Vitrificação de metais de transição: A estabilidade química no sistema quaternário Na2O-CaO-SiO2-RxOy

Abstract

A estabilização de resíduos industriais contendo metais de transição por meio de processos de vitrificação é de relevância tanto para a saúde pública como a ambiental. O sucesso destas ações depende de que material resultante apresente a necessária estabilidade química frente a meios corrosivos. Uma vez dispersos na massa vítrea fundida, os metais de transição podem assumir coordenações que lhes permite tomar parte na estrutura vítrea resfriada. Desta forma os óxidos destes metais (Cr, Ni, Cu, Zn) considerados genericamente como RxOy, interagem com os óxidos do sistema CaO:Na2O:SiO2, resultando no sistema quaternário CaO:Na2O:SiO2:RxOy, no qual composições adequadamente formuladas podem apresentar apreciável resistência química. No presente trabalho uma composição de matriz vítrea CaO:Na2O:SiO2 (10:30:60 em massa percentual) recebeu adições de metais de transição RxOy provenientes de resíduos industriais (Lama Galvânica) entre 10 e 40 % em massa, de modo a iniciar a exploração da região na qual a incorporação de RxOy no sistema CaO:Na2O:SiO2:RxOy incremente a resistência química. Tal estudo visa iniciar a construção de uma adequada ferramenta para a formulação de vidros contendo metais de transição. Os vidros foram obtidos por fusão (1500°C) em cadinhos de alumina seguida de “Quenching” em molde de aço. A caracterização dos vidros foi realizada por difração de raios-x (DRX), por infravermelho na transformada de Fourier (FTIR) e resistência hidrolítica. Os resultados indicaram alterações na distribuição entre as espécies de sílica Q3 e Q2 na rede vítrea e o aumento da estabilidade química em função da incorporação do RxOy.