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Previous issue date: 2012-02-10 / This report presents a study on there reactions and transformations occurring at high temperatures with the two main constituents of scrap lead-acid batteries (Pb/H2SO4) oxide and lead sulphate (PbSO4 and PbO). It was conducted through simulations of possible reactions occurring in a pyrometallurgical process for reprocessing these devices discarded where, besides the battery scrap, different percentages of coking coal (C), iron chip and sodium carbonate (Na2CO3). As the literature pointed PbO as a product of many intermediate reactions in the production of secondary or recycled Pb, it was given the same importance to PbSO4, which is the main component of scrap batteries Pb/ H2SO4. For the implementation of this thesis, a mini pilot plant was designed and constructed with good temperature control of this metallurgical process. Using this tool a study of variation of them ass of the compounds treated thermally separated and in mixtures, was performed in a temperature range of 100 oC to 1000 oC. In general, the compounds and thermally treated mixtures were characterized via Absorption Spectroscopy Infrared and Raman Spectroscopy. Spectroscopic data were analysed by comparions with standard spectra of pure substances or, in the case of the mixtures, of these components already treated thermally separated. Contrary to what has been described in the literature, it has been found experimentally that PbO is not reduced by simply reducing the atmosphere generated by adding C in the oven, but by a combination of this with the reducing atmosphere generated by the flame used for heating the Scrap loads with all the other added reagents. Even under the conditions applied in this study, contrary to the hither to described in the literature, Fe chips did not act reducing the PbSO4. However, in the presence of C, the reduction temperature of this sulphate to PbO decreased considerably. When Na2CO3 was added to the mixturePbSO4 + C this decomposition temperature further / Este trabalho apresenta um estudo sobre as reações e transformações ocorridas em altas temperaturas com os dois principais constituintes da sucata de baterias chumbo-ácido (Pb/H2SO4), o óxido e sulfato de chumbo (PbO e PbSO4). Ele foi realizado através de simulações de possíveis reações ocorridas em um processo pirometalúrgico de reprocessamento desses dispositivos descartados onde, além da sucata de baterias, são adicionados a um forno de fundição diferentes porcentagens de carvão coque (C), cavaco de ferro e carbonato de sódio (Na2CO3). Como a literatura apontava o PbO como produto de muitas reações intermediárias na produção de Pb secundário ou reciclado, à ele foi dada a mesma importância do que ao PbSO4, principal constituinte da sucata de baterias Pb/H2SO4. Para a realização desta tese foi idealizada e construída uma mini planta-piloto com bom controle de temperatura desse processo metalúrgico. Utilizando esta ferramenta um estudo de variação de massa dos compostos tratados termicamente separados e em misturas foi realizado em um intervalo de temperatura de 100 ºC a 1000 ºC. Em geral, os compostos e misturas tratados termicamente foram caracterizados via Espectroscopia de Absorção no Infravermelho e Espectroscopia Raman. Os dados de espectroscopia foram analisados por comparações realizadas com espectros padrões das substâncias puras ou, no caso das misturas, dos componentes destas já tratados termicamente separados. Ao contrário do que já foi descrito na literatura, comprovou-se experimentalmente que o PbO não é simplesmente reduzido pela atmosfera redutora gerada pelo C adicionado ao forno, mas sim por uma associação desta com a atmosfera redutora gerada pela chama utilizada no aquecimento das cargas de sucata com todos os outros reagentes adicionados. Ainda nas condições aplicadas neste estudo, contrariando o até então descrito na literatura, o cavaco de Fe não atuou reduzindo o PbSO4. Contudo, em presença de C a temperatura de redução deste sulfato à PbO diminui consideravelmente. Ao se agregar Na2CO3 à mistura PbSO4+C essa temperatura de decomposição diminuiu ainda mais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6268 |
| Date | 10 February 2012 |
| Creators | Santin, Betânia de Oliveira |
| Contributors | D'Alkaine, Carlos Ventura |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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