Orientador: Luiz Augusto Milani Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tomio_Alexandre_M.pdf: 5502822 bytes, checksum: eb9af9b4f747eb90c68ecdfd58d4908d (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Esta dissertação apresenta uma análise das implicações do MERCOSUL para o setor mineral e para a competitividade de algumas empresas de mineração localizadas nos países associados. Tal análise permite evidenciar algumas opções governamentais de apoio ao setor mineral no contexto do bloco econômico, como as vantagens e desvantagens concorrências inerentes. Para exemplificá-las, são descritas a formação dos blocos econômicos, o MERCOSUL, a evolução do processo de integração do setor mineral e o caso do mercado da bentonita. Na abordagem da integração mineral, são comentados: os fundamentos e diferenças dos regimes adotados para a execução das atividades de exploração e lavra mineral e para a tributação da mineração; a organização e funcionamento do subgrupo de trabalho relacionado à mineração (SGT2); o progresso já alcançado por Argentina e Chile através dos esforços de integração; e a mineração e o mercado mineral no MERCOSUL + Bolívia e Chile. Constatou-se que, na comercialização entre Brasil e Argentina, de argila bentonita, assim como de outros bens minerais, a União Aduaneira de 1995 (com o favorecimento alfandegário) foi o acordo que mais beneficiou o comércio. Nesse contexto, as empresas localizadas na Argentina têm se beneficiado da taxação alfandegária de produtos provenientes dos países extra-bloco e da inexistência de bentonita sódica no Brasil, na disputa de mercado com a bentonita cálcica e a bentonita sódica artificial brasileiras. Apesar do alto preço e do custo de transporte, a ampla utilização da bentonita sódica, aliada às especificações de alguns usos, justificam a importação de bentonita sódica argentina / Abstract: This dissertation aims at analysing the consequences of MERCOSUL (Southem Cone Common Market) to the mineral sector and to the competitiveness of some enterprises located in member countries. This analysis allows us to highlight some govemment options to aid the mining industries in the economic bloc context, such as the inherent competition advantages and disadvantages. In order to illustrate them, we have described the economic bloc formation, the MERCOSUL, the mining integration process evolution and the bentonite market. In the explanation about the mining integration, the following aspects are commented: the foundations and the differences of the regimes in order to carry out the exploration and exploitation activities and the mining tributation; the Subgroup of Work related to mining (SGT2) organisation and operation; the development achieved by Argentina and Chile with the mining integration effort; and the MERCOSUL + Bolivia and Chile mining sector and market. We have noticed that in the bentonite day trade between Brazil and Argentina, as for other mineraIs, the Customs Union of 1995 (with custom advantages) was the most favourable treaty for this exchange. In this context, the enterprises located in Argentina benefit from the custom taxes for products coming from non-Mercosul countries and the non-existence of Brazilian sodium bentonite in the market dispute with the Brazilian calcium and sodium exchanged bentonite. Even with higher price and transport costs, the wide range of uses, in addition to some of these uses specification, justify importing sodium bentonite from Argentina / Mestrado / Administração e Politica de Recursos Minerais / Mestre em Administração e Politica de Recursos Minerais

A estabilidade térmica da bentonita (rocha composta pelo argilomineral montmorilonita, do grupo da esmectita) é de particular interesse no uso de barreira de contenção para rejeitos radioativos de alto nível. No entanto, muito pouco se sabe sobre a estabilidade da argila esmectita sob condições de altas pressões e altas temperaturas (APAT). O objetivo deste trabalho foi investigar a estabilidade estrutural da esmectita sob condições de APAT. Os experimentos foram realizados em câmaras toroidais (CT) com pressões até 7,7 GPa e temperaturas de 1000°C. