dissertaÇÃo de mestrado rogÉriofinal
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1 INTRODUÇÃO
1.1 Motivação e Objetivos
No Estado do Pará está localizada a unidade industrial da Alumina do Norte do Brasil S/A
(ALUNORTE), criada para produzir e comercializar alumina, óxido de alumínio, Al 2O3. A
ALUNORTE junto com a Mineradora Rio do Norte S/A (MRN), Alumínio Brasileiro S/A
(ALBRAS) e a Usina Hidrelétrica de Tucuruí completam o ciclo de produção do alumínio no
estado.
Embora a produção de alumínio tenha uma grande importância sócio-econômica para o
estado, ela gera uma grande quantidade de resíduo, principalmente através do processo Bayer
para a obtenção da alumina, principal insumo na produção do alumínio, provocando dessa
maneira impactos ambientais. Esse resíduo é denominado de lama vermelha. Vem-se há algum
tempo na Universidade Federal do Pará fazendo-se estudos sobre a lama vermelha, estes estudos
visam o seu emprego em cerâmica vermelha estrutural, por se tratar de um resíduo com elevado
teor de material fundente, argila expandida para produção de agregado leve para a construção
civil, lavadores de gases para remoção de SO2, entre outros. Até então, este resíduo não possui
valor comercial, daí a necessidade da realização de estudos para amenizar seu impacto ambiental
e sua valorização econômica. Além disso, deve-se destacar que a utilização desse rejeito tende a
minimizar os problemas ambientais, pois o mesmo tem como principal característica uma elevada
alcalinidade (pH 10-13) e financeiros, pois como o mesmo é armazenado em depósitos de rejeitos
a céu aberto, necessita dispor de grandes áreas, acarretando assim em elevados custos.
Diante do exposto, pode-se considerar que a lama vermelha representa um passivo
ambiental importante para a indústria de beneficiamento do alumínio, devido aos riscos de
contaminação do meio ambiente e aos custos associados ao seu manejo e disposição, os quais
representa uma grande parte dos custos da produção da alumina.
A proposta deste trabalho tem por objetivo identificar a faixa granulométrica rica em
mineral de titânio (TiO2) através da concentração física, para uma posterior lixiviação. O método
de concentração a ser empregado neste trabalho será a sedimentação sob condição de
retardamento tendo como base a metodologia de Andreassen utilizando o regime de Stokes
(Laminar).
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O titânio possui diversificado campo de utilização principalmente na produção de
pigmentos de dióxidos de titânio, os quais, por sua capacidade de opacidade ou seu poder de
encobrir imperfeições da superfície a qual é aplicado, têm grande aplicação nos setores de tintas,
vernizes , papel, plásticos, cerâmicas e outros. O Brasil é detentor das maiores reservas de titânio
na forma de anatásio. Possui elevado valor de mercado devido suas excelentes propriedades
físicas.
Dentro deste contexto torna-se imprescindível este estudo, visto que, proporcionará um
destino nobre a este rejeito e que contribuirá para a descoberta de uma nova classe de material
que será produzido em nossa região o qual trará grandes benefícios para a sociedade, meio
ambiente e uma redução na quantidade de lama vermelha a ser destinada aos depósitos de rejeito.
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2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Bauxita
A bauxita; trata-se de uma rocha de coloração avermelhada, rica em alumínio, com mais
de 40% de Alumina (Al2O3). A proporção dos óxidos de ferro determina a coloração da rocha.
Assim, a bauxita branca contém de 2 a 4% de óxidos de ferro, ao passo que na bauxita vermelha
essa proporção atinge 25%. A bauxita é a fonte natural do alumínio, mesmo com sua elevada
abundância, não há notícias acerca da ocorrência de alumínio metálico na natureza.
A rocha bauxita compõe-se de uma mistura impura de minerais de alumínio e os mais
importantes são gibbsita Al(OH)3, diásporo AlO(OH) e boehmita AlO(OH). Esses minerais são
conhecidos como oxi-hidróxidos de alumínio. Suas impurezas mais comuns são: óxidos de ferro,
argila, sílica, dióxido de titânio, entre outras. A maioria das bauxitas, economicamente
aproveitáveis, possui um conteúdo de alumina (Al2O2) entre 50 e 55% e o teor mínimo para que
ela seja aproveitável é da ordem de 30% (Anjos e silva, 1983; Pagin et al., 1983).
Com o desenvolvimento do processo Hall-Héroult (1886), a alumina disponível foi de
modo crescente usada na produção de alumínio metálico. Mesmo assim, foi desenvolvido um
grupo de aplicações para a bauxita não metálica, no qual se incluem: abrasivos, refratários,
produtos químicos, cimentos de alta alumina, prótese humanas, etc.
Figura 1: Minério de bauxita (Mina Bauxita Paragominas - PA)
13
A produção anual de bauxita é superior a 120 milhões de toneladas. Cerca de 95 % da
produção é utilizada na obtenção do alumínio metálico, pelo processo Bayer, seguido do processo
Hall-Héroult, resultando numa produção final do metal de 40 milhões toneladas/ano.
Quase 40% da bauxita produzida no mundo provêm da Austrália, destacando-se, ainda,
como principais produtores: Guiana (14%), Jamaica (11%), Brasil (8%), Índia (5%), China (3%).
De acordo com o International Aluminium Institute (IAI), as reservas mundiais de bauxita estão
distribuídas nas regiões tropicais (57%), mediterrânea (33%) e subtropical (10%).
O Brasil ocupa a terceira posição na classificação mundial, em termos de reservas, com
cerca de 3,52 bilhões de toneladas (reservas medidas + indicadas + inferidas). Há predominância
nas reservas brasileiras das bauxitas de grau metalúrgico (83,7%), utilizadas na produção de
alumínio primário. As reservas restantes correspondem às de bauxita de grau não metalúrgico
(Mártires, 2001). No Brasil, a produção total de bauxita alcançou 17 milhões de toneladas em
2003. Nos últimos anos, a produção de bauxita não metalúrgica variou entre 2 e 5 %
correspondendo a 400-600 mil toneladas/ano. Em 2003, apenas 1% do consumo de bauxita no
país foi destinado às indústrias de refratários e produtos químicos (Mártires, 2004). As Tabelas 1
e 2 apresentam os principais componentes das bauxitas tropicais e no mundo, respectivamente.
Tabela 1: Principais componentes das bauxitas tropicais
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Tabela 2: Análise típica de algumas bauxitas no mundo
ComponentesTrombetas
Pará (Brasil)
Jamaica(SM)
GanaWeipa
Queensland (Australia)
Hungria Grécia CIS Vietnam
Al2O3 total 53,1 48,4 44,0 57,0 49,2 56,0 60,5 51,0como gibbsita
Al(OH)349,3 43,3 37,9 45,0 16,2 --- 1,5 2,5
como boehmitaAlO(OH)
--- 3,1 2,0 7,8 24,5 17,2 49,5 2,8
SiO2 total 3,89 2,1 2,5 5,6 5,5 4,6 11,4 7,3na caolinita 2,92 1,6 1,8 4,0 5,5 4,5 9,9 5,5no quartzo 0,97 0,5 0,7 1,0 --- 0,1 --- 0,7
Fe2O3 total 13,97 19,7 25,5 7,0 19,9 21,0 8,6 25,7como Hematita
Fe2O313,97 15,1 15,3 6,0 9,7 18,5 3,1 15,2
como GoetitaFeO(OH)
--- 4,2 10,2 1,0 10,2 2,5 5,5 7,6
TiO2 total 1,24 2,7 2,6 2,5 2,3 2,6 2,8 3,1como Anastásio 1,24 2,2 2,2 2,1 1,7 0,9 2,8 2,0como Rutilo --- 0,5 0,4 0,4 0,6 1,7 --- 1,1
2.1.1 Processo Bayer para obtenção de alumina
Compostos Percentagem em peso (%)Al2O3 total 30 – 60
como gibbsita Al(OH)3 30 – 60 como boehmita AlO(OH) < 0,2 – 20
SiO2 total < 0,5 – 10reativa < 0,5 – 6 como quartzo < 0,2 – 10
Fe2O3 total 1 – 30 TiO2 < 0,5 – 10
C orgânico 0,02 – 0,4 P2O5 0,02 – 1,0 V2O5 0,01 – 0,1CaO 0,1 – 2 ZnO 0,002 – 0,1
S 0,02 – 0,1 F 0,01 – 0,1
Hg (ppb) 50 – 1000
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O concentrado de bauxita moída, em geral, abaixo de 208 m e uma razão mássica
(Al2O3/SiO2) maior que 10, é misturado a uma solução de soda cáustica, com a qual reage sob
pressão em reatores. A natureza e a concentração do mineral de alumínio contido na bauxita
determinam a temperatura de digestão da rocha, pressão e concentração de soda cáustica. Nestas
condições, a bauxita dissolve-se formando uma solução de aluminato de sódio (Na2O.Al2O3),
enquanto as impurezas permanecem na fase sólida e são conhecidas como “lama vermelha”. O
fundamental para a digestão química dos minerais da bauxita são as reações químicas da alumina
e dos minerais de sílica com a solução de soda cáustica. Mudanças de fases importantes podem
ocorrer com os minerais de ferro que subseqüentemente afetam a clarificação da lixívia. As
principais reações químicas que ocorrem no processo Bayer estão descritas abaixo.
