurrent with a suspension of red mud, in a spray tower and a packed column. Experiments were performed varying the type of absorption tower, temperature of the liquid phase and solids content in liquid phase to evaluate the reduction in content of gases of combustion in the output of absorption tower and pH variation with time of operation, it was possible to identify the time required for the occurrence of red mud neutralization, and also a reduction in the content of carbon dioxide, thereunto were performed measurements of the concentrations of gasesin the input and output packed column, and also measurements of temperature and pH. The absorption of CO2 existing in the gases of combustion for suspension of red mud occurs by the carbonation process, where the gas reacts with NaOH present in red mud, with water as catalyst. The results obtained after the experiments were satisfactory, and it was concluded that the process performed in absorption towers is efficient for pH reduction of red mud and reducing the content of CO2freed to atmosphere, providing a double profit for the environment.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-16T00:23:39Z No. of bitstreams: 1 SILENE APARECIDA VENDRASCO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2006..pdf: 13174792 bytes, checksum: 0ed866f915ffb3b9c8a6e81e1eb968a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T00:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SILENE APARECIDA VENDRASCO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2006..pdf: 13174792 bytes, checksum: 0ed866f915ffb3b9c8a6e81e1eb968a2 (MD5) Previous issue date: 2006-12-11 / A última etapa de obtenção da uluminu durante o Processo Bayer consiste na eliminação da água de cristalização do hidrato (AI2O3.3H2O). Para tanto, o hidrato é calcinado a uma temperatura de cerca de 1000 °C nos chamados fornos de calcinação onde é utilizado o óleo diesel e o óleo BPF como combustível. O óleo diesel é utilizado na etapa de aquecimento do calcinador e o BPF para calcinar a alumina. O óleo BPF utilizado no processo contém, em média, cerca de I a 2 % de enxofre. Este elemento é indesejável devido à ação corrosiva de seus compostos e à formação de gases tóxicos como SO2 (dióxido de enxofre) e SO3 (trióxido de enxofre), que ocorre durante sua combustão. A ALUMAR produz cerca de 1,5 milhões de t/ano de alumina o que consome urna significativa quantidade de óleo BPF. A combustão deste óleo, por sua vez, produz uma grande carga poluidora na forma de emissões de enxofre para o ar ambiente. Visando mitigar o impacto ambiental, a companhia tem buscado alternativas para reduzir as emissões gasosas. Entre as alternativas pode-se utilizar outro combustível com menor teor de enxofre. Nesta linha, uma opção é a utilização do biodíesel que é um combustível de queima limpa e virtualmente livre de enxofre produzido a partir de matérias primas renováveis, como os óleos vegetais, gordura animal e óleos de frituras residuais. Este combustível é comumente utilizado puro ou misturado ao óleo diesel derivado do petróleo em diferentes porcentagens em motores do ciclo diesel. Tendo em vista os benefícios ambientais da utilização do biodíesel em motores diesel, neste trabalho optou-se em testá-lo como alternativa aos combustíveis derivados de petróleo no processo de calcinação. Primeiramente foram medidas as propriedades ftsicoquímicas do biodíesel puro e de suas misturas com o óleo BPF. Os resultados foram comparados entre si considerando os parâmetros de controle utilizados no processo de calcinação da ALUMAR. As propriedades físico-químicas estudadas foram o poder calorífico, viscosidade, teor de enxofre, massa específica e teor de vanádio. Os resultados mostraram que os ganhos em termos de redução no teor de enxofre e viscosidade compensam a perda em termos de poder calorífico e massa específica. Porém, o atual custo, ainda elevado, do biodíesel faz com que sua utilização seja ainda restritiva para este processo. Isto é reflexo do tato de que o Brasil ainda não tem uma capacidade de produção de biodíesel capaz de substituir parcialmente o óleo BPF utilizado em processos industriais, pois o foco atualmente é a substituição parcial do óleo diesel automotor. Um outro ganho que deve ser considerado no levantamento do balanço econômico é a questão dos créditos de carbono, pois o biodíesel é um combustível de origem renovável e apesar o Brasil não estar inserido no anexo I do protocolo de Quioto, a empresa tem outras unidades no mundo que podem estar se beneficiando destes créditos. / The last stage of production of alumina during the Bayer Process consists of the elimination of the crystallization water from the hydrate (AI2O1.3H2O). To reach so, the hydrate is calcined at a temperature of about 1000 °C in ovens called "calcinadores" using diesel and BPF oil as fuels. The diesel oil is used in the stage of heating-up the oven ("calcinador") and the BPF to calcine alumina. The BPF Oil used in the process contains in average about I to 2 % of sulphur. This element is undesirable due to corrosive action of its composites and causes the formation of toxic gases as SO2 (sulphur dioxide) and SOi (sulphur trioxide) during its combustion. ALUMAR produces about 1,5 million ton alumina per year what consumes a significant amount of BPF oil. The burning of all this oil, in turn, produces a great load of pollutants in the form of sulphur emissions that is released to the atmosphere. Aiming