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) após seu processamento. Além disso, uma amostra do material original foi submetida a pressões até 12 GPa em uma câmara de bigornas de diamante (DAC) e caracterizada in situ por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR). A amostra de bentonita (antes dos processamentos) constituída por montmorilonita dioctaédrica cálcica e, secundariamente, uma pequena fração de quartzo, foi caracterizada por FTIR, DRX, fluorescência de raios X (FRX), microscópio eletrônico de varredura (MEV), análise de área superficial, análise termogravimétrica (TGA) e análise por termodiferencial (ATD). Nos experimentos processados usando a DAC com pressões até 12 GPa, a análise de FTIR in situ mostrou que a estrutura da esmectita é estável com deformação reversível na ligação Si-O e que a esmectita não perde água. Em experimentos processados em CT a pressão de 7,7 GPa e temperatura de 250°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e FTIR mostraram que a esmectita não se alterou após o processamento, manteve-se dioctaédrica, e que a não perdeu água. Em 7,7 GPa e temperatura de 1000°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e MEV mostraram que a bentonita transformou-se nos minerais: Coesita, Quartzo, Cianita e Piropo. / The thermal stability of bentonite is of particular interest for containment barrier in nuclear waste disposal facilities. However, very little is known about the stability of smectite (principal component of bentonite) under high-pressure and high-temperature conditions (HPHT). The objective of this work was to investigate the stability of the smectite structure under HP-HT conditions. The HP-HT experiments were performed on toroidal chambers (TC) with pressure up 7.7 GPa and temperatures of 1000°C. The samples were characterized by X-ray diffraction after the HP-HT processing. Furthermore, one sample from the original material was analyzed using Fourier transformed infra-red (FTIR) in situ measurements on a diamond anvil cell (DAC) in experiments up to 12 GPa. The original sample of bentonite, calcium dioctahedral montmorillonite with small fraction of quartz, was characterized by FTIR, XRD, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), surface area, thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). In the experiment performed using the DAC up to 12 GPa, the FTIR in situ measurements analysis showed that the smectite structure is stable with a reversible deformation in the Si-O bond and that the smectite did not loose water. Experiments performed in TC at 7.7 GPa of pressure and 250ºC of temperature, during 3.5 h showed, after analysis by XRD and FTIR, that the smectite structure is stable and did not loose water. Experiments performed in TC at 7.7 GPa of pressure and 1000ºC of temperature, during 3.5 h showed, after analysis by XRD and SEM, the transformation of bentonite to the mineral assemblage: Coesite, Quartz, Kyanite and Pyrope.

ALMEIDA NETO, Manoel Prudente de. Hidrogéis de poliacrilamida e bentonita: síntese, caracterização e aplicação na agricultura. 2010. 129 f. Tese (Doutorado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2016-08-12T15:16:14Z No. of bitstreams: 1 2010_tese_mpalmeidaneto.pdf: 2589964 bytes, checksum: daf224f7008c1947786e89ce19ddb325 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-16T16:37:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_tese_mpalmeidaneto.pdf: 2589964 bytes, checksum: daf224f7008c1947786e89ce19ddb325 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T16:37:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_tese_mpalmeidaneto.pdf: 2589964 bytes, checksum: daf224f7008c1947786e89ce19ddb325 (MD5) Previous issue date: 2010 / Clays refers to soil particles that have diameters less than 2 μm and who may include different types of minerals: silica lamellar magnesium and aluminum (phyllosilicates). Clays have a structure consisting of stacked two-dimensional nano-crystalline lamellae. Hydrogels are crosslinked hydrophilic polymers that have the capacity to absorb large quantities of water or aqueous solutions (10-1000 times their original weight or volume) in short times. A main applications of the superabsorbent hydrogels has been in agriculture since they can improve several soil properties such as the ability of water retention, nutrient retention. To improve the properties of hydrogels, inorganic silicates may be used to reduce production costs and increase the resistance of polymer matrices. The preparation of organoclay is a crucial step for the synthesis of nanocomposites of polymers insoluble in water and clays. Some organic cations such as alkylammonium, have been used in the preparation of organic clay through ion exchange reactions. Polyacrylamide gels have been studied since the 80s. Many of acrylamide gels and/or acrylic acid were studied containing montmorillonite or bentonite. In this work, we synthesized superabsorbent hydrogels composites polyacrylamide and copolymer of acrylamide and sodium acrylate with bentonite in natura and organofilic for use as soil conditioners. This make to synthesis of polyacrylamide hydrogel nanocomposites with bentonite in natura and organically modified. The hydrogels with clay showed better mechanical properties compared to hydrogels without clay. The polyacrylamide hydrogel hydrolyzed with 10% clay in natura showed a water uptake of 1238 fold relative to its mass and was, among all hydrogels tested, proved to be more