Para a gibbsita (Al2O3.3H2O)
(1)
Para a boehmita (Al2O3.H2O)
(2)
Entretanto, a lixiviação de bauxita com soda cáustica não somente dissolve a maior parte
da bauxita, como também parte da sílica contida no concentrado de bauxita. A sílica ocorre de
duas formas: sílica reativa, principalmente caulinita (Al2O3.2SiO2.2H2O), e quartzo. A caulinita é
prontamente atacada pela soda cáustica formando silicato de sódio que, por sua vez, reage com a
solução de aluminato de sódio (Na2O.Al2O3.2SiO2), descartado do processo na lama vermelha,
resultando na perda de soda cáustica e de alumina (Sevryukov et al., 1950). A adição de CaO
facilita a precipitação completa da sílica dissolvida, por meio da formação do silicato de cálcio,
que é insolúvel. Cabe lembrar que, para cada tonelada de sílica dissolvida, durante a digestão, são
consumidas cerca de 1,0 ton de soda cáustica e 1,0 ton de alumina, para formar os produtos
silicatados, necessários à remoção da sílica dissolvida da solução.
Após essa digestão, a polpa resultante segue para o processo de redução em uma serie de
reatores a pressão, espessadores e filtros prensa. A solução resultante segue para as torres de
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resfriamento e finalmente aos precipitadores onde a alumina trihidratada é então cristalizada.
Essa etapa de precipitação é acelerada pela adição de sementes, material fino obtido na etapa de
clarificação posterior à precipitação. Em seguida, o produto é filtrado, lavado, secado e calcinado,
obtendo-se então a alumina sob a forma pura.
Figura 1: Fluxograma do processo Bayer (ALUNORTE)
17
Figura 2: Alumina calcinada (ALUNORTE)
A produção de alumina é dominada pela Austrália, Estados Unidos, Jamaica, Rússia e
Índia que mantêm cerca de 50% da produção mundial. A massa de alumina produzida pelo
processo Bayer é convertida em alumínio metálico por meio de redução eletrolítica em banho
fundido de criolita natural ou sintética, utilizando o processo Hall-Héroult.
2.1.2 - Processo Hall-Héroult
O alumínio metálico é produzido, em escala comercial, por meio de eletrólise da alumina obtida,
praticamente, pelo processo Bayer. A redução direta do óxido de alumínio para alumínio metálico
até hoje não é um processo competitivo. O processo eletroquímico utilizado na obtenção desse
metal consiste na eletrólise da alumina dissolvida em criolita (3NaF.AlF3) fundida (p.f. 1.010°C),
com baixas concentrações de aditivo não decompostos (ex. fluoretos de alumínio, cálcio,
magnésio e lítio). A mistura atua como fundente da alumina. Com a passagem da corrente
contínua através da solução, o oxigênio migra para o anodo de carbono com o qual reage,
gerando dióxido de carbono na superfície anódica. Ao mesmo tempo ocorre a redução do
alumínio na superfície do catodo, conforme as equações seguintes (Monte et al.,1994).
Reação catódica
18
(3)
Reação anódica
(4)
Na prática, o alumínio é depositado no cátodo, com eficiência farádica de 85-90%. A
perda na eficiência é, principalmente, devido à reoxidação do alumínio depositado no cátodo,
pela ação do CO2 gerado no ânodo (Huglen et al., 1986), segundo a reação a seguir:
(5)
A demanda de energia elétrica para produção de alumínio é significativamente elevada.
Dessa forma, o processo de obtenção de alumínio foi aperfeiçoado com a finalidade de otimizar o
consumo de energia. Cabe lembrar que, em 1940, a indústria consumia cerca de 24.000 kWh/t de
alumínio produzido. Atualmente, esse valor caiu para 13.000 kWh/t. Todavia, ainda se atribui ao
processo o ônus de ser o que mais demanda energia entre todos os processos metalúrgicos
(Mártires, 2001). Esses argumentos justificam a localização das unidades industriais, para
produção de alumínio metálico, próximo às hidrelétricas, às minas de carvão, ou mesmo nos
países onde há energia elétrica com abundância e baixo custo.
2.2 Minerais de Titânio
O metal titânio é pouco reativo em temperatura ambiente, mas, quando aquecido, forma
compostos estáveis, duros e refratários. O titânio é resistente à maioria dos ácidos orgânicos, aos
ácidos clorídrico e sulfúrico diluídos, gases e solução contendo cloro. A forma do titânio (IV)
representa o seu estado de oxidação mais estável.
Devido a propriedades excepcionais, densidade de 4,5 g/cm3; elevada tenacidade; elevado
ponto de fusão (1670°C); grande resistência à corrosão (equivalente à da platina); elevada
resistência mecânica (comparável a do aço); estabilidade térmica; grande capacidade de dispersão
e elevada brancura, o titânio é utilizado em uma diversidade de aplicações industriais, desde
19
fabricação de turbinas para aviões supersônicos até próteses dentárias, sendo especialmente
indicado para usos em materiais que se mostrem resistentes a situações adversas, como
tubulações em água do mar (Kane, 1987) e em diversos artefatos da indústria aeroespacial. Por
essas e outras razões, o titânio é considerado um metal de importância estratégica.
Apesar da tenacidade característica do titânio, a presença de impurezas não metálicas,
como H, C, N ou O, o tornam quebradiço, mesmo quando as contaminações ocorram em
pequenas quantidades.
O titânio é encontrado em meteoritos e em rochas lunares. Na crosta terrestre é o nono
elemento mais abundante, ocorre na natureza na forma de combinações químicas, geralmente,
com oxigênio e ferro. Os principais minerais economicamente importantes são: ilmenita, rutilo,
anatásio e leucoxênio.
A produção de titânio é obtida com base em depósitos primários ou secundários. Nos
depósitos do primeiro tipo, o rutilo raramente é encontrado em concentrações economicamente
aproveitáveis. Nesses depósitos, os minerais de titânio ocorrem associados a minerais de ferro.
Por sua vez, os depósitos secundários ocorrem em forma de placers, localizados nas áreas de
praias, ou próximas às mesmas. Nesses placers, conhecidos como areia de praia, o quartzo é o
mineral predominante. A areia pode conter, simultaneamente, os minerais ilmenita e rutilo, além
de outros minerais de interesse econômico como zirconita e monazita.
