[pt] O Brasil é um dos produtores mundiais de materiais contendo vanádio, exportando cerca de 10 t/ano, na forma de seu óxido mais comum, V2O5, o qual ocorre associado à magnetita. O seu processo de produção industrial tem como primeira etapa a concentração deste mineral, onde é gerado uma grande quantidade de rejeito, o qual se estima conter entre 5 por cento –15 por cento de titânio e cerca de 30 por cento de ferro. Materiais com estas características podem viabilizar uma fonte para a recuperação do titânio por processos químicos que viabilizem a separação seletiva dos seus constituintes. Desta forma, inicialmente foi realizada a caracterização de um rejeito mineral por métodos convencionais: distribuição granulométrica; DR-X; FR-X; Microscopia Eletrônica de Varredura e ICP-OES. Em seguida, foi conduzida uma avaliação termodinâmica de possíveis reações com diferentes agentes químicos em condições de variação de temperatura. As reações ocorreram em um forno do tipo mufla, utilizando barquetes cerâmicos. Após a reação e eventual fusão, a amostra era imergida água destilada aquecida, em seguida filtrada e seca, e o material sólido filtrado era então submetido a HCl 5 por cento aquecido, em seguida filtrado e seco. A caracterização dos produtos foi feita de maneira semelhante ao do material inicial. O resultado da distribuição granulométrica determinou tamanho médio de partícula de 96 micrômetros. A análise quantitativa de DR-X indicou 25 por cento de óxidos de titânio e o restante de minerais complexos como Tremolita e Clinocloro llb-2. A análise do FRX inicial apontou presenças de Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, SO3, K2O, CaO, MnO, 11,3 por cento de TiO2, e 25,8 por cento de Fe2O3. A análise termodinâmica indicou a potencial formação de produtos solúveis em água contendo Al e Si enquanto o Ti se agrega a um composto insolúvel. O Fe pode ser solubilizado na etapa seguinte com HCl, onde as solubilizações foram, nitidamente, maiores. Observou-se a formação de um produto cristalino, prevalecendo a forma CaTiO3, com o desaparecimento das fases originais, em um dos ensaios. Os resultados também indicaram que as perdas de massa foram crescentes nas etapas de solubilização com o aumento da temperatura e da relação mássica, implementadas na ustulação sólido-sólido, contudo foram gerados produtos complexos que dificultaram a concentração do teor Ti. Em linhas gerais, o processo selecionado indicou a viabilidade de solubilizações seletivas, as quais geram um produto final com maior teor de titânio que o inicial e razoável recuperação deste metal, se fazendo necessário otimização do processo. / [en] Brazil is one of the world producers of materials containing vanadium, exporting about 10 ton/year, in the form of its most common oxide, V2O5, which occurs in association with magnetite. Its industrial production process has as its first step the concentration of this mineral, where a large amount of tailings is generated, which composition is estimated between 5 percent -15 percent titanium and about 30 percent iron. Materials with these characteristics can provide a source for the recovery of titanium by chemical processes that enable the selective separation of its constituents. In this way, the characterization of a mineral tail was initially performed by conventional methods: granulometric distribution; DR-X; FR-X; Scanning Electron Microscopy and ICP-OES. Then, a thermodynamic evaluation of possible reactions with different chemical agents under conditions of temperature variation was carried out. The reactions occurred in a muffle furnace, using ceramic caskets. After reaction and eventual melting, the sample was immersed heated distilled water, then filtered and dried, and the filtered solid material was then subjected to heated 5 percent HCl, then filtered and dried. The characterization of the products was done in a similar way to the starting material. The result of the particle size distribution determined a mean particle size of 96 micrometers. Quantitative analysis of DR-X indicated 25 percent of titanium oxides and the rest of complex minerals such as Tremolita and Clinochlore IIb-2. Initial FRX analysis showed Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, SO3, K2O, CaO, MnO, 11.3 percent TiO2 and 25.8 percent Fe2O3presentations. Thermodynamic analysis indicated the potential formation of water-soluble products containing Al and Si while Ti is added to an insoluble compound. Fe can be solubilized in the next step with HCl, where the solubilizations were markedly larger. It was observed the formation of a crystalline product, prevailing the CaTiO3 form, with the disappearance of the original phases, in one of the tests. The results also indicated that mass losses were increased in the solubilization steps with the increase in temperature and mass ratio, implemented in solid-solid roasting, however complex products were generated which hindered the concentration of Ti content. The selected process indicated the feasibility of selective solubilizations, which generate a final product with higher titanium content and reasonable recovery of this metal, making process optimization necessary.
Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:37651 |
Date | 08 April 2019 |
Creators | AIMEE MARIA VALENTE DA SILVA |
Contributors | EDUARDO DE ALBUQUERQUE BROCCHI |
Publisher | MAXWELL |
Source Sets | PUC Rio |
Language | Portuguese |
Detected Language | English |
Type | TEXTO |
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