to mitigate the environment impact, the company has been searched alternative to reduce such gaseous emissions. Among the alternatives stands the use of other type of fuel with lesser sulphur content. Following this line, an option would be the use of biodíesel or also called green combustible. It is produced from renewable raw materials as vegetable oils, animal fats and waste vegetable oils. It is a clean burning fuel virtually free of sulphur. This fuel has been used pure or blended with diesel in different percentages in diesel cycle engines. In view of the environmental benefits of the biodíesel use in diesel engines, we choose to test it as an alternative fuel in the calcination process. Firstly it was measured the physical-chemical properties of the neat biodíesel and its mixtures with BPF oil. The properties were evaluated regarding the quality control parameters used in the ALUMAR calcination process. The physical-chemical properties studied were the heat power, sulphur content, viscosity, density and vanadium content. The results showed that the benefits in the quality of the fuel in terms of sulphur content and viscosity reduction compensate the loss in its heat content and density. Nevertheless, the biodíesel actual cost is still high what restrict its utilization as an alternative fuel in the process. This situation reflects the fact that Brazil still don't have a biodíesel production capacity to replace, at least partially, the heavy oil (BPF) utilized in industrial processes and nowadays the government effort is focused in the diesel replacement. Another issue that must be regarded during the evaluation of the economic balance is the carbon credits. Biodiesel is a renewable fuel and in spite of/Brazil is not inserted in the annex 1 of Kioto Protocol, Alcoa have many other branches around the word that can take the benefits of those credits

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T11:53:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaUsoResiduo.pdf: 21601757 bytes, checksum: 392056280943723948024ad034def6c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:34:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaUsoResiduo.pdf: 21601757 bytes, checksum: 392056280943723948024ad034def6c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaUsoResiduo.pdf: 21601757 bytes, checksum: 392056280943723948024ad034def6c1 (MD5) Previous issue date: 2015-05-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram produzidos compósitos de poliéster isoftálico, utilizando-se a lama vermelha (LV) e fibras de curauá cardada (FCC) alinhadas e orientadas randomicamente, com e sem LV. Os compósitos foram fabricados pelo processo hand lay up e a moldagem por compressão. Foram produzidas placas de poliéster isoftálico, compósitos com a matriz de poliéster e LV e os compósitos com LV e FCC. Foram avaliadas as propriedades físicas, térmicas e mecânicas, dos compósitos. Constatou-se que o aumento de LV em 30% (v/v) melhora as propriedades mecânicas, térmicas e físicas dos compósitos. A adição de 25% (v/v) de FCC e LV a 5% (v/v) recupera em 84% o módulo de elasticidade comparado ao compósito com 10% (v/v) de FCC e 5% de LV. Em compósitos com 5% de FCC orientado randomicamente e 30 % (v/v) de LV apresenta recuperação de 29% do módulo de elasticidade. Em compósitos com 25% (v/v) de LV evidencia-se efetivo retardo de chama. Constata-se a influência da LV na condutividade térmica dos compósitos de poliéster isoftálico, com aumento de (92% a 0°C), (71% a 25°C) e (69% a 50°C) em compósitos com 30% de LV comparados com a matriz. A lama vermelha e a fibra de curauá podem ser insumos importantes na produção de compósitos de poliéster isoftálico, para a produção de painéis, paredes, divisórias internas e portas para construção civil. / In this work it was produced composite isophthalic polyester, using red mud (RM) and fibers of carded curaua (FCC) randomly oriented and aligned with and without red mud. The composites were made by hand lay-up process and compression molding. Isophthalic polyester plates were produced composites with polyester matrix and composites with RM and RM and FCC. Physical, thermal and mechanical properties of the composites were evaluated. It was found that the increase in RM in 30% (v/v) improves the mechanical, thermal and physical properties of the composites. The addition of 25% (v/v) FCC and RM 5% (v/v) recovering at 84% the modulus of elasticity compared to composite with 10% (v/v) and 5% FCC RM. In composites with 5% FCC randomly oriented and 30% (v/v) RM has 29% recovery of the modulus of elasticity. In composites with 25% (v/v) shows RM to be effective flame retardancy. LV is the influence of the thermal conductivity of the composite isophthalic polyester with increased (92% to 0 ° C) (71% at 25 ° C) (69% at 50 °C) composites with 30% LV compared with the matrix. The red mud and curaua fiber may be important inputs in composite isophthalic polyester, for the production of panels, walls, doors and internal partitions for construction.