[pt] A ustulação cloretante é um processo amplamente utilizado no âmbito da
metalurgia extrativa, principalmente no que se diz respeito à obtenção
de metais. Estudos demonstram que a partir de um agente cloretante
gasoso e a incorporação no sistema de um agente redutor, tanto a
cinética quanto a termodinâmica das reações são estimuladas. Neste
contexto, compostos organoclorados, como CCl4 e C2Cl4, despontam
como candidatos promissores à substituição do Cl2. O presente estudo
realiza uma avaliação termodinâmica dos processos a partir de diagramas
de especiação para o equilíbrio, assim como a modelagem de dados
cinéticos associados à cloração do óxido de cobre (CuO - 923 K a
1173 K) e do pentóxido de tântalo (Ta2O5 - 1073 K a 1223 K), em atmosfera
de C2Cl4 diluído em N2, mediante o emprego de equações já consolidadas
no âmbito da modelagem de reações gás-sólido (núcleo não
reagido, auto-catalítico e Avrami). Os modelos do núcleo não reagido
com controle difusional pela camada de cinzas e controle químico, foram
os dois que apresentaram ajustes de melhor qualidade. O modelo difusional
apresentou energia de ativação global para o CuO de 71,5592 mais ou menos
10 kJ.mol(-1) e de 62,2606 mais ou menos 10 kJ.mol (-1) para o Ta2O5, enquanto que
com controle químico, para o CuO, obteve-se o valor de 118,0049 mais ou menos 10
kJ.mol(-1) e para o Ta2O5 um valor de 119,131 mais ou menos 10 kJ.mol(-1). Valores
consistentes com o que é apresentado na literatura, sendo superiores
em modelos com premissa química do que em modelos difusionais. Aspectos
físicos também foram considerados e mediante ao número de
Reynolds encontrado (Re=0,26 – escoamento laminar), reforçou-se um
controle de natureza mista possível para ambos os óxidos. / [en] Chloride roasting is a process widely used in the field of extractive metallurgy,
especially with regard to obtaining metals. Studies show that from
a gaseous chlorinating agent and the incorporation of a reducing agent
in the system, both the kinetics and the thermodynamics of the reactions
are stimulated. In this context, organochlorine compounds, such as
CCl4 and C2Cl4, stand out as promising candidates for the replacement of
Cl2. The present study performs a thermodynamic evaluation of the processes
from speciation diagrams for equilibrium, as well as the modeling
of kinetic data associated with the chlorination of copper oxide (CuO - 923
K to 1173 K) and tantalum pentoxide (Ta2O5 - 1073 K to 1223 K), in an atmosphere
of C2Cl4 diluted in N2, using equations already consolidated in
the context of gas-solid reaction modeling (shrinking core, auto-catalytic
and Avrami). The models of the shrinking core with diffusional control by
the ash layer and chemical control, were the two that presented better
quality adjustments. The diffusional model showed global activation energy
for the CuO of 71.5592 plus-minus 10 kJ.mol (-1) and 62.2606 plus-minus 10 kJ.mol (-1)
for Ta2O5, while with chemical control, for CuO, 118.0049 plus-minus 10 kJ.mol (-1)
was obtained and for Ta2O5 a value of 119,131 plus-minus 10 kJ.mol (-1). Values
consistent with what is presented in the literature, being higher in models
with chemical premise than in diffusion models. Physical aspects were
also considered and, based on the Reynolds number found (Re = 0,26
- laminar flow), a control of mixed nature possible for both oxides was
reinforced.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:51095 |
| Date | 04 January 2021 |
| Contributors | ROGERIO NAVARRO CORREIA DE SIQUEIRA, ROGERIO NAVARRO CORREIA DE SIQUEIRA, ROGERIO NAVARRO CORREIA DE SIQUEIRA, ROGERIO NAVARRO CORREIA DE SIQUEIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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