Em ambos os tipos de depósitos, a ilmenita é sempre mais comum do que o rutilo, sendo
as reservas conhecidas de ilmenita em todo o mundo muito maiores que as de rutilo. De acordo
com o Anuário Mineral Brasileiro (DNPM, 2001), o Brasil possui reservas medidas de 23,7
milhões de toneladas de ilmenita e 78,7 mil toneladas de rutilo, além de possuir a maior reserva
de anatásio com 438,2 milhões de toneladas (Tabela 3).
Tabela 3: Distribuição das reservas nacionais de minerais de titânio por estado
Estado
Reserva Mineral (106 t)
Ilmenita Rutilo Anatásio
20
Minas Gerais
Goiás
Bahia
Rio Grande do Norte
Paraíba
Pernambuco
Rio de Janeiro
Total
0,5
0,2
2,6
16,7
1,5
1,9
0,3
23,7
---
---
0,046
---
0,017
---
0,016
0,079
395,5
42,7
---
---
---
---
---
438,2
Fonte: Anuário Mineral Brasileiro – DNPM (2001)
O mercado engloba o titânio metálico e o dióxido de titânio (TiO2). O titanio metálico é
usado em indústrias metalúrgicas, químicas, elétricas, cerâmicas, etc. (Froes, 1987). Por sua vez,
o dióxido de titânio (TiO2), devido às suas características de opacidade, alvura, resistência ao
ataque químico, poder de cobertura e ausência de toxidez, é amplamente utilizada na fabricação
de pigmento empregado nas indústrias de tinta, papel, plástico, borracha, fibras, vernizes, entre
outros (Ellis, 1987). Cerca de 90% dos concentrados de minerais de titânio produzidos no mundo
são utilizados na produção do dióxido de titânio. Em 2002, o consumo mundial de pigmento, foi
estimado em 4,1 milhões de toneladas (Gambogi, 2003).
Devido ao fato de que a sua produção implica utilização de sofisticados processos
químicos, o titânio tem preço mais elevado do que outros materiais estruturais, como o alumínio e
o aço (Lynd, 1985). O interesse comercial pelo titânio cresceu muito com a demanda da indústria
aeroespacial (Lee, 1999).
Adicionalmente, é conhecido no Brasil um grande potencial de recursos de titânio de
tipologia pouco convencional que, se equacionados como reservas, poderiam superar aquelas
existentes na China, Austrália e África do Sul. Esses recursos estão associados às chaminés
alcalinas de Tapira e Salitre (MG) e em Catalão/Ouvidor (GO). O mineral de titânio encontrado
nesses depósitos é inusitado e carente de processo extrativo competitivo. Trata-se do anatásio
(TiO2), um mineral secundário originado da alteração de perowskita (CaTiO3), em ambiente de
superfície. Durante vários anos a CVRD investigou a possibilidade do aproveitamento do
anatásio existente em Tapira (atualmente mina de fosfato, mas detentora de recursos potenciais
de titânio e de nióbio). Algumas indústrias, como a DuPont, chegaram a associar-se com a CVRD
almejando industrializar os concentrados de anatásio, mas, apesar dos investimentos, o projeto foi
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abandonado por falta de competitividade com o minério clássico de ilmenita, pelos altos teres
remanescentes de cálcio, de fósforo e radioatividade, decorrente da presença de urânio e tório
associados. A legislação ambiental dos países produtores e consumidores de titânio exige que o
somatório de urânio e tório não ultrapasse 100 ppm. No entanto, o potencial de recursos
disponível se constitui em incentivo para novas investigações na procura de rota extrativa
coveniente para o minério de anatásio. No maciço de Tapira o potencial de recursos supera 190
milhões de toneladas a 21% TiO2 e no de Catalão, cerca de 340 milhões de toneladas com teores
em torno de 15% TiO2 (Damasceno, 2006).
2.2.1 Mineralogia
O titânio figura entre os dez elementos mais abundantes na crosta terrestre, visto que o
Ti4+ está presente em cerca de 45 espécies minerais. No entanto, os depósitos com viabilidade
econômica são escassos. As principais fontes comerciais de titânio são a ilmenita (FeTiO 3), o
rutilo (TiO2), o anatásio (TiO2) e o leucoxênio.
2.2.2 Anatásio
O anatásio (TiO2) também cristaliza no sistema tetragonal, possuindo cor e brilho
variáveis. Nas areias de praias os grãos de anatásio apresentam-se com pequena translucidez e
cores variando do amarelo ao cinza, com índice de refração acima de 2,5. O anatásio, quando
transparente, é usado como gema. O nome anatásio vem do grego anatasis que significa
“prolongamento”. Os maiores depósitos de anatásio são encontrados nos carbonatitos de Tapira,
município de Araxá, MG. Neste caso, o anatásio ocorre como pseudomorfo, freqüentemente
octaédrico com intercrescimento de quartzo fino. As principais características físicas do anatásio
são apresentadas na tabela 4.
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Figura 3: Mineral de anátasio
Tabela 4: Propriedades físicas de alguns minerais de titânio
Propriedades Anatásio Rutilo Ilmenita
Fórmula TiO2 TiO2 FeTiO3
% Ti 98,4 – 99,8 89,5 – 99,0 48,6 – 57,3
Densidade 3,9 4,3 4,5 a 5,0
Dureza (escala Mohs) 5,5 a 6,0 6,0 a 6,5 5,0 a 6,0
Sistema Cristalino Tetragonal Tetragonal Trigonal
2.2.3 Geologia
A produção mundial de titânio é obtida de dois tipos de depósitos: primário e secundário.
Nos depósitos secundários de areia de praia, o teor em TiO2 apresenta-se mais elevado. Nos
depósitos primários, o titânio ocorre na forma de ilmenita (e menos freqüentemente na forma de
rutilo), formando camadas e massas lenticulares, como mineral acessório em rochas ígneas e
metamórficas.
A maior contribuição à produção mundial de titânio provém dos placers (depósitos
secundários, conhecidos como areia de praia, é constituído, basicamente, por areia de quartzo),
onde ocorre a ilmenita e o rutilo. Nessas ocorrências, a ilmenita apresenta variados graus de
alteração, resultante de um processo de oxidação, que favorece a lixiviação preferencial do ferro.
Como conseqüência, observa-se o surgimento de espécies minerais com maior teor de TiO2
(rutilo, anatásio e leucoxênio).
23
2.2.4 Processamento
O processo de concentração nas usinas de beneficiamento de minério de titânio depende
do tipo de deposito. A origem geológica do minério, naturalmente, tem influência na
granulometria de liberação e na composição mineralógica da ganga.
Nos depósitos primários, o processo é iniciado com as etapas de britagem e moagem para
promover a liberação da ilmenita. Nesse tipo de depósito, geralmente, a ganga é constituída,
principalmente, por magnetita, hematita, quartzo, albita, etc. A ilmenita tem densidade de 4,5 e,
em termos de susceptibilidade magnética, é classificada como mineral magnético a fortemente
magnético (faixa de campo de 5.000 a 10.000 Gauss) e comporta-se como mineral condutor. A
hematita (Fe2O3) tem densidade em torno de 5,5 e é um mineral fracamente magnético (faixa de
campo de 13.000 a 18.000 Gauss) e condutor. O quartzo e a albita possuem densidade em torno
de 2,7 e são minerais não-magnéticos e não-condutores.
A concentração da ilmenita, portanto, pode ser obtida por meio de métodos gravíticos e
magnéticos. Para a separação gravítica da ilmenita têm sido usados equipamentos como: mesas
concentradoras, cones Reichert e jigues (Nair, 1980; Fan e Rowson, 2000).