efficient and a great alternative for application as soil conditioner and higher, even used the product on the market today. / Argilas refere-se às partículas de solo que possuem diâmetro inferior a 2 µm e das quais podem fazer parte diferentes tipos de minerais: silicatos lamelares de magnésio e alumínio (filossilicatos). As argilas possuem uma estrutura formada por lamelas cristalinas nanométricas bidimensionais empilhadas. Hidrogéis são polímeros hidrofílicos reticulados que têm a capacidade de absorver grandes quantidades de água ou soluções aquosas (10-1000 vezes o seu peso ou volume original) em períodos de tempo relativamente pequenos.Uma das principais aplicações dos hidrogéis superabsorventes tem sido na agricultura, pois os mesmos podem melhorar várias propriedades do solo tais como: a capacidade de retenção de água, a retenção de nutrientes. Para melhorar as propriedades dos hidrogéis, silicatos inorgânicos podem ser utilizados para diminuir os custos de produção e aumentar a resistência das matrizes poliméricas. A preparação da argila organofílica é um passo crucial para a síntese dos nanocompósitos de polímeros insolúveis em água e argilas. Alguns cátions orgânicos tais como alquilamônio, têm sido utilizados na preparação da argila orgânica através de reações de troca iônica. Géis de poliacrilamida têm sido estudados desde a década de 80. Inúmeros géis de acrilamida e/ou ácido acrílico foram estudados contendo montmorilonita ou bentonita. Neste trabalho, sintetizamos hidrogéis superabsorventes de compósitos de poliacrilamida e copolímero de acrilamida e acrilato de sódio com bentonita in natura e organofílica para utilização como condicionadores de solos.Fez-se a síntese de hidrogéis nanocompósitos de poliacrilamida com bentonita in natura e modificada organicamente. Os hidrogéis com argila apresentaram melhores propriedades mecânicas em comparação com os hidrogéis sem argila. O hidrogel hidrolisado de poliacrilamida com 10% de argila in natura apresentou uma absorção de água de 1238 vezes em relação a sua massa e foi, dentre todos os hidrogéis testados, o mais eficiente e mostrou ser uma ótima alternativa para aplicação como condicionador de solo sendo superior, até, ao produto utilizado no mercado atualmente.

SILVA, D. S.; RICARDO, N. M. P. S. Síntese, Caracterização e Liberação de Troxerutina por SBA-n/MCM-41/Argila Montmorilonita/Hidrogéis. 2009. 134 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-11-04T20:59:55Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_dssilva.pdf: 2216507 bytes, checksum: 37d61ab5a8ee826a0672662c74d67b17 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-11-23T20:59:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_dssilva.pdf: 2216507 bytes, checksum: 37d61ab5a8ee826a0672662c74d67b17 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-23T20:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_dssilva.pdf: 2216507 bytes, checksum: 37d61ab5a8ee826a0672662c74d67b17 (MD5) Previous issue date: 2009 / The ordered mesoporous materials such as MCM-41 and SBA-15, the montmorilonite clay and hydrogels are amongst the most studied and researched excipients used in pharmaceutical technology mainly because dry delivery systems have grown in the past few years due to the economical advantages and to the therapeutic benefits they present. The objective of this work is to synthesize the mesoporous materials SBA-15 and MCM-41 from triblock copolymers and to make a comparative study of troxerutin release with montmorilonite clay and hydrogels. The mesoporous materials were synthesised, calcinated and modified with chitosan and added to troxerutin for characterization by X-ray diffraction, gas adsorption, thermogravimetric analysis (TG) and infrared spectroscopy (FTIR). The Montmorilonite clay, the polyacrilamide hydrogels (PAM) and the bentonite (BENPG10), after hydrolysed, were incorporated to the drug, characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction. X-ray studies allowed characterizing the porous synthesized material as belonging to the mesoporous class and that the clay intercalated drug medicine in its lamellae. Infrared spectroscopy studies allowed characterizing the functional groups of the silica network, of chitosan and troxerutin present in the mesopores. The thermogravimetric analysis (TGA) showed that the decomposition of the structure-directing agentoccurs in the materials at temperatures below 500 ºC. The adsorption of gas makes it evident that there were modifications in the surface area and in the diameter of pores by the presence of the drug and chitosan. The release studies showed that the release rate has different behaviours according to the matrix and the medium used. / Os materiais mesoporosos ordenados, como MCM-41 e SBA-15, a argila montmorilonita e os hidrogéis estão