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T15:09:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-16T11:35:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T11:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) Previous issue date: 2014-12-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As atividades industriais cada vez mais geram uma grande quantidade de resíduos e subprodutos, sendo armazenados no meio ambiente, apresentando características físico-químicas que podem na maioria das vezes serem reutilizadas. A lama vermelha, resíduo do processo Bayer, vem sendo estudada para o uso na produção de agregados sintéticos, que tem como finalidade substituir os agregados naturais utilizados na construção civil. Este trabalho estuda as características físico-químicas e mineralógicas dos agregados sintetizados a partir da mistura da lama vermelha, argila, areia e carvão vegetal em 4 composições, variando as quantidades de lama vermelha e argila. As matérias primas foram pré-tratadas e analisadas por fluorescência de Raios-X, difração de Raios-X, Análise térmica e granulométrica. As amostras foram calcinadas a 1200ºC por 4 horas. Em seguida submetidas a análises por difratometria de Raios-X, fluorescência de Raios-X, análise térmica diferencial e microscopia eletrônica de varredura para caracterização e testes físicos. Para o estudo da observação de mullita no agregado sintético foram confeccionados corpos de prova embutidos em resina e adição de HF a 5% por 3 e 4 minutos. O material após a sinterização apresentou, massa especifica aparente média abaixo de 2 g\cm3, fases cristalinas principais por DRX quartzo e hematita e pode ser observada a presença de mullita a partir do tratamento com HF. / The industrial activities increasingly generate a lot of waste and by-products being stored in the environment, with physicochemical characteristics which can most often be reused. The red mud residue from the Bayer process, is being studied for use in the production of synthetic aggregates, which aims to replace natural aggregates used in construction. This work studies the physical, chemical and mineralogical characteristics of the aggregates synthesized from a mixture of red mud, clay, sand and charcoal in 4 compositions, varying amounts of red mud and clay. The raw materials were pretreated and analyzed by X-ray fluorescence, X - ray diffraction, thermal and particle size analysis. The samples were calcined at 1200 °C for 4 hours. Then subjected to analysis by X-ray diffraction, X- ray fluorescence, differential thermal analysis and scanning for characterization and physical tests electron microscopy. For the study of the observation of synthetic mullite aggregate specimens embedded in resin, and adding 5% HF for 3 to 4 minutes were made. The material presented after sintering, apparent specific gravity average below 2 g\cm3 main crystalline phases by XRD quartz and hematite and the presence of mullite from the HF treatment can be observed.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-07-01T22:18:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoAvaliacaoUso.pdf: 10721559 bytes, checksum: 776cb6f028a953bd6df65c698c045f19 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho(irvana@ufpa.br) on 2013-07-02T12:44:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoAvaliacaoUso.pdf: 10721559 bytes, checksum: 776cb6f028a953bd6df65c698c045f19 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-02T12:44:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoAvaliacaoUso.pdf: 10721559 bytes, checksum: 776cb6f028a953bd6df65c698c045f19 (MD5) Previous issue date: 2010-03 / A grande quantidade de resíduos sólidos, oriundos da indústria de mineração e metalurgia, constitui um sério problema sócio-ambiental. As características físicoquímicas destes resíduos despertam grande interesse para outras indústrias. A indústria cerâmica pode ser uma interessante consumidora da maioria deste material, para suprir a grande escassez das reservas de matérias-primas atual. Neste contexto, este trabalho mostra os estudos realizados para a reciclagem da lama vermelha, como matéria-prima na produção de agregado sintético, visando à construção civil. A lama vermelha, principal rejeito industrial da fabricação de alumina, mostrou-se um insumo de grande interesse na fabricação de diferentes tipos de agregado para ser utilizado na produção de concreto, para a construção civil. Pelas suas características físico-químicas e a grande quantidade que é produzida anualmente (cerca de 10.000.000 t em duas fábricas, só no Norte do Brasil). Estudos realizados neste trabalho mostram a possibilidade de fabricação de agregados, com diferentes propriedades e possibilidades de aplicação, na indústria da construção civil. Estas propriedades dependem do controle de parâmetros, como o teor de sílica livre e argila, a granulometria e a temperatura de sinterização. Tais variáveis permitem controlar perfeitamente a formação de fase vítrea que é a responsável pelas propriedades dos agregados como: porosidade, resistência mecânica e densidade. Este material pode ser utilizado em concreto convencional ou em concretos especiais, para atender a demanda da construção civil. / The large amount of solid waste coming from mines and metallurgical industries became a serious social-environmental problem. The physical and chemical features of this material can raise a great interest in other industries. The ceramic industry might be a great costumer for most of this material, since it can supply the current lack of raw material. The red mud, main industrial residue of the alumina manufacturing, has been a very interesting input for several kinds of aggregates manufacturing used for the concrete production in civil engineering. In this context, this paper deals with studies concerning the red mud recycling to be applied