A flotação é usada para a concentração de finos, naturais ou gerados no circuito de
cominuição, atuando em faixas granulométricas inadequadas para os métodos gravíticos. A
flotação da ilmenita e dos minerais oxidados de ferro pode ser realizada com ácidos graxos e seus
sabões, sulfonatos, aminas ou succinamatos (Baltar e Cunha, 2004). A ilmenita caracteriza-se por
apresentar pouca susceptibilidade à flotação, resultando baixos valores de recuperação (Zhong e
Cui, 1987; Fan e Rowson, 2000). Fan e Rowson (2000) observaram a influência do estado de
oxidação das espécies Ti4+ e Fe2+ nas propriedades superficiais da ilmenita e conseguiram elevar a
recuperação da flotação, com oleato de sódio, de 65% para 83% com uso de um ativador.
Por sua vez, nos depósitos de placers, ao contrário do que acontece nos depósitos
primários, o minério está na forma de areia, não necessitando de etapas de cominuição. O minério
é constituído por ilmenita, rutilo, outros minerais pesados (zirconita e monazita, por exemplo), e
tem quartzo como o principal constituinte da ganga. Os depósitos de areia de praia contêm cerca
de 98% de minerais de ganga que são separados e devolvidos à cava, como enchimento.
24
Portanto, os depósitos de areia de praia possuem características que favorecem a
concentração gravítica, desde que a granulometria dos minerais de titânio esteja na faixa
granulométrica entre 1,5 a 0,074 mm.
O processo de concentração é iniciado com a remoção do material grosso. A concentração
gravítica, via úmida, geralmente é feita em espirais e/ou em cones Reichert, para eliminação do
quartzo e outros constituintes leves. O concentrado coletivo de minerais pesados é secado
(geralmente em secadores rotativos) e, em seguida, submetido à separação magnética e separação
elétrica de alta tensão. Um concentrado de ilmenita é obtido na separação magnética. A fração
não-magnética é processada em separador de alta tensão, para remoção de rutilo e de alguma
ilmenita residual. A recuperação depende da granulometria do minério, sendo obtidos valores
mais elevados com o minério grosso.
No Brasil, as duas principais usinas de titânio, provenientes de placers, utilizam essa
combinação de métodos gravíticos, magnéticos e alta tensão. Na usina da Millennium, em
Mataraca (PB) o processo proporciona concentrados de ilmenita com 54,5% TiO2 e de rutilo com
94,5% TiO2. Na usina da INB (Indústrias Nucleares do Brasil), em São Francisco de Itabapoana
(RJ), com o minério na faixa granulométrica entre 0,1 e 2,0 mm, são obtidos concentrados de
ilmenita com mais de 54% TiO2 e de rutilo com 94% TiO2(Sampaio et al.,2001).
2.2.5 Processo de produção de produtos de titânio
Os processos mais usados para obter pigmentos de titânio são sulfatação e cloretação, os
quais usam como matérias-primas concentrados de ilmenita e de rutilo (sintético ou natural),
respectivamente. O processo por sulfatação produz a forma de pigmento denominado anatásio, o
tipo mais indicado para uso em indústrias de papel, cerâmica e tinta para impressão.
Observa-se uma tendência mundial pela utilização do processo por cloretação.
Atualmente, cerca de 60% do dióxido de titânio produzido no mundo é proveniente das usinas de
cloretação. A ilmenita não pode ser usada nesse processo, devido ao seu elevado teor em ferro, o
que implicaria a formação de grande quantidade de rejeito na forma de cloreto de ferro.
A produção do titânio metálico pode ser obtida pelo processo Kroll (com magnésio) ou
pelo processo Hunter (com sódio). O metal obtido por esses processos apresenta aspecto poroso,
25
por isso é conhecido como esponja (Gamboni, 2003). O titânio (ingot) é obtido com a fusão da
esponja.
2.3 Lama vermelha
A lama vermelha (red mud) é a denominação genérica para o resíduo insolúvel gerado
durante a etapa de clarificação do processo Bayer, sendo normalmente disposta em lagoas
projetadas especialmente para este fim, conforme ilustrado na Figura 4 ou a seco Figura 5.
A composição química da lama vermelha varia extensamente e depende da natureza da
bauxita e da técnica empregada no processo Bayer em cada planta industrial. Normalmente, a
lama vermelha retém todo o ferro, titânio e sílica presentes na bauxita, além do alumínio que não
foi extraído durante o refino, combinado com o sódio sob a forma de um silicato hidratado de
alumínio e sódio de natureza zeolítica. Adicionalmente, óxidos de V, Ga, P, Mn, Mg, Zn, Th, Cr,
Nb podem estar presentes como elementos-traço (Pradhan et al., 1996). As fases minerais mais
comuns são a hematita (-Fe2O3), a goetita (α-FeOOH), a magnetita (Fe3O4), a boemita (γ-
AlOOH), o quartzo (SiO2), a sodalita (Na4Al3Si3O12Cl) e a gipsita (CaSO4.2H2O?), com menor
presença de calcita (CaCO3) e gibbsita (Al2O3.3H2O) (Pradhan et al., 1996).
A lama vermelha é constituída por partículas muito finas (cerca de 95 % < 44 μm, i.e.
325 mesh), apresenta uma área superficial de 13-22 m2 g-1 e tem como principal característica
uma elevada alcalinidade (pH 10-13) (Pradhan et al., 1996). A Tabela 5 fornece a composição,
26
Figura 4: Lagoa de disposição de lama vermelha da ALUMAR (Ilha de São Luís - MA).
Figura 5: Disposição por alta densidade da lama vermelha (no horizonte) da ALUNORTE (Barcarena – PA).
em termos percentuais, da lama vermelha gerada em diferentes países, apresentada por alguns
autores. Nota-se que há uma grande variação na composição da lama vermelha.
Tabela 5: Composição química da lama vermelha (%) gerada em diferentes países
Referência Fe2O3 Al2O3 SiO2 Na2O TiO2 MgO CaO País
Freitas (2003) 46,60 14,36 16,57 2,43 4,34 0,08 2,62 Brasil
Alves (1992) 49,50 17,50 9,50 2,70 5,00 --- 3,00 BrasilLAQM*/LEQ/UFPA (2007) 34,00 22,00 18,30 9,00 5,00 --- 1,30 Brasil
Wang et al. (2005) 60,00 15,00 5,00 16,00 5,00 --- --- Australia
Genç et al. (2003) 34,05 25,45 17,06 2,74 4,90 1,86 3,69 Austrália
Park & Jun (2005) 16,60 23,70 22,90 11,60 6,70 --- 6,70 Coréia
Peng et al. (2005) 14,17 28,72 5,81 2,70 4,09 --- --- China
Pan et al. (2003) 9,46 7,17 17,75 3,23 2,41 1,51 38,69 China
Tsarkiridis et al. (2004) 40,80 19,95 6,80 2,70 5,80 0,20 12,60 Grécia
Komnitsas et al. (2004) 45,58 15,65 6,96 3,26 7,07 0,19 14,84 Grécia
Diaz et al. (2004) 37,00 12,00 --- 5,00 20,00 --- 6,00 Espanha
Lopez et al. (1998) 31,80 21,10 6,10 4,70 22,60 0,20 4,70 Espanha
Altundogan et al. (2002) 36,94 20,39 15,74 10,10 4,98 --- 2,23 Turquia
Yanik et al. (2001) 37,72 17,27 17,10 7,13 4,81 0,40 4,54 Turquia
Li (2001) 26,30 43,50 0,00 0,00 3,50 --- 0,00 Jamaica
Gordon et al. (1996) 42,30 16,40 8,00 4,60 6,00 --- 9,10 Jamaica
Sglavo et al. (2000a) 35,20 20,00 11,60 7,50 9,20 0,40 6,70 Itália
Piga et al. (1995) 31,60 25,30 13,20 7,70 12,10 --- 7,70 ItáliaKumar (1998)
apudAgrawal et al.(2004)
27,00 29,00
18,0020,00
6,008,00
4,006,00
16,0018,00
---6,0012,00
Índia
Sujana et al. (1996) 56,45 16,65 3,32 4,87 4,07 0,28 0,52 Índia
Prandal et al. (1996) 26,95 13,04 13,18 --- 10,07 --- --- Índia
Prandal et al. (1996) 62,55 14,92 10,30 --- 4,10 --- --- Índia
Koumanova et al. (1997) 48,40 26,60 5,50 --- 2,80 0,90 1,20 Guiné
Kirkpatrick (1996) 53,00 16,00 3,00 2,00 10,00 1,00 --- EUA
Halász et al. (2005) 33 - 48 16 - 18 9 - 15 8 - 12 4 - 6 0,3 - 1 0,5-3,5 Hungria *Laboratório de Análise Química de Materiais.
