The presence of Ca(OH)2 (or free lime) in lime mud can cause many problems in the recovery process of kraft pulp mills. Conventional free lime analyses require extensive laboratory work and give inconsistent results. A systematic study was performed to determine if zeta potential, a quickly measurable dispersion characteristic, can be used to indicate the presence of free lime in the recovery process. Measurements were made on synthetic wet lime mud to simulate samples collected after the white liquor clarifier in pulp mills. The results show that zeta potential increases from negative to positive when the free lime content in the lime mud exceeds a critical threshold. This change from negative to positive zeta potential of the lime mud slurry can be used as a basis for developing an on-line monitoring system that effectively detects free lime in the lime mud in order to avoid problems associated with overliming in the recovery process.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis_Ariel_final.pdf: 5083548 bytes, checksum: acac140ede5eeafdd769aa58a612e863 (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / This work aims to study the electrochemical steel ASTM A285 Grade C and the same welded with coated electrode AWS E 7018 in the solution of industrial white liquor used in pulp and paper industry by the Kraft method. Samples were withdrawn by electroerosion into three regions: the base metal (BM), the heat affected zone (HAZ) and at the weld metal (WM). Corrosion rates of the three metal regions were determined in 8°C, 16°C, 24°C, 35°C, 42°C, 50°C and 60°C temperature. The values of corrosion rates were compared with the BM, ZTA and WM corrosion rates in electrolytic solutions of the main chemical components of the industrial white liquor in the same temperature range. These solutions were 0,1 mol/L of Na2SO4; 2.276 mol/L of NaOH; 0.126 mol/L of Na2S; 0.128 mol/L of Na2CO3 and simulated white liquor composed of the above solutions with the same molar concentrations. The BM to 24°C, industrial white liquor aerated presented corrosion rate of 0.022 mm/year, 0.045 mm/year for the HAZ and 0.032 mm/year for the WM. It was observed that the HAZ corrosion rates were higher than BM and WM in all solutions studied. Lower corrosion rates were in Na2CO3, followed by NaOH, Na2S, simulated white liquor and finally with the highest corrosion rates in white liquor industry. All solutions are presented alkaline, except sodium sulfate, and it was observed that the three regions are passivated when compared to a reference solution of 0.1 mol/L Na2SO4, and aerated with a pH between 6.0 to 6.5. This passivation film are complex chemical composition due to the presence in solution of OH- HS- ion. From the corrosion potentials of BM in each solution and the pH values it was found that the BM region is passivated according iron Pourbaix diagram in water. Chronoamperometry and voltammetric studies showed that these passivation films that promote greater protection against corrosion, they are solubilized in NaOH solution, simulated white liquor and industrial white liquor when submitted to anodic polarization in potential near at +2.0 V versus saturated calomel electrode. In Na2S and Na2CO3 solution was observed the formation of thick deposits on the surface of BM and when analyzed by EDS was observed the presence of phases such as oxides, sulfides and possibly iron carbonate. / Este trabalho tem como objetivo o estudo eletroquímico do aço ASTM A285 Grau C soldados com eletrodo revestido AWS E 7018 em meio de licor branco industrial empregado na indústria de papel e celulose pelo método Kraft. As amostras foram retiradas por eletroerosão em três regiões: metal base (MB), região termicamente afetada pela soldagem (ZTA) e pelo metal de solda (MS). As taxas de corrosão das três regiões metálicas foram determinadas em temperaturas de 8°C a 60°C. Os valores das taxas de corrosão foram comparados com as taxas de corrosão do MB, ZTA e MS em soluções eletrolíticas dos principais componentes químicos do licor branco industrial, no mesmo intervalo de temperatura. Estas soluções foram de 0,1 mol/L de Na2SO4; 2,276 mol/L de NaOH; 0,126 mol/L de Na2S; 0,128 mol/L de Na2CO3 e em um licor branco simulado composto pelas soluções acima com as mesmas concentrações molares. O MB, a 24°C, em licor branco industrial, aerado, apresentou taxa de corrosão de 0,022 mm/ano, 0,045 mm/ano para a ZTA e 0,032 mm/ano par o MS. Observou-se que as taxas de corrosão da ZTA foram superior a do MB e MS em todas as soluções estudadas. As taxas de corrosão mais baixas foram em Na2CO3, seguido pela solução de NaOH, Na2S, licor branco simulado e finalmente, com as maiores taxas de corrosão, em licor branco industrial. Todas as soluções apresentaram-se alcalinas, exceto a de sulfato de sódio, e constatou-se que as três regiões encontravam-se passivadas quando comparada a uma solução de referência de 0,1 mol/L de Na2SO4,aerada e com pH entre 6,0 a 6,5. Estes filmes de passivação são de composição química complexa devido a presença em solução de íon OH- e HS-. A partir dos potenciais de corrosão do MB em cada solução e dos valores do pH foi verificado que a região do MB encontra-se passivado segundo o diagrama de Pourbaix de ferro em água. Estudos voltamétricos e de cronoamperometria mostraram que estes filmes de passivação, que promovem uma maior proteção contra a corrosão, são solubilizados em meio de NaOH, licor branco simulado e no licor branco industrial quando submetidos a polarizações anódicas em potenciais próximos de +2,0 V versus eletrodo de calomelano saturado. Em solução de Na2S e Na2CO3 foi observado à formação de depósitos espessos sobre a superfície do MB e quando analisados por EDS, observou-se a presença de fases como de óxidos, sulfetos e possivelmente carbonato de ferro.