Zugl.: Berlin, Techn. Universiẗat, Diss.

Zugl.: Berlin, Techn. Universiẗat, Diss.

Techn. Universiẗat, Diss., 1999--Berlin.

Universiẗat, Diss., 2003--Dortmund.

Brandenburgische Techn. Universiẗat, Diss., 2002--Cottbus.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10763_Mayra Nicoli Moura - Dissertação corrigida.pdf: 3004599 bytes, checksum: 5d4e91152db73883ca3959418fd139f2 (MD5) Previous issue date: 2017-03-22 / Cobalto do cátodo das baterias de íon lítio (LIBs) exauridas de telefones celulares Samsumg® foi reciclado como ferrita dopada com cobalto. O zinco do ânodo das pilhas alcalinas (Zn-MnO2) Duracell® AA foi reciclado para a formação da ferrita dopada com zinco. As ferritas foram aplicadas como catalisadores em reações foto Fenton heterogêneo para a descoloração do corante azul de metileno. Pela análise de difração de Raios-X (DRX) identificou-se formação de ferritas não dopadas, dopada com cobalto e dopada com zinco do tipo espinélio. Com auxilio das técnicas: microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) verificou-se que as ferritas não dopadas, dopada com cobalto e dopada com zinco formam aglomerados de partículas nanométricas. Pelas análises de espectroscopia de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e espectro de absorção atômica com chama (F AAS) foi possível determinar as concentrações dos metais presentes nas ferritas. As concentrações de cobalto foram 70,0 ± 4,0 mg.g-1 e 65,0 ± 2,0 mg.g-1 nas ferritas dopadas com cobalto a partir de reagente analítico e da bateria de íon lítio, respectivamente. As concentrações de zinco nas ferritas dopadas com zinco a partir de reagente analítico e da pilha alcalina, respectivamente foram iguais 26,0 ± 1,0 mg.g-1 e 89,0 ± 4,0 mg.g-1. A condição otimizada para a descoloração do corante foi avaliada por um planejamento fatorial. A melhor condição para reação catalítica usando como catalisador CoFe2O4 foi pH 3,0, 30 mg de catalisador e 8 mL de H2O2, obtendo a porcentagem de eficiência de degradação igual a 61,5%, 87,3% e 87,7% para ferrita não dopada, dopada com cobalto a partir de reagentes analíticos e dopada com cobalto a partir da solução lixiviada da bateria de íon-Li e CoFe2O4-LIBs, respectivamente, após 420 minutos. A dopagem melhorou a eficiência da descoloração da solução de azul de metileno. A melhor condição experimental otimizada para ZnFe2O4 foi 30 mg de catalisador, 8 mL de H2O2 em pH 6,0. A eficiência de descoloração obtida foi igual a 45,9%, 92,2% e 37,0% para ferrita não dopada, dopada com zinco a partir de reagente analítico e dopada com zinco a partir da lixiviação da pilha alcalina, após 240 minutos de reação.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A borracha de cloropreno é utilizada na confecção de diversos artefatos, como roupas de mergulho e de ginástica, revestimentos de cabos, pneumáticos especiais e na indústria calçadista, entre outros. Apesar de propiciar muitos benefícios, um dos problemas enfrentados atualmente é reaproveitar estes artigos de borracha vulcanizados usados ou com vida útil esgotada, bem como sobras de produção, visando a preservação do meio ambiente. A devulcanização destes produtos pode ser realizada por meio de processos biológicos, químicos e físicos. O objetivo principal deste trabalho foi estudar a reciclagem/reaproveitamento (devulcanização) do cloropreno (DuPont - Neoprene®), pelo processo físico de microondas. Para tanto foi elaborada uma formulação básica com este tipo de borracha, para uso na indústria automobilística. As irradiações das amostras foram feitas em equipamento gerador de microondas desenvolvido no CQMA do IPEN, que opera com freqüência de 2450MHz e potências de 1.000W a 3.000W. As análises das amostras irradiadas com microondas e não irradiadas, foram feitas por meio de ensaios de dureza, densidade, deformação permanente a compressão (DPC), tração, alongamento, cinzas, swelling, teste de envelhecimento e reometria. Os resultados mostraram que a borracha de cloropreno irradiada com microondas apresentou tendência de vulcanizar novamente e poderá substituir algumas partes da borracha virgem em formulações, sem provocar grandes perdas nas propriedades físico-químicas. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