27
Tabela 5: Continuação
A qualidade da jazida de bauxita utilizada influencia diretamente na quantidade de lama
vermelha gerada, bem como o teor de sólidos com que esta é lançada, que está diretamente ligado
ao tipo de disposição adotada. Métodos conhecidos como disposição seca produz uma menor
quantidade de lama vermelha que os de disposição úmida. Levando-se em consideração estes
parâmetros, pode-se afirmar que não existe uma proporção exata entre a quantidade de alumina
produzida e a quantidade de lama vermelha gerada. Entretanto, Nunn (1998) afirma que uma
típica refinaria gera entre 0,5 e 2,0 ton de lama vermelha seca por ton de alumina produzida. Para
Komnitsas et al. (2004), dependendo da qualidade da bauxita esta faixa varia entre 0,3 ton, para
bauxitas de alta qualidade (alto teor de alumínio), e 2,5 ton, para as de baixa qualidade. No
entanto, na literatura são mais comuns as referências a valores entre 1 a 2 toneladas de lama
vermelha por toneladas de alumina produzida.
Esta questão acaba se refletindo na falta de consenso na literatura sobre a quantidade de
lama vermelha gerada anualmente no mundo. Segundo Kasliwal & Sai (1999), são geradas em
torno de 30 milhões de ton por ano. Mas, segundo Cooling et al. (2002) somente a Aluminium
Company of America (Alcoa) é responsável por mais de 20 milhões ton/ano deste resíduo. De
acordo com Díaz et al. (2004), no ano de 2000 foram geradas 84,1 milhões de ton de lama
vermelha. Nguyen & Boger (1998) relatam que na Austrália a indústria de alumina produz 25
milhões ton/ano de lama vermelha, correspondente a 50 % da produção mundial, que seria,
portanto, de 50 milhões ton/ano. Finalmente Pradhan et al. (1996), ao considerarem a capacidade
das fábricas de alumínio, afirmam que o volume de lama vermelha gerada dobra a cada década. O
fato é que a quantidade de lama vermelha gerada anualmente é gigantesca e que um resíduo
gerado na ordem de milhões de toneladas representa um sério problema ambiental.
No Brasil, dados publicados sobre a geração de lama vermelha são praticamente
inexistentes. Apesar de o país ser o terceiro maior produtor mundial e contar com grandes
empresas atuando na produção de alumina, como: o Consórcio de Alumínio do Maranhão
(ALUMAR), localizada em São Luís, MA, com capacidade anual de produção de 1,325 milhões
de ton; a Alumina do Norte do Brasil S/A (ALUNORTE), localizada em Barcarena, PA, com
capacidade anual de produção de 4,4 milhões de toneladas, sendo a maior produtora mundial de
alumina; a Companhia Brasileira do Alumínio (CBA), na região de Sorocaba, SP, com
capacidade anual de produção de 500 mil toneladas; a Alcoa, com unidades localizadas em
28
Saramenha e Poços de Caldas, MG, com 140 mil toneladas e 300 mil toneladas de produção
anual respectivamente (Bermann, 2002; Minérios, 2006).
Baseado nestes dados e os da Tabela 6, algumas inferências podem ser obtidas. Tomando-
se a relação entre a geração de lama vermelha e a produção de alumina, como sendo 0,3 e 2,5
toneladas de lama vermelha/ton de alumina, se obtém uma estimativa da produção anual de lama
vermelha no país, no período entre 1999 e 2002 é mostrado na Tabela 6. Observa-se que pela
estimativa mais favorável seriam geradas 1,05 milhões de toneladas de lama vermelha. Por outro
lado, considerando a estimativa mais desfavorável à quantidade de lama vermelha gerada
alcançaria em 2003 a impressionante marca de 10 milhões de ton. É valido ressaltar que o
período em questão é anterior à expansão da Alunorte, que elevou a sua capacidade nominal de
produção de alumina de 1,6 milhões para 4,4 milhões toneladas. A estimativa feita a partir da
capacidade nominal atualmente instalada, apesar de ter um caráter meramente ilustrativo, alerta
para a dimensão do problema ambiental que a lama vermelha representa para o Brasil (Silva
Filho, 2007).
Tabela 6: Estimativa da geração de lama vermelha a partir da produção de alumina no Brasil.
AnoAlumina(106 ton)
Lama Vermelha (106 ton)
0,3 ton lama vermelha/ton de alumina
2,5 ton lama vermelha/ton de alumina
29
1999(1)
2000(2)
2001(2)
2002(1)
2003(1)
2006(e2)
3,515
3,754
3,520
3,962
4,000(e1)
6,665(e2)
1,055
1,126
1,056
1,189
1,200
1,999
8,788
9,385
8,800
9,905
10,000
16,662
(1) United States Geological Survey Mineral Resources Program (USGSMRP). 2006.(2) Associação Brasileira do Alumínio (ABAL). 2003.(e1) Estimado pela USGSMRP. 2006.(e2) Estimado a partir da capacidade atual instalada (Silva Filho, E.B.).
Em 2004, somente a Alunorte produziu 2,55 milhões toneladas de alumina, o que
corresponde a uma geração de no mínimo 1,27 milhões de toneladas de lama vermelha. A recém
inaugurada ampliação da fábrica aumentou a capacidade nominal para 4,175 milhões ton/ano de
alumina, porém até 2008 uma nova ampliação está prevista, elevando a capacidade de produção
para 6,8 milhões de ton/ano. Portanto, a geração de lama vermelha pela Alunorte, que alcançou
no mínimo 1,25 milhões ton/ano, em breve chegará a 2,04 milhões ton/ano, ou seja, um aumento
de mais de 70% em relação a 2002 (Silva Filho, 2007).
A literatura apresenta controvérsia quanto à toxicidade da lama vermelha. A lama
vermelha não é particularmente tóxica (Nunn, 1998), inclusive a Environmental Protecy Agency
(EPA) não classifica a lama vermelha como um rejeito perigoso. Entretanto, alguns autores
consideram-na tóxica, na medida em que podem constituir um perigo para as populações
vizinhas, devido à presença de elevados valores de cálcio e hidróxido de sódio. Outros relatos
encontrados na literatura apontam para os riscos ao meio ambiente associados a lama vermelha,
em função de sua elevada alcalinidade e capacidade de troca iônica (Silva Filho, 2007).
Diante do exposto, pode-se considerar que a lama vermelha representa um passivo
ambiental importante para a indústria de beneficiamento de alumínio, devido aos riscos de
contaminação do meio ambiente e aos custos associados ao seu manejo e disposição, os quais
representam uma grande parte dos custos de produção da alumina. Como constatação, a
Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, cita entre as atividades industriais
mais poluentes a indústria de metais não-ferrosos e dentre estes, a do alumínio (Donaire, 1995).
30
Figura 6: Empilhamento (estoque) de bauxita na usina de beneficiamento da ALUNORTE
(Barcarena –Pa)
2.3.1 Método de disposição final da lama vermelha
A lama vermelha faz parte de um grupo de rejeitos conhecidos como “tailings”,
resultantes do processamento de minérios pela indústria extrativista mineral. Estes resíduos são
solos que continham o mineral de interesse ou resultam da moagem de rochas. Dependendo do
processo de extração, podem ser adicionadas substâncias químicas como, por exemplo, a soda
cáustica empregada no refino da alumina. Os “tailings” caracterizam-se por serem lamas
formadas por partículas muito finas (Fahey et al., 2002).
