[pt] O dissulfeto de ferro pode ser aplicado em sistemas de elevado grau
tecnológico, por exemplo, componentes em coletores de energia solar, anodo
despolarizador para a produção de hidrogênio e material catódico em baterias e
pilhas de alta densidade de energia. O presente trabalho apresenta um estudo
termodinâmico e cinético da reação de síntese de dissulfeto de ferro em um
reator de leito fluidizado para temperaturas variando entre 400ºC e 500ºC, em
regime de leito borbulhante. O rendimento da reação de síntese depende
fortemente dos valores estabelecidos para as variáveis de processo: vazão de
gás de arraste, temperatura, pressão parcial de enxofre gasoso, natureza das
matérias-primas e tempo de reação. Em condições mais favoráveis de reação -
60 min e 500ºC - obteve-se conversão em FeS2 acima de 95%, partículas
agregadas com distribuição de tamanhos na faixa de 100um a 200 um, de
morfologia uniforme e esferoidal. A desagregação manual do FeS2 aglomerado
conduz as partículas a tamanhos médios de 1,5um, tamanho considerado ideal
para aplicações em fontes eletroquímicas. A quantificação do FeS2 foi realizada
através do Método de Rietvelt associado à análise de DRX. Os resultados
mostraram que é possível através de uma rota pirometalúrgica inovadora,
partindo-se de reagentes relativamente baratos - Fe2O3 e S, obter o FeS2 para
aplicação em catodos de pilhas e baterias. / [en] Iron disulfide can be used as an alternative material in
high technological
systems, as an example, solar energy collectors and
cathodic component in
primary and secondary batteries. The present work studies
the kinetics and
thermodynamics of the iron disulfide synthesis in a
fluidized bed reactor for
temperatures varying from 400ºC to 500ºC, operating in the
bubble fluidized
bed regime. It was observed that the synthesis conversion
is much dependent
on control variables: inert gas flow, temperature, sulfur
gas partial pressure,
nature of raw materials and reaction time. In favorable
experimental conditions,
that is 60 minute time reaction and 500ºC temperature, it
was achieved more
than 95% iron oxide conversion in iron disulfide,
generating particle aggregates
with distribution size between 100Âum and 200Âum, uniform
morphology with
ellipsoidal appearance. Manual desagragation leads to small
iron disulfide
particles with 1,4 Âum average size, ideal for
electrochemical use. The iron
disulfide phase quantification was performanced by the
Rietvelt method
associated with Powder Difraction technique. The results
showed that it is
possible, within a pyrometallurgy route, to synthesize iron
disulfide for
electrochemical applications, from cheap and easy
obtainable reagents such as
iron oxide and elemental sulphur.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:6139 |
| Date | 21 March 2005 |
| Creators | BRUNO VINICIUS DA FONSECA LIMA AMORIM |
| Contributors | FRANCISCO JOSE MOURA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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