Otimização da síntese de zeólita na-a de elevada pureza obtida a partir de cinzas volantes de carvão

Abstract

A queima do carvão mineral para a produção de energia elétrica gera diversos tipos de resíduos. Entre os resíduos gerados, encontram-se os seguintes tipos de cinzas: leves e pesadas. No Brasil, as cinzas volantes e leves correspondem a 85% do total de cinzas produzidas, enquanto que as cinzas pesadas correspondem a somente 15%. Uma das formas de mitigar o impacto ambiental proveniente da disposição inadequada das cinzas é o desenvolvimento de metodologia para a produção de material de valor agregado, como por exemplo, zeólita de elevada pureza, o qual possibilita inúmeras aplicações em diversos ramos de atividade. O objetivo deste trabalho foi otimizar a síntese de zeólita de elevada pureza do tipo Na-A a partir das cinzas volantes de carvão por meio da redução do tempo total do processo. A síntese foi realizada em duas etapas: a primeira consistiu na fusão alcalina das cinzas volantes e a segunda no tratamento hidrotérmico. Diferentes tempos de tratamento hidrotérmico foram testados até a obtenção de zeólita com elevado grau de pureza com uma redução de 4 h na segunda etapa da síntese. Os materiais sintetizados foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados de difração de raios X indicaram que os materiais sintetizados apresentaram fases cristalinas idênticas para a zeólita do tipo Na- A quando comparadas ao banco de dados. As microfotografias dos nanomateriais sintetizados apresentaram estruturas na forma cúbica, típicas desse tipo de material. Concluiu-se por meio do presente estudo que é possível reduzir o tempo total da síntese de duas etapas, enquanto é mantido o alto grau de pureza da zeólita Na-A produzida a partir das cinzas, sendo que dessa forma a obtenção desse material alternativo possa ser mais vantajosa do ponto de vista de economia de recursos.