Os métodos convencionais de disposição de lamas, ou métodos úmidos, são assim
denominados devido à grande quantidade de água de processo que segue com o material sólido
para disposição. Os métodos úmidos aplicáveis à lama vermelha consistem em grandes diques
onde a lama vermelha é disposta com baixo teor de sólidos. A separação de fases ocorre no local
de disposição, onde o material sólido sedimenta e surge um sobrenadante alcalino. A operação é
simples e barata, consistindo na sedimentação natural da fase sólida e na recirculação do
sobrenadante para a fábrica. Porém o potencial de impacto sobre o meio ambiente é alto. A área
de disposição final necessária é grande, 100 a 200 acres em média. Os custos associados são
altos, devido à necessidade de impermeabilização da área antes da disposição, feita normalmente
31
através de membranas plásticas ou da aplicação de camada de material impermeável, devido aos
riscos de contaminação do solo e do lençol freático, entre outros componentes (Silva Filho,
2007). A vida útil da área de disposição é curta, normalmente entre 4 a 7 anos, e a reabilitação da
área é um processo lento (Jamaican Bauxite Case, 2006). Os riscos com relação ao rompimento
dos diques também estão presentes, e representam um motivo de preocupação para a população
vizinha (Fahey et al., 2002).
Modernamente os métodos conhecidos como métodos secos ou semi-secos de disposição
tendem a serem aplicados com mais freqüência. Estes métodos surgiram a partir dos avanços
ocorridos nas técnicas de deságüe dos “tailings”. Os métodos secos de disposição apresentam as
seguintes vantagens sobre os métodos úmidos: melhor manuseio, maior segurança, geração de
um menor volume de lama, menor área ocupada e reabilitação mais fácil da área (Nguyen &
Boger, 1998; Agrawal et al., 2004). Nestes métodos a lama é disposta com um teor de sólidos
mais elevado, resultando em uma textura pastosa.
Dentre os métodos de disposição a seco, o mais comumente aplicado à lama vermelha é o
“dry-stacking”. Este método consiste na disposição progressiva da lama vermelha. A área de
disposição é dividida em leitos de secagem, onde a lama vermelha é descarregada até atingir uma
determinada altura, passando-se a seguir para o leito de secagem livre e assim por diante. Quando
todos os leitos de secagem estiverem ocupados repete-se o ciclo, depositando uma nova camada
de lama vermelha no leito de secagem inicial. O “dry-stacking” permite a diminuição da umidade
através da evaporação e da drenagem (Sofrá & Boger, 2002; Nunn 1998).
Uma variante do “dry-stacking” é a secagem solar. Essa técnica é particularmente
aplicável para áreas onde a taxa de evaporação é elevada. A secagem solar utiliza leitos de
secagem com baixa profundidade (10,0 cm) para facilitar a evaporação (Nunn, 1998).
Outro método utilizado é a disposição de tailing espessado (Thickened tailing disposal).
Neste método a lama vermelha é disposta no ponto central da área de disposição, formando um
monte cônico. A geometria cônica elimina a necessidade de barragens ou diques, há um aumento
na estabilidade do depósito, facilitando a reintegração da área ao meio ambiente (Sofrá & Boger,
2002; Nguyen & Boger, 1998).
Normalmente “tailings”, como a lama vermelha, são transportados através de
bombeamento. Em várias plantas industriais é comum o bombeamento da lama vermelha por
distâncias de 3 a 6 km até os locais de disposição. Suspensões de material mineral com elevada
32
concentração, como a lama vermelha, são geralmente fluidos não-newtonianos. Estudos
reológicos revelaram que a lama vermelha é fortemente tixotrópica e pseudoplástica (Sofra &
Boger, 2002; Nguyen & Boger, 1998). Portanto, dois fatores que devem ser levados em
consideração durante o deságüe da lama vermelha são a viscosidade da lama vermelha e a
distância a ser vencida. Para “tailings” altamente espessados é preferível a utilização de tratores e
vagões no transporte.
A neutralização da lama vermelha com a utilização de ácido sulfúrico (H2SO4) é o
método mais comum para minimizar os riscos ambientais com relação à sua causticidade. Outros
processos têm sido pesquisados pela Alcoa como a carbonatação, através da injeção de CO2, e
através da adição de água do mar contendo altas concentrações de sais de Mg, que atuam como
agentes neutralizadores (Fahey et al., 2002; Colling et al., 2002).
No Brasil informações sobre o tipo de disposição empregado em cada refinaria são
escassas. A Alunorte utiliza o método de disposição de lama por alta densidade, trata-se de um
processo de “dry-stacking” patenteado pela empresa alemã Giulini. Este método permite que a
lama vermelha seja lançada nas lagoas de disposição na forma de uma pasta contendo cerca de
60% em peso na fase sólida, evitando a segregação de líquidos e adquirindo a consistência de um
solo natural em curto espaço de tempo, facilitando a recuperação da área para outros fins (Silva
Filho, 2007).
2.3.2 Problemas decorrentes da disposição da lama vermelha
Como a maioria dos rejeitos, no passado a lama vermelha era simplesmente descartada em
algum corpo hídrico receptor, como mares e rios. A disposição não adequada da lama vermelha
pode acarretar em problemas como: i) Contaminação da água de superfície e subterrânea por
NaOH, ferro, alumínio ou outro agente químico; ii) Contato direto com animais, plantas e seres
humanos; iii) O vento pode carrear pó dos depósitos de lama vermelha seca, formando nuvens de
poeira alcalina; iv) Impacto visual sobre uma extensa área (Silva Filho, 2007).
Alguns casos de acidentes ambientais provocados pela disposição inadequada da lama
vermelha em vários países são relatados na literatura. Problemas relacionados com o
encerramento das atividades sem a adequada proteção do meio ambiente também são reportados.
33
Na antiga Iugoslávia, Salopek & Strazisar (1993) relatam que durante o funcionamento
das instalações em Kidricevo, onde se utilizava barragens como meio de disposição, formando
lagoas de lama vermelha, foram registradas concentrações de 5 g/L Na2O e 3 g/L Al2O3 nas águas
residuárias, além de poluição sistemática das águas subterrâneas com variação de pH entre 11,5 e
8 e condutividade elétrica entre 4.982 e 924 μS/cm a distâncias de até 2 km das lagoas.
Ocorrências semelhantes foram observadas em outras localidades, como Podgorica, e Mostar,
inclusive com a contaminação do aqüífero que abastecia a população local. Nas instalações de
Obrovac, a água residuária com a ajuda dos fortes ventos da região, principalmente no inverno e
primavera, forma gotículas que se espalham por quilômetros, formando uma chuva caustica, que
atinge não somente partes da fabrica, como instalações vizinhas. Houve ressecamento total da
vegetação em uma área de 500 m ao redor da lagoa e comprometimento parcial por vários
quilômetros. Após o encerramento das atividades das instalações de Mostar houve ressecamento
da lagoa de disposição o que causou o carreamento das partículas finas e formando nuvens de
poeira, gerando problemas especialmente para os fazendeiros vizinhos (Silva Filho, 2007).
No Brasil, em 2003, houve no município de Barcarena, PA um vazamento de lama
vermelha, atingindo as nascentes do rio Murucupi. Da nascente a foz do rio houve mudança na
tonalidade das águas, com o aumento nos teores de alumínio e sódio e possível contaminação do
aqüífero (De Jesus et al., 2004). No estado de São Paulo ocorreu um vazamento em 2004, de
cerca de 900.000 litros de lama vermelha, atingindo o córrego do Bugre, rio Varzão e Pirajibu, na
bacia do Rio Sorocaba. Como conseqüência houve alteração da qualidade das águas tornando-as
impróprias (ofensivas à saúde), além de provocar danos à fauna (mortandade de peixes) e à
vegetação (Silva Filho, 2007).
