A cinza da casca do arroz (CCA) é um resíduo rico em sílica amorfa. Um método simples e de baixo consumo energético para extração desta sílica foi pesquisado, obtendo-se um material com baixo teor de impurezas e alta reatividade, adequado para a síntese de zeólitas e wolastonita (CaSiO3). As zeólitas sintéticas, que não possuem estruturas similares na natureza, são cada vez mais valorizadas no mercado devido a pureza e eficiência em aplicações específicas nas áreas de troca iônica, peneira molecular e catálise. A wolastonita com elevado grau de pureza tem várias aplicações na indústria e agricultura. O mineral wolastonita pode ser formado de várias maneiras na natureza. Em geral é aceito que existem dois processos de formação; os quais envolvem o metamorfismo (calor e pressão) do calcário. Neste trabalho, foi desenvolvido um novo processo para a síntese das zeólitas e da wolastonita, ambas a partir da sílica coloidal da CCA; tendo como objetivo um processo de um menor custo energético, menor número de etapas e menor consumo de reagentes. Foram sintetizadas neste trabalho as zeólitas: A, usada em detergentes, e a ZSM-5, empregada na indústria petroquímica, devido a sua alta seletividade em reações catalíticas e grande estabilidade térmica e resistência aos ácidos. A primeira etapa na síntese da wolastonita foi estudada com o objetivo da formação do hidrossilicato de cálcio (CSH). Contudo, onze hidrossilicatos de cálcio diferentes ocorrem no sistema Ca(OH)2-SiO2-H2O que em uma segunda etapa passam por um tratamento térmico para dar formação a fase wolastonita. / Rice hull ash (RHA) is a industry scrap rich in amorphous silica. A simple and low-energy cost method for the extraction of this silica was researched. A low level of impurity and high reactivity material was produced, which is appropriate for the synthesis of zeolites and wolastonite (CaSiO3). The synthetic zeolites, has not similar structures in nature, and they have been more and more valued in the market due to their purity and efficiency in specific applications like ion exchange, molecular sieve and catalysis areas. High purity wolastonite has many applications in manufacturing and agriculture. The mineral wolastonite can be formed in nature in different ways; it is generally accepted two forming processes, both encompassing limestone metamorphism (heat and pressure). In this work, a new process for the synthesis of zeolites and wolastonite from RHA colloidal silica was developed. Moreover, the process is aimed at lower energy costs, fewer stages and fewer reactants consume. In this work, zeolite A used in detergent and zeolite ZSM-5, employed in the petrochemical industry due to its high selectivity in catalytic reactions and its high thermo and acid stability, were synthesized. The first step of the wolastonite synthesis was studied, with the purpose of obtaining calcium hydrosilicate. Eleven different hydrosilicates occur in the system Ca(OH)2-SiO2-H2O, in the second step, it was annealed to form the wolastonite phase.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-08062007-145111 |
| Date | 11 July 2006 |
| Creators | Fernandes, Alberto de Andrade |
| Contributors | Riella, Humberto Gracher |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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