dentre os excipientes mais estudados, pesquisados e utilizados em tecnologia farmacêutica, uma vez que sistemas de liberação controlada de fármacos têm crescido nos últimos anos devido às vantagens econômicas e aos grandes benefícios terapêuticos. O presente trabalho teve como objetivo sintetizar os materiais mesoporosos SBA-15 e MCM-41 a partir de copolímeros triblocos, realizando um estudo comparativo de liberação do fármaco troxerutina entre os materiais mesoporosos com a argila montmorilonita e os hidrogéis. Os materiais mesoporosos foram sintetizados, calcinados, modificados com quitosana e incorporados`a troxerutina para ser caracterizados por difração de raios-X, adsorção de gases, análise termogravimétrica (TG) e espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR). A argila montmorilonita, os hidrogéis poliacrilamida (PAM) e a bentonita (BENPG10), depois de hidrolisados, foram incorporados ao fármaco e caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR) e difração de raios-X. Estudos de raios-X permitiram caracterizar o material poroso sintetizado como pertencente à classe dos mesoporosos e que a argila intercalou o fármaco em suas lamelas. Estudos de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR) permitiram caracterizar os grupos funcionais da rede sílica, da quitosana e da troxerutina presente nos mesopororos. A análise termogravimétrica (TGA) mostrou que a decomposição do direcionador estrutural ocorre nos materiais em temperaturas inferiores a 500 ºC. A adsorção de gases evidenciou as modificações na área superficial e no diâmetro de poros pela presença do fármaco e quitosana. Os estudos de liberação evidenciaram que a taxa de liberação possui diferentes comportamentos de acordo com a matriz e o meio utilizado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281325.pdf: 2456750 bytes, checksum: 5fadfca69def55bc4a4d56e9e13df861 (MD5) / Vários processos industriais utilizam as argilas esmectíticas, também denominadas bentonitas, como matéria-prima no desenvolvimento de produtos para diversas aplicações, devido às suas propriedades tecnológicas bastante atraentes. O maior interesse industrial está relacionado à capacidade de troca catiônica, a capacidade de inchamento, ao alto poder de adsorção e a plasticidade dessas argilas. A busca por adsorventes de compostos orgânicos e a criação de nanocompósitos argila-polímero fez com que as pesquisas relacionadas às bentonitas organofílicas fossem além da aplicação na indústria do petróleo. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um processo de organofilização para a bentonita Coral oriunda da região de Namaacha, Moçambique. Na transformação da bentonita em argila organofílica foram realizados procedimentos laboratoriais mecanoquímicos que visam à troca dos cátions Na+ e Ca2+ do espaço interlamelar do argilomineral por cátions de sais quaternários de amônio. Neste trabalho foram utilizados dois tipos de sais, sendo eles: o Cloreto de Alquil Dimetil Benzil Amônio (Cloreto de Benzalcônio) e o Brometo de Cetil Trimetil Amônio (Brometo de Cetrimônio) em quatro concentrações diferentes: 30, 50, 80, 100meq. A bentonita Coral in natura e as amostras de bentonitas organofilizadas foram caracterizadas inicialmente por difração de raios-X (DRX) para obtenção das fases mineralógicas constituintes e análise do aumento da distância interlamelar. Em seguida, foram realizados inúmeros outros ensaios com a amostra in natura e com as organofílicas preparadas com 50 meq de Cloreto de Benzalcônio e 80meq de Brometo de Cetrimônio. Os resultados das técnicas de caracterização utilizadas neste trabalho mostraram a inserção do sal de amônio entre as camadas da bentonita Coral que por sua vez passou a apresentar caráter hidrofóbico, principal característica de argilas organofílicas, comprovando a eficiência do processo de organofilização.

A estabilidade térmica da bentonita (rocha composta pelo argilomineral montmorilonita, do grupo da esmectita) é de particular interesse no uso de barreira de contenção para rejeitos radioativos de alto nível. No entanto, muito pouco se sabe sobre a estabilidade da argila esmectita sob condições de altas pressões e altas temperaturas (APAT). O objetivo deste trabalho foi investigar a estabilidade estrutural da esmectita sob condições de APAT. Os experimentos foram realizados em câmaras toroidais (CT) com pressões até 7,7 GPa e temperaturas de 1000°C. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) após seu processamento. Além disso, uma amostra do material original foi submetida a pressões até 12 GPa em uma câmara de bigornas de diamante (DAC) e caracterizada in situ por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR). A amostra de bentonita (antes dos processamentos) constituída por montmorilonita dioctaédrica cálcica e, secundariamente, uma pequena fração de quartzo, foi caracterizada por FTIR, DRX, fluorescência de raios X (FRX), microscópio eletrônico de varredura (MEV), análise de área superficial, análise termogravimétrica (TGA) e análise por termodiferencial (ATD). Nos experimentos processados usando a DAC com pressões até 12 GPa, a análise de FTIR in situ mostrou que a estrutura da esmectita é estável com deformação reversível na ligação Si-O e que a esmectita não perde água. Em experimentos processados em CT a pressão de 7,7 GPa e temperatura de 250°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e FTIR mostraram que a esmectita não se alterou após o processamento, manteve-se dioctaédrica, e que a não perdeu água. Em 7,7 GPa e temperatura de 1000°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e MEV mostraram que a bentonita transformou-se nos minerais: Coesita, Quartzo, Cianita e Piropo. / The thermal stability of bentonite is of particular interest for containment barrier in nuclear waste disposal facilities. However, very little is known about the stability of smectite (principal component of bentonite) under high-pressure and high-temperature conditions (HPHT). The objective of this work was to investigate the stability of the smectite structure under HP-HT conditions. The HP-HT experiments were performed on toroidal chambers (TC) with pressure up 7.7 GPa and temperatures of 1000°C. The samples were characterized by X-ray diffraction after the HP-HT processing. Furthermore, one sample from the original material was analyzed using Fourier transformed infra-red (FTIR) in situ measurements on a diamond anvil cell (DAC) in experiments up to 12 GPa. The original sample of bentonite, calcium dioctahedral montmorillonite with small fraction of quartz, was characterized by FTIR, XRD, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), surface area, thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). In the experiment performed using the DAC up to 12 GPa, the FTIR in situ measurements analysis showed that the smectite structure is stable with a reversible deformation in the Si-O bond and that the smectite did not loose water. Experiments performed in TC at 7.7 GPa of pressure and 250ºC of temperature, during 3.5 h showed, after analysis by XRD and FTIR, that the smectite structure is stable and did not loose water. Experiments performed in TC at 7.7 GPa of pressure and 1000ºC of temperature, during 3.5 h showed, after analysis by XRD and SEM, the transformation of bentonite to the mineral assemblage: Coesite, Quartz, Kyanite and Pyrope.

A estabilidade térmica da bentonita (rocha composta pelo argilomineral montmorilonita, do grupo da esmectita) é de particular interesse no uso de barreira de contenção para rejeitos radioativos de alto nível. No entanto, muito pouco se sabe sobre a estabilidade da argila esmectita sob condições de altas pressões e altas temperaturas (APAT). O objetivo deste trabalho foi investigar a estabilidade estrutural da esmectita sob condições de APAT. Os experimentos foram realizados em câmaras toroidais (CT) com pressões até 7,7 GPa e temperaturas de 1000°C. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) após seu processamento. Além disso, uma amostra do material original foi submetida a pressões até 12 GPa em uma câmara de bigornas de diamante (DAC) e caracterizada in situ por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR). A amostra de bentonita (antes dos processamentos) constituída por montmorilonita dioctaédrica cálcica e, secundariamente, uma pequena fração de quartzo, foi caracterizada por FTIR, DRX, fluorescência de raios X (FRX), microscópio eletrônico de varredura (MEV), análise de área superficial, análise termogravimétrica (TGA) e análise por termodiferencial (ATD). Nos experimentos processados usando a DAC com pressões até 12 GPa, a análise de FTIR in situ mostrou que a estrutura da esmectita é estável com deformação reversível na ligação Si-O e que a esmectita não perde água. Em experimentos processados em CT a pressão de 7,7 GPa e temperatura de 250°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e FTIR mostraram que a esmectita não se alterou após o processamento, manteve-se dioctaédrica, e que a não perdeu água. Em 7,7 GPa e temperatura de 1000°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e MEV mostraram que a bentonita transformou-se nos minerais: Coesita, Quartzo, Cianita e Piropo. / The thermal stability of bentonite is of particular interest for containment barrier in nuclear waste disposal facilities. However, very little is known about the stability of smectite (principal component of bentonite) under high-pressure and high-temperature conditions (HPHT). The objective of this work was to investigate the stability of the smectite structure under HP-HT conditions. The HP-HT experiments were performed