Na Jamaica, a não utilização de técnicas adequadas de disposição da lama vermelha
resultou na contaminação de aproximadamente 200 milhões de m3 de águas subterrâneas
(Fernandez, 2006). Também ocorreu a contaminação de águas superficiais, a disposição de lama
vermelha em lagoas na localidade de Mont Diablo acarretou na contaminação das águas do lago
Moneague, as quais se tornaram impróprias, devido o elevado pH. Este tipo de impacto afeta o
turismo, outra atividade econômica muito importante da ilha (Jamaican Tourism Impacts, 2006).
A população da Jamaica apresenta uma pré-disposição genética para a hipertensão, a qual pode
ser agravada pelos altos níveis de sódio devido à contaminação da água subterrânea (Jamaican
Bauxite Case, 2006).
34
2.3.3 Aplicações alternativas para a lama vermelha
Durante muito tempo a lama vermelha foi considerada um resíduo inaproveitável para a
indústria do alumínio. Entretanto, os custos econômicos e os riscos ambientais associados à
disposição da lama vermelha têm motivado companhias e pesquisadores na busca por alternativas
ambientalmente mais seguras, que possibilitem a redução do volume de resíduo encaminhado
para a disposição final. Porém, até o momento, nenhum processo apresentado na literatura se
mostrou economicamente viável (Pradhan et al., 1996; Sglavo et al., 2000a).
Eis algumas aplicações:
Vem-se há algum tempo na Universidade Federal do Pará fazendo-se estudos sobre a
lama vermelha, estes estudos visam o seu emprego em cerâmica vermelha estrutural, por
se tratar de um resíduo com elevado teor de material fundente, argila expandida para
produção de agregado leve para a construção civil, lavadores de gases para remoção de
SO2, entre outros.
Pesquisas têm sido desenvolvidas visando à recuperação de ferro, titânio e outros metais.
As aplicações para a construção civil são variadas; como material para recobrimento de
aterros e pavimentação, insumo para produção de cimentos especiais, mas esta aplicação
encontra problemas devido à alcalinidade da lama vermelha.
A lama vermelha também encontra aplicações na indústria cerâmica como revestimentos
cerâmicos (porcelanas, vítricos e eletroporcelanas), na confecção de tijolos, telhas,
isolantes, etc.
No tratamento de superfícies: proteção do aço contra corrosão e na melhoria das
características termoplásticas de polímeros.
35
Na agricultura é utilizada como corretivo para solos ácidos, enriquecimento de solos
pobres em ferro, no aumento da retenção de fósforo pelo solo e na imobilização de metais
pesados em solos contaminados.
No campo do meio ambiente a lama vermelha é bastante utilizada principalmente na
remediacão de áreas contaminadas e no tratamento de efluentes líquidos, tendo sido
utilizada com sucesso no tratamento de águas ácidas de minas, assim como na remediação
de solos contaminados por metais pesados, fósforo e nitrogênio.
Na indústria química, as utilizações da lama vermelha tem se baseado em sua ação como
catalisador em várias aplicações como a remoção de enxofre em querosene, hidrogenação
do antraceno, degradação de compostos orgânicos voláteis (COV), degradação de cloreto
de polivinila (PVC) em óleos combustíveis, degradação de organoclorados. As
propriedades de adsorção da lama vermelha são aproveitadas no tratamento de efluentes,
sendo neste caso, necessário ativa-la. Sua ativação pode ser feita através de tratamento
térmico por calcinação em temperaturas próximas a 400 °C, o que resulta em um aumento
de 3 a 4 vezes em sua área superficial. Essa temperatura é relativamente baixa quando
comparada à necessária para a ativação (esfoliação) de outros materiais como, por
exemplo, a vermiculita, que sofre expansão somente na faixa de 800 a 1000 °C. A lama
vermelha também pode ser ativada através de tratamento químico com ácidos ou com
águas ricas em íons de Mg2+, como a água do mar ou águas de salinas.
A lama vermelha tem sido aplicada em processos de adsorção para vários tipos de
adsorbatos, em efluentes sintéticos e reais, como metais pesados Cu(II), Pb(II), Cd (II),
Cr(V) e ânions como fósforo (PO43-) e arsênico (As) e pigmentos têxteis. No tratamento
de esgotos domésticos, tanto para a remoção de fósforo e formas de nitrogênio ( e
) como para a remoção de vírus e bactérias. Na adsorção e clarificação de chorume,
obtendo uma redução na carga orgânica de 56,67 % e 60 % de remoção de cor.
Alguns produtos desenvolvidos a partir da lama vermelha para o tratamento de matrizes
ambientais receberam denominação comercial e alguns foram patenteados. A Kaiser
Aluminium & Chemical Company desenvolveu um adsorvente denominado de Cajunite®.
36
A Virotec International LTd. (Austrália) desenvolveu um processo em que se obtém um
adsorvente a partir da lama vermelha neutralizada com água do mar, que patenteou como
Basecon® e o produto obtido como Bauxsol. A Alcoa conjuntamente com o Departamento
de Agricultura do Oeste da Austrália desenvolveram o Alkaloam®, para uso agrícola.
2.4 Dinâmica da partícula no campo gravitacional
A fluidodinâmica em sistemas particulados pode ser estudada tomando como ponto de
partida a fluidodinâmica da partícula isolada. A determinação das propriedades do todo pela
extrapolação do comportamento de um elemento da estrutura complexa é intuitiva e didática,
embora, na maioria das situações, esta estratégia exija um grande esforço de imaginação
combinado a um procedimento matemático complicado e duvidoso (Massarani,2002).
2.4.1 Movimento de partículas sólidas em fluido newtoniano sob ação gravitacional
A fluidodinâmica da partícula pode ser descrita através de um conjunto de equações que
inclui a equação do movimento da partícula, as equações da continuidade e movimento para o
fluido, condição de aderência na interface fluido-partícula, equações constitutivas para o fluido e
as condições limites pertinentes ao problema específico. A análise limita-se a interação fluido
newtoniano-partícula esférica rígida no movimento relativo lento, as equações aqui usadas estão
consolidadas na literatura a partir do trabalho pioneiro de Stokes (Massarani,2002).
2.4.2 Determinação da velocidade terminal de partículas para o regime de Stokes
Considerações:
1. Partículas esféricas e isoladas;
2. Partícula rígida e homogênea;
3. Movimento da partícula somente sob ação da força externa gravitacional;
4. Movimento unidirecional, na direção da aceleração gravitacional;
5. Fluido sem movimento (parado).
37
Para número de , o coeficiente de arraste apresenta um valor constante e igual a:
(6)
que resulta na expressão para a velocidade terminal:
(7)
Nomenclatura das Eqs. (2.6) e (2.7):
CD – coeficiente de arraste;
Dp – diâmetro da partícula;
G – aceleração gravitacional;
Re – numero de Reynolds para partícula;
Vt – velocidade terminal da partícula isolada;
Vts – velocidade terminal sob condição de retardamento;
μf – viscosidade do fluido e – porosidade;
– densidade da partícula e – densidade do fluido.
A dificuldade no cálculo da velocidade terminal e /ou diâmetro da partícula é que estão
condicionadas a determinação do número de Reynolds ou regime, o que na prática nem sempre é
viável. Para os Engenheiros Químicos estes parâmetros são influentes para o cálculo de projetos
de equipamentos, e quando desta impossibilidade são determinados por métodos empíricos,
através de ábacos. Vide anexo A.1 e A.2.
2.4.3 Determinação da velocidade terminal sob condição de retardamento ou obstata
A maioria das correlações apresentada em literatura refere-se a amostras com partículas
arredondadas, em faixa granulométrica estreita, representada por um diâmetro médio que
possivelmente não caracteriza a fluidodinâmica da suspensão, e como conseqüência da
caracterização incompleta do sistema particulado, as correlações da literatura divergem
substancialmente entre si. Neste trabalho a correlação a ser utilizada é a de Richardson & Zaki,
que satisfaz as condições limites pertinentes ao problema.
