Efeito da agitação no processo de síntese de zeólitas utilizando cinzas de carvão e resíduo de alumínio

Abstract

Introdução: As zeólitas são aluminossilicatos hidratados de metais alcalinos e alcalinos terrosos caracterizadas por suas propriedades de adsorção catalítica e alta capacidade de troca catiônica. Compostas por tetraedros do tipo TO4 unidos nos vértices através de átomos de oxigênio, as zeólitas apresentam uma estrutura cristalina tridimensional que permite uma variedade de aplicações em diferentes setores industriais. Este estudo explora a utilização de resíduos industriais, as cinzas de carvão e resíduo de alumínio, como matéria-prima na síntese de zeólitas, destacando a importância da otimização do processo de síntese para melhorar sua eficiência e viabilidade econômica. Objetivo: O objetivo foi estudar o efeito da agitação no processo de síntese de zeólita A. Materiais e Métodos: As matérias-primas usadas foram cinzas leves de carvão geradas na usina Jorge Lacerda e resíduo de alumínio da indústria terciária (RA). A síntese foi realizada em duas etapas. Na etapa de fusão, cinzas de carvão e RA foram misturados com NaOH sólido (relação 1:1:2 em massa) e colocados em mufla a 550 ºC por 1 h. Após o resfriamento, foi adicionada água destilada na mistura que foi mantida sob agitação. Dois tipos de agitação foram avaliados: mesa agitadora por 16 h e agitador mecânico com haste por 2 h. Na segunda etapa, a suspensão foi submetida a tratamento hidrotérmico em estufa a 100 ºC por 7 h. Após filtragem, lavagem e secagem, os produtos sintetizados foram caracterizados por difração de raios X. Resultados: A difração de raios X dos produtos sintetizados revelou uma diferença na intensidade relativa do principal pico da zeólita A. A amostra agitada por haste apresentou intensidade de pico significativamente maior (811) do que aquela agitada por mesa agitadora (566). Conclusão: Os resultados demonstraram a influência do tipo de agitação durante a fase de dissolução da massa fundida do processo de síntese da zeólita A. A agitação por haste aumentou a cristalinidade da zeólita ao mesmo tempo que reduziu o período para alcançar um produto com alta qualidade.