on toroidal chambers (TC) with pressure up 7.7 GPa and temperatures of 1000°C. The samples were characterized by X-ray diffraction after the HP-HT processing. Furthermore, one sample from the original material was analyzed using Fourier transformed infra-red (FTIR) in situ measurements on a diamond anvil cell (DAC) in experiments up to 12 GPa. The original sample of bentonite, calcium dioctahedral montmorillonite with small fraction of quartz, was characterized by FTIR, XRD, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), surface area, thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). In the experiment performed using the DAC up to 12 GPa, the FTIR in situ measurements analysis showed that the smectite structure is stable with a reversible deformation in the Si-O bond and that the smectite did not loose water. Experiments performed in TC at 7.7 GPa of pressure and 250ºC of temperature, during 3.5 h showed, after analysis by XRD and FTIR, that the smectite structure is stable and did not loose water. Experiments performed in TC at 7.7 GPa of pressure and 1000ºC of temperature, during 3.5 h showed, after analysis by XRD and SEM, the transformation of bentonite to the mineral assemblage: Coesite, Quartz, Kyanite and Pyrope.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6791_1.pdf: 10050463 bytes, checksum: 129ec3a1a35ded71ece7af35401563ab (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A produção (extração e beneficiamento) da bentonita na Paraíba abrange um espaço geográfico que envolve os municípios de Boa Vista, Campina Grande, Soledade e Pocinhos. Em 2000, respondia por 96% de toda a produção desse mineral na escala nacional e é, atualmente, o mais importante setor da indústria de minerais não- metálicos do Estado. Em Boa Vista, o espaço de produção desse mineral se fixa ao longo da BR 412, da estrada estadual que liga Boa Vista à cidade de Cabaceiras e no sudeste do território municipal, onde estão assentadas as jazidas em processo de exploração (Bravo, Juá e Lages). Tal espaço respondia, em 2000, por 96% da produção da bentonita in natura e 87,9% da bentonita beneficiada do Estado e do país, respectivamente. Pela importante parcela financeira que gera, se constitui como o setor econômico mais importante para o município, colocando-o, em meio aos 223 municípios do Estado, na 14ª posição em arrecadação do ICMS. Tendo emergido do processo de totalização e unificação do espaço brasileiro, comandado pela industrialização e estando sujeito às transformações da formação socioespacial brasileira desde então, o referido meio vem passando por constantes metamorfoses (fixação de novos objetos e ações) ao longo de sua existência, sem, no entanto, apagar as suas particularidades ultrapassadas (o velho na sua constituição). Ao mesmo tempo em que se individualiza e se especializa como lugar produtivo, reforça, através dos seus espaços de fluxos, os seus vínculos com outros lugares territorialmente fixados no espaço nacional ou em outros países. Por isso, se constitui como um exemplo cabal de um lugar construído a fim de atender às vontades de outros, sendo, portanto, comandado de longe ou de perto e exposto às normas de diferentes níveis geográficos e políticos (norma para ativação, Série Iso, Vendor Assurance, entre outras), quais sejam: do mundo, do país, da região ou do Estado. Nesta perspectiva, através das instâncias da produção, ou seja, produção propriamente dita e seus suportes de realização (distribuição, circulação e consumo), objetivamos analisar o meio produtor de bentonita de Boa Vista-PB dentro dos recortes territoriais horizontal e vertical, ou seja, como um acontecer homólogo, complementar e hierárquico

São apresentados os aspectos teóricos, práticos e bibliográficos envolvidos no desenvolvimento da tese de doutorado intitulada Modificação estrutural de bentonitas nacionais: caracterização e estudos de adsorção. O trabalho consistiu no desenvolvimento de um material adsorvente a partir de bentonitas, do tipo montmorilonitas, modificadas estruturalmente com o objetivo de aumentar sua capacidade de adsorção de poluentes, orgânicos e inorgânicos. O estudo visa incrementar o valor agregado deste recurso mineral e insere-se na área de tratamento de efluentes líquidos usando adsorventes não tradicionais, eficientes e de baixo custo em substituição ao carvão ativado ou às resinas de troca iônica. Foram estudadas as propriedades físicas e químicas; distribuição de tamanho de partículas, área superficial, potenciais eletrocinéticos, capacidade de troca catiônica, composição mineralógica, morfologia superficial e espaçamento basal, bem como as propriedades adsorptivas dos argilominerais não tratados e modificados, não modificadas e pilarizadas respectivamente. Também são discutidos os mecanismos de adsorção envolvidos e o