Produção de microesferas porosas a base de alumina para adsorção de metais pesados em coluna de leito fixo
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2022
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24.
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Resumo
Metais pesados estão entre os poluentes mais danosos para o meio ambiente, e em particular para
o ser humano. Estão presentes em diversas atividades industriais, exigindo processos cada vez mais
eficientes para a redução de sua concentração em efluentes, a níveis aceitáveis antes do descarte. A
adsorção é um dos métodos mais empregados para este tratamento, por sua simplicidade,
eficiência e baixo custo. Aluminas de transição estão entre os principais adsorventes empregados
no tratamento de efluentes contendo metais pesados. Sua estabilidade mecânica e inércia química,
unidas ao seu caráter anfotérico, sua alta área de superfície específica e porosidade justificam esta
ampla aplicação. Neste trabalho foram confeccionadas, pelo método de gelificação interna,
microesferas de alumina pura e dopada com diferentes teores de silício e de ferro, com
características controladas, como tamanho, porosidade, superfície específica, e fase cristalina. Com
estas microesferas (de tamanho médio de 0,3 mm) foram realizados ensaios de adsorção em
batelada e em coluna de leito fixo, variando-se alguns parâmetros de processo, visando a
otimização do tratamento do efluente aquoso contendo Zn, Ni e Mn, proveniente do processo de
fosfatização tricatiônica de carrocerias empregado na indústria automotiva e de eletrodomésticos.
Microesferas calcinadas a 600ºC e 700°C foram caracterizadas quanto à distribuição de tamanhos,
área de superfície específica (BET), adsorção gasosa (BJH), difração de raios X (DRX) e microscopia
ótica e eletrônica de varredura. Nos ensaios em batelada variou-se o tempo de contato, a
temperatura e a relação em massa microesferas/efluente. Já para o tratamento do efluente em
coluna de leito fixo, preenchida com as microesferas, avaliou-se o efeito da vazão do efluente. A
concentração dos metais pesados foi analisada por espectrometria de emissão ótica por plasma
acoplado (ICP-OES). Foram determinadas as curvas de ruptura com a variação dos parâmetros do
processo, de modo a se poder otimizar a metodologia do tratamento do efluente. Apesar de
interferir na superfície específica, porosidade e fases de transição presentes, a temperatura de
calcinação, nas condições avaliadas, não promoveu mudanças significativas na capacidade de
adsorção da alumina para os metais pesados analisados. A dopagem com silício, nas condições
estudadas, também não interferiu na capacidade de adsorção da alumina. Ainda assim obteve-se
mais de 80% de adsorção destes metais pesados, tanto no regime de batelada quanto no de
coluna de leito fixo. Já a dopagem com Fe promoveu significativo aumento na capacidade de
adsorção da alumina (acima de 90%), indicando alta eficiência destas microesferas como
adsorventes destes metais pesados.
Como referenciar
MOREIRA, T.M.; ULRICH, J.C.; SILVA, G.P. da; CRUZ, P.d. da; FAVERO, S.L.; GENOVA, L.A. Produção de microesferas porosas a base de alumina para adsorção de metais pesados em coluna de leito fixo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33748. Acesso em: 14 May 2024.
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