as raw material for the synthetic light aggregate production to be used as an alternative material in the civil construction industry. This is because of its physical-chemical features and the large amount annually produced (around 10 million tons within two factories in the North of Brazil). The studies completed in this work show the feasibility of aggregates manufacturing, with different properties and possibilities. These properties depend on the parameters control such as content of free silica and clay, and the sintering temperature. Such variables allow to perfectly controlling the glassy phase formation which is responsible for the aggregate properties such as: porosity, mechanical resistance and density. This material can be used for conventional or special concretes to supply the civil engineering needs.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-06T20:35:55Z No. of bitstreams: 1 ILIANA DE OLIVEIRA GUIMARÃES - TESE PPG-CEMat 2014..pdf: 50160837 bytes, checksum: 767ec5c57ef7319ccbd6b2d10571ff53 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-06T20:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ILIANA DE OLIVEIRA GUIMARÃES - TESE PPG-CEMat 2014..pdf: 50160837 bytes, checksum: 767ec5c57ef7319ccbd6b2d10571ff53 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / O processo Bayer, utilizado para a obtenção de alumina, usa bauxita como matériaprima. Este processo abrange quatro estágios: digestão, clarificação, precipitação e calcinação. O resíduo gerado na etapa de calcinação é um produto com pequeno tamanho de partícula, conhecido como ESP dust. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver membranas cerâmicas tubulares utilizando em sua composição o ESP dust, um pó de alumina do precipitador eletrostático, e uma argila bentonítica. Inicialmente, foi realizada a caracterização dos precursores. Foram analisadas duas amostras do resíduo, uma do resíduo bruto e outra do resíduo calcinado a 1200°C. Essas amostras apresentaram um alto teor de alumina nas suas composições químicas. As fases gibbsita e α-alumina foram identificadas no resíduo bruto e, após sua calcinação, a gibbsita foi totalmente transformada em α-alumina. Observou-se que não houve alterações significativas no tamanho e morfologia das partículas após a calcinação, mas durante este processo, as partículas tornaram-se porosas, provavelmente devido às mudanças de fase cristalina da alumina e a saída de água dos cristais. Dentre vinte formulações diferentes testadas para produzir membranas cerâmicas, quatro composições apresentaram os melhores resultados com relação ao processamento por extrusão: duas composições com o resíduo bruto e duas com o resíduo calcinado. Neste trabalho, as membranas tubulares compostas pelo resíduo de alumina e pela argila bentonítica foram produzidas por extrusão e foram sinterizadas a 900, 1000 e 1100°C. Foi observado que as membranas produzidas apresentaram superfícies com poros distribuídos. A porosidade aparente variou entre 47,70% (composição com 60% de resíduo calcinado e 40% de argila bentonítica sinterizada a 1000°C) e 58,40% (composição com 70% de resíduo bruto e 30% de argila bentonítica sinterizada a 1000°C). Foram realizados ensaios de fluxo tangencial com água deionizada em pressões de 1,0; 1,5 e 2,0 Bar. O maior fluxo permeado (909,24L/h.m2) foi observado para as membranas feitas da composição contendo 70% de resíduo bruto e 30% de argila bentonítica sinterizadas a 1100°C, aplicando pressão de 1 Bar. / The Bayer process uses bauxite as raw material to obtain alumina. This process includes four stages: digestion, clarification, precipitation and calcination. The waste generated during the calcination step is a product with small particle size, known as ESP dust. This research aimed to develop tubular ceramic membranes using in its composition the ESP dust, an alumina powder from electrostatic precipitator, and a bentonite clay. Initially, the characterization of the precursors was performed. Two samples were studied, one from crude residue and other from calcined residue at 1200°C. These samples showed a high content of alumina in chemical compositions. The gibbsite and α-alumina phases were identified in crude residue and after calcination gibbsite was completely transformed into α-alumina. Were observed no significant changes in particles size and morphology after calcination, but during this process, the particles become porous, probable due changes in crystalline phase of alumina and the water outlet of crystals. Among twenty different formulations tested to produce ceramic membranes, four compositions showed better results with regard to the extrusion processing: two compositions with crude residue and two with calcined residue. In this paper, tubular membranes produced from alumina residue and bentonite clay were sintered at 900, 1000 and 1100°C. It was observed that the produced membranes had surfaces with distributed pores. The apparent porosity was between 47.70% (composition with 60% of calcined residue and 40% of bentonite clay sintered at 1000°C) and 58.40% (composition with 70% of crude residue and 30% of bentonite clay sintered at 1000°C). Tangential flow tests were performed with deionized water at pressures of 1.0; 1.5 and 2.0 Bar. Higher permeate flow rate (909,24L/h.m2) was observed for membranes made of a composition containing crude residue (70%) and bentonite clay (30%) sintered at 1100°C, applying pressure of 1 bar.