desenvolvimento de um reator contínuo (adsorção em flocos) e de separação sólido/líquido. As modificações estruturais dos argilominerais foram realizadas via homoionização com cloreto de cálcio e posterior intercalação com compostos orgânicos com ação quelante de metais. A FENAN, bentonita obtida pela intercalação com Orto Fenantrolina (OF), foi a que apresentou melhor viabilidade técnica em termos de adsorção, adsorção/dessorção, floculação e de acumulação de poluentes na forma floculada e não floculada. Adicionalmente os estudos de reversibilidade da intercalação revelaram a alta estabilidade da OF na FENAN, em soluções fortemente ácidas, onde aproximadamente 90% da OF permanece ligada à superfície da argila. A quantidade de OF adsorvida na forma de unidades micelares foi de 112 mg por grama de bentonita a pH 8,5 ± 0,5. A caracterização das bentonitas, via difração de Raios X, análise térmica, microscopia eletrônica de varredura e por microscopia de força atômica, revelou que as FENAN possuem um comportamento estrutural muito estável ao longo da seqüência de adsorção/dessorção e que após a adsorção de poluentes inorgânicos, o quelato metálico formado apresenta alta estabilidade dentro da estrutura da organobentonita. A capacidade de acumulação alcançada nas FENAN foi de 110 mg de Cu/g de bentonita, valor superior à de diversos materiais adsorventes alternativos propostos em outros trabalhos similares. Os estudos de acumulação das FENAN floculadas – FENANFLOC, indicaram que a presença de floculante, na quantidade utilizada, não afeta significativamente a capacidade de remoção das bentonitas modificadas. Este comportamento apresentado, permitiu o desenvolvimento do Reator Expandido de Flocos Adsorventes (REFA), cujas características e parâmetros operacionais são discutidos em detalhe. Finalmente, os resultados são discutidos em termos dos fenômenos interfaciais envolvidos e dos potenciais práticos deste novo adsorvente e da nova técnica de adsorção em flocos no REFA. / This work deals with the structural modification of Brazilian bentonites (montmorillonites) to be used as adsorbent materials for organic or inorganic pollutants present in aqueous solutions. The purpose of this work was to improve the adsorptive capacities to remove pollutants from wastewater and increase the economic value of raw clays. The present work can be included in the wastewater treatment using alternative and cost-effective sorbent media in substitution of activated carbon or ion exchange resins. The chemical and physical properties were studied, as well as particle size distribution; specific surface area, cation exchange capacity, electrokinetic potential, mineralogical composition, morphological surface and basal spacing. The adsorptive capacities of treated and untreated clay were also studied. Furthermore, the adsorption mechanisms involved, and the development of a continuous reactor for adsorption in flocs and liquid / solid separation are discussed. The structural modification of Brazilian bentonites was carried out by homoionization with calcium chloride, followed by intercalation studies with organic compounds. The FENAN, a clay obtained by the intercalation with Ortophenanthroline (OP), showed the best technical viability in terms of adsorption, adsorption/desorption and flocculation works, and it also showed a significant increase in the pollutant adsorbed in the flocculated and not flocculated way. In addition, the desorption experiments revealed high uptake irreversibility and high stability in strongly acid solutions, when about 90% of the OP remains bounded to the bentonite surface. The amount of OP absorbed as a micellar unit was 112 mg per gram of bentonite at about pH 8.5 ± 0.5. The adsorbent phase which was studied by X-Ray Diffraction (XRD), thermal analysis, scanning electron microscopy and atomic force microscopy techniques, showed that the FENAN clays have high structural behaviour during the adsorption/desorption sequence, and after the inorganic pollutant adsorption, the metallic complex formed showed high stability inside the organo-bentonite structure. The adsorptive capacity reached by FENAN was 110 mg of Cu per gram of bentonite. This value is very high compared to some of the values reported by other researchers with other types of adsorbents. The accumulation studies by the flocculated FENAN – FENANFLOC, indicated that flocculation does not alter significantly the adsorption capacity of the modified bentonites. This behaviour allowed the development of the Expanded Floc Adsorber Reactor (EFAR) whose characteristics and operational conditions are also discussed in detail. Finally, the results obtained are discussed in terms of interfacial phenomena associated to the “new” adsorbent and the potential of the new adsorption techniques in flocs in the EFAR.