M.Sc. / There has been significant development of new technology for the economic use of mining waste within recent years. The application of these new technologies makes the process of environmental rehabilitation less of a profit loss to mining companies and motivates them to take part in environmental rehabilitation. Apart from the financial benefit through redemption of costs, the economic use of mining waste, especially in the case of retreatment operations, may lead to the removal of waste from site, the removal of harmful substances, the recovery of economic minerals and job creation. The importance of the development and application of these technologies is emphasised through consideration of the different impacts of mining on the environment, the requirements by new environmental laws concerning mining activities in South Africa and the economic survival of the mining industry. This paper discusses the currently available and developing technologies to utilise mine waste economically by highlighting some of the most significant developments over the years. The paper then focuses on the uses of coalmine waste and associated regulations implemented to promote its economic use. The paper then continues to discuss other technology and techniques that can be applied to facilitate the economic use of mining waste. Lastly the paper examines whether mining companies in Gauteng and a few coal mines outside Gauteng are applying any of these technologies or are using their waste economically in other ways.

Plastics play an enormous role in modern manufacturing, but the extraction and refining of raw materials, followed by the synthesis of plastics themselves, represents an enormous energy investment into a product that is all too often simply “thrown away” into a landfill after a single use. Microwave-assisted pyrolysis is a recycling technique that allows the recovery of chemical value from plastic waste by breaking down polymers into useful smaller hydrocarbons using microwave heat in the absence of oxygen. This dissertation examines the use of a catalytic activated carbon bed in this procedure, using high density polyethylene (HDPE) as a model plastic. Initial tests with the batch input of HDPE produced a condensed pyrolysis oil comprising 35.5–45.3% aromatics, with the remainder primarily short-chain aliphatics. This oil was approximately three times lighter than that produced in the absence of catalyst, with a narrower range of molecular masses that matched those of the liquid transport fuels petrol and diesel (C5–C21). The non-condensable gases that resulted were short-chain aliphatics that could be used as feedstock for the creation of new chemicals (such as virgin HDPE), or fuels such as natural gas and LPG. The development of apparatus capable of adding sample in a continuous fashion enabled the processing of larger quantities of HDPE, and resulted in condensed products with a significantly higher aromatic content (>80% at 450°C), and which encompassed a somewhat narrower range of molecular masses compared with those produced in the batch mode; this was due to differences in kinetics and residence time that resulted from the different modes of sample introduction. As a result of processing larger quantities of HDPE it became apparent that the activated carbon deactivated over time, with a bed able to process around 3.5 times its mass in HDPE at 450°C before any significant changes in output products occurred. The decomposition of HDPE proceeds via thermal scission and radical-mediated mechanisms; high energy surface active sites facilitate the transfer of hydrogen and radicals, and this enhances overall cracking and lowers the activation energy for the formation of aromatics. Analysis of material deposited on the surface of the activated carbon confirmed that deactivation occurred through coking, with both cracking and deactivation thought to be enhanced by the formation of microwave-induced microplasmas. Overall, the microwave-assisted pyrolysis of HDPE using activated carbon produces a much narrower range of more valuable products compared with non-catalytic processing. While the process is not likely to be economic in its current form owing to the relatively rapid deactivation of the activated carbon, future configurations incorporating online reactivation may be able to economically provide a second use cycle for these materials, avoiding expending energy to extract and process increasingly scarce new raw material from the surface of the earth.