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ILIANA DE OLIVEIRA GUIMARÃES - TESE PPG-CEMat 2014..pdf: 50160837 bytes, checksum: 767ec5c57ef7319ccbd6b2d10571ff53 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-06T20:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ILIANA DE OLIVEIRA GUIMARÃES - TESE PPG-CEMat 2014..pdf: 50160837 bytes, checksum: 767ec5c57ef7319ccbd6b2d10571ff53 (MD5)
Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / O processo Bayer, utilizado para a obtenção de alumina, usa bauxita como matériaprima.
Este processo abrange quatro estágios: digestão, clarificação, precipitação e
calcinação. O resíduo gerado na etapa de calcinação é um produto com pequeno
tamanho de partícula, conhecido como ESP dust. Esta pesquisa teve como objetivo
desenvolver membranas cerâmicas tubulares utilizando em sua composição o ESP
dust, um pó de alumina do precipitador eletrostático, e uma argila bentonítica.
Inicialmente, foi realizada a caracterização dos precursores. Foram analisadas duas
amostras do resíduo, uma do resíduo bruto e outra do resíduo calcinado a 1200°C.
Essas amostras apresentaram um alto teor de alumina nas suas composições
químicas. As fases gibbsita e α-alumina foram identificadas no resíduo bruto e, após
sua calcinação, a gibbsita foi totalmente transformada em α-alumina. Observou-se
que não houve alterações significativas no tamanho e morfologia das partículas após
a calcinação, mas durante este processo, as partículas tornaram-se porosas,
provavelmente devido às mudanças de fase cristalina da alumina e a saída de água
dos cristais. Dentre vinte formulações diferentes testadas para produzir membranas
cerâmicas, quatro composições apresentaram os melhores resultados com relação
ao processamento por extrusão: duas composições com o resíduo bruto e duas com
o resíduo calcinado. Neste trabalho, as membranas tubulares compostas pelo
resíduo de alumina e pela argila bentonítica foram produzidas por extrusão e foram
sinterizadas a 900, 1000 e 1100°C. Foi observado que as membranas produzidas
apresentaram superfícies com poros distribuídos. A porosidade aparente variou
entre 47,70% (composição com 60% de resíduo calcinado e 40% de argila
bentonítica sinterizada a 1000°C) e 58,40% (composição com 70% de resíduo bruto
e 30% de argila bentonítica sinterizada a 1000°C). Foram realizados ensaios de
fluxo tangencial com água deionizada em pressões de 1,0; 1,5 e 2,0 Bar. O maior
fluxo permeado (909,24L/h.m2) foi observado para as membranas feitas da
composição contendo 70% de resíduo bruto e 30% de argila bentonítica sinterizadas
a 1100°C, aplicando pressão de 1 Bar. / The Bayer process uses bauxite as raw material to obtain alumina. This process
includes four stages: digestion, clarification, precipitation and calcination. The waste
generated during the calcination step is a product with small particle size, known as
ESP dust. This research aimed to develop tubular ceramic membranes using in its
composition the ESP dust, an alumina powder from electrostatic precipitator, and a
bentonite clay. Initially, the characterization of the precursors was performed. Two
samples were studied, one from crude residue and other from calcined residue at
1200°C. These samples showed a high content of alumina in chemical compositions.
The gibbsite and α-alumina phases were identified in crude residue and after
calcination gibbsite was completely transformed into α-alumina. Were observed no
significant changes in particles size and morphology after calcination, but during this
process, the particles become porous, probable due changes in crystalline phase of
alumina and the water outlet of crystals. Among twenty different formulations tested
to produce ceramic membranes, four compositions showed better results with regard
to the extrusion processing: two compositions with crude residue and two with
calcined residue. In this paper, tubular membranes produced from alumina residue
and bentonite clay were sintered at 900, 1000 and 1100°C. It was observed that the
produced membranes had surfaces with distributed pores. The apparent porosity was
between 47.70% (composition with 60% of calcined residue and 40% of bentonite
clay sintered at 1000°C) and 58.40% (composition with 70% of crude residue and
30% of bentonite clay sintered at 1000°C). Tangential flow tests were performed with
deionized water at pressures of 1.0; 1.5 and 2.0 Bar. Higher permeate flow rate
(909,24L/h.m2) was observed for membranes made of a composition containing
crude residue (70%) and bentonite clay (30%) sintered at 1100°C, applying pressure
of 1 bar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/344 |
| Date | 06 April 2018 |
| Creators | GUIMARÃES, Iliana de Oliveira. |
| Contributors | LIRA, Hélio de Lucena., MENEZES, Romualdo Rodrigues., SANTANA, Lisiane Navarro de Lima., OLIVEIRA, Djane de Fátima., CAVALCANTI, Wilma Sales. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | ANP |
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