São apresentados os aspectos teóricos, práticos e bibliográficos envolvidos no desenvolvimento da tese de doutorado intitulada Modificação estrutural de bentonitas nacionais: caracterização e estudos de adsorção. O trabalho consistiu no desenvolvimento de um material adsorvente a partir de bentonitas, do tipo montmorilonitas, modificadas estruturalmente com o objetivo de aumentar sua capacidade de adsorção de poluentes, orgânicos e inorgânicos. O estudo visa incrementar o valor agregado deste recurso mineral e insere-se na área de tratamento de efluentes líquidos usando adsorventes não tradicionais, eficientes e de baixo custo em substituição ao carvão ativado ou às resinas de troca iônica. Foram estudadas as propriedades físicas e químicas; distribuição de tamanho de partículas, área superficial, potenciais eletrocinéticos, capacidade de troca catiônica, composição mineralógica, morfologia superficial e espaçamento basal, bem como as propriedades adsorptivas dos argilominerais não tratados e modificados, não modificadas e pilarizadas respectivamente. Também são discutidos os mecanismos de adsorção envolvidos e o desenvolvimento de um reator contínuo (adsorção em flocos) e de separação sólido/líquido. As modificações estruturais dos argilominerais foram realizadas via homoionização com cloreto de cálcio e posterior intercalação com compostos orgânicos com ação quelante de metais. A FENAN, bentonita obtida pela intercalação com Orto Fenantrolina (OF), foi a que apresentou melhor viabilidade técnica em termos de adsorção, adsorção/dessorção, floculação e de acumulação de poluentes na forma floculada e não floculada. Adicionalmente os estudos de reversibilidade da intercalação revelaram a alta estabilidade da OF na FENAN, em soluções fortemente ácidas, onde aproximadamente 90% da OF permanece ligada à superfície da argila. A quantidade de OF adsorvida na forma de unidades micelares foi de 112 mg por grama de bentonita a pH 8,5 ± 0,5. A caracterização das bentonitas, via difração de Raios X, análise térmica, microscopia eletrônica de varredura e por microscopia de força atômica, revelou que as FENAN possuem um comportamento estrutural muito estável ao longo da seqüência de adsorção/dessorção e que após a adsorção de poluentes inorgânicos, o quelato metálico formado apresenta alta estabilidade dentro da estrutura da organobentonita. A capacidade de acumulação alcançada nas FENAN foi de 110 mg de Cu/g de bentonita, valor superior à de diversos materiais adsorventes alternativos propostos em outros trabalhos similares. Os estudos de acumulação das FENAN floculadas – FENANFLOC, indicaram que a presença de floculante, na quantidade utilizada, não afeta significativamente a capacidade de remoção das bentonitas modificadas. Este comportamento apresentado, permitiu o desenvolvimento do Reator Expandido de Flocos Adsorventes (REFA), cujas características e parâmetros operacionais são discutidos em detalhe. Finalmente, os resultados são discutidos em termos dos fenômenos interfaciais envolvidos e dos potenciais práticos deste novo adsorvente e da nova técnica de adsorção em flocos no REFA. / This work deals with the structural modification of Brazilian bentonites (montmorillonites) to be used as adsorbent materials for organic or inorganic pollutants present in aqueous solutions. The purpose of this work was to improve the adsorptive capacities to remove pollutants from wastewater and increase the economic value of raw clays. The present work can be included in the wastewater treatment using alternative and cost-effective sorbent media in substitution of activated carbon or ion exchange resins. The chemical and physical properties were studied, as well as particle size distribution; specific surface area, cation exchange capacity, electrokinetic potential, mineralogical composition, morphological surface and basal spacing. The adsorptive capacities of treated and untreated clay were also studied. Furthermore, the adsorption mechanisms involved, and the development of a continuous reactor for adsorption in flocs and liquid / solid separation are discussed. The structural modification of Brazilian bentonites was carried out by homoionization with calcium chloride, followed by intercalation studies with organic compounds. The FENAN, a clay obtained by the intercalation with Ortophenanthroline (OP), showed the best technical viability in terms of adsorption, adsorption/desorption and flocculation works, and it also showed a significant increase in the pollutant adsorbed in the flocculated and not flocculated way. In addition, the desorption experiments revealed high uptake irreversibility and high stability in strongly acid solutions, when about 90% of the OP remains bounded to the bentonite surface. The amount of OP absorbed as a micellar unit was 112 mg per gram of bentonite at about pH 8.5 ± 0.5. The adsorbent phase which was studied by X-Ray Diffraction (XRD), thermal analysis, scanning electron microscopy and atomic force microscopy techniques, showed that the FENAN clays have high structural behaviour during the adsorption/desorption sequence, and after the inorganic pollutant adsorption, the metallic complex formed showed high stability inside the organo-bentonite structure. The adsorptive capacity reached by FENAN was 110 mg of Cu per gram of bentonite. This value is very high compared to some of the values reported by other researchers with other types of adsorbents. The accumulation studies by the flocculated FENAN – FENANFLOC, indicated that flocculation does not alter significantly the adsorption capacity of the modified bentonites. This behaviour allowed the development of the Expanded Floc Adsorber Reactor (EFAR) whose characteristics and operational conditions are also discussed in detail. Finally, the results obtained are discussed in terms of interfacial phenomena associated to the “new” adsorbent and the potential of the new adsorption techniques in flocs in the EFAR.