38
(8)
para e n = 3,65.
39
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Matéria-prima
3.1.1 Lama vermelha
Lama Vermelha (red mud) é o nome dado ao resíduo insolúvel que resulta da digestão da
bauxita pela solução de hidróxido de sódio, na fabricação da alumina, processo esse conhecido
como Bayer. A Lama Vermelha foi gentilmente cedida pela ALUNORTE (Alumina do Norte do
Brasil S/A) sediada no distrito industrial de Barcarena-PA localizada a 40Km de Belém.
A lama vermelha “in natura” foi submetida a pré-tratamento antes dos ensaios de
laboratório, consistindo de análise granulométrica por via umida, secagem em estufa de
convecção forçada a uma temperatura de 100°C durante 48 horas e processada em moinho de
bolas para desagregação durante 30 minutos. A lama tratada foi armazenada na estufa em
bandejas a uma temperatura media de 50°C. Ver análise granulométrica no anexo A.3.
Foram feitos quatros ensaios com picnômetro para se calcular a massa especifica da lama
vermelha e chegou-se a um valor médio de ρ = 2,61 g/cm3. Anexo A.4.
3.2 Metodologia experimental
Os ensaios experimentais foram realizados na Usina de Materiais e a análise química no
Laboratório de Análises Químicas de Materiais (DIMAT – Divisão de Materiais) localizados no
prédio do Laboratório de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia Química – UFPA. A
difração de Raios X (DRX) foi realizada no Laboratório de Raios-X do Centro de Geociências da
UFPA.
A técnica aplicada neste trabalho é baseada na sedimentação gravitica, tendo como base a
metodologia de Andreassen utilizando o regime de Stokes (laminar). Condicionada a partícula
esférica e isolada, partícula rígida e homogênea, movimento da partícula através do fluido
somente sob a ação da força externa gravitacional, movimento unidirecional, na direção da
aceleração gravitacional, fluido sem movimento (parado), efeito da presença da fase particulada
40
na fluidodinâmica de suspensões (condição de retardamento ou obstata) e sem influencia de
fronteiras rígidas.
Foram realizados ensaios preliminares de sedimentação para verificar qual a melhor
concentração (g/L) de trabalho, as concentrações utilizadas foram 5% (ε = 0,980), 10% (ε =
0,962), 20% (ε = 0,923) e 30% (ε = 0,885). E se chegou a conclusão que a melhor concentração
de trabalho é a de 10% para se obter material suficiente para a análise subsequente e manter as
condições necessárias para o regime de Stokes.
Uma análise granulométrica (ver anexo A.3) foi efetuada para se definir as faixas
granulométricas a serem trabalhadas no ensaio de sedimentação, esta resultou em um passante
acumulado da ordem de 88,11% na peneira 400 mesh (Tyler) o que se fez definir os diâmetros a
serem trabalhados: ≤40μm; ≤30μm; ≤20μm; ≤10μm; ≤05μm.
Para os ensaios de sedimentação para obtenção das faixas granulométricas definidas foi
confeccionada uma proveta em PVC com capacidade mínima para 2L de suspensão, tendo como
base a metodologia de Andreassen, com dimensões de 10 cm de diâmetro e altura de 30 cm, um
agitador manual tipo crivo em PE com uma haste de madeira e uma válvula registro de esfera de
¼’’ para o esgotamento do sobrenadante.
Preparou-se 2L de uma suspensão com concentração 10% em peso contendo apenas lama
vermelha e água, fez-se a homogeneização na proveta com agitador manual e observou-se o grau
de agitação para se validar o regime de Stokes (laminar) e após ter se alcançado o tempo de
sedimentação das partículas o sobrenadante contendo as partículas de diâmetro a serem retidas foi
recolhido em recipientes adequados e levado a estufa para a total evaporação em temperatura de
75°C por 48 horas resultando no material a ser analisado. Para cada ensaio de diferente diâmetro
foi preparada uma nova suspensão.
3.2.1 Cálculo do tempo de sedimentação
O cálculo do tempo de sedimentação esta relacionado com o tamanho da partícula, forma
(esfericidade,φ), determinação do número de Reynolds e sua velocidade terminal de queda (V t).
A forma da partícula adotada neste trabalho é a esférica com φ = 1.
Uma planilha foi montada para o cálculo da velocidade terminal sob condição de
retardamento (Vts) usando-se o software Microsoft Excel. A velocidade terminal foi calculada
41
conforme o anexo A.2 e a velocidade terminal sob condição de retardamento usando-se a
correlação de Richardson & Zaki. Os resultados se encontram na Tabela 5.
Dados físicos:
Equação da porosidade,
onde: C em g/L.
Altura de sedimentação = 20 cm
Volume da suspensão = 1570 cm3
Tabela 7: Tempo de sedimentação para as corridas experimentais
Diâmetro dapartícula (μm)
Velocidade Vt
(cm/s)Tempo de
sedimentação
Velocidade Vts
(cm/s) ε =0,962 C=10%
Tempo de sedimentação
Dp 40 0,140 00:02’22’’ 0,122 00:02’44’’
Dp 30 0,079 00:04’13’’ 0,069 00:04’52’’
Dp 20 0,035 00:09’30’’ 0,030 00:10’56’’
Dp 10 8,775E-03 00:37’59’’ 8,0E-3 00:43’50’’
Dp 5,0 2,194E-03 02:32’57’’ 2,0E-3 02:55’00’’
Onde: Vt – velocidade terminal; Vts – velocidade terminal sob condição de retardamento.
42
Gráfico 1: Diâmetro da partícula vs. Velocidade terminal sob condição de
Retardamento.
3.2.2 Análises de laboratório
As análises realizadas nesse trabalho visa identificar os minerais de titânio (TiO2) “rutilo e
anatásio” nas faixas granulométricas definidas anteriormente. Foram realizadas análises química
e de difração de Raios -X para a caracterização do material.
3.2.3 Análise química
A análise química efetuada para identificar o mineral de titânio foi realizada no
Laboratório de Análises Químicas de Materiais (DIMAT – Divisão de Materiais) da Faculdade de
Engenharia Química - UFPA, utilizando-se métodos convencionais. Esta análise foi feita por via
úmida.
A metodologia empregada na determinação do mineral de titânio (TiO2) consiste
basicamente na decomposição da amostra em cadinho de platina utilizando fundente anidro em
alta temperatura e em seguida adicionando-se ácido clorídrico concentrado para completa
abertura da amostra (anexo A.5). Procedeu-se a determinação espectrométrica do titânio com
peróxido de hidrogênio (anexo A.6) com utilização de um espectrofotômetro de absorção atômica
modelo GBC-900, as aquisições dos dados foram feitas com o software Spectral 1.7 para a
43
leitura da absorbância, elaborou-se uma curva de calibração (anexo A.8) obtida através de
padrões de concentração conhecida para quantificar o mesmo.
3.2.4 Difração de Raios-X
As análises para identificação mineralógica do material de partida, lama vermelha, foram
realizados pelo método do pó, utilizando-se um difratômetro de raios-x modelo X`PERT PRO
MPD, da PANalytical, com goniômetro PW3050/60 (theta/theta), com tubo de raios-x cerâmico
de anodo de cobre Cu (Kα1 = 1,540598 A), modelo PW3373/00, com foco fino, passo de 0,0170
[°2Θ], 2200W, 40Kv e 40mA. O detector utilizado foi o do tipo RTMS X`Celerator.
As aquisições dos dados foram feitas com o software X`Pert Data Collector, versão
2.1a, e com o tratamento dos dados com o software X`Pert HighScore versão 2.1b, também
da PANalytical pertencente ao Laboratório de Raios-X do Centro de Geociências da UFPA.
44
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Análise química
Os resultados da Tabela 8 mostra o percentual de minério de titânio (TiO2), este que está
presente em todas as faixas granulométricas analisadas e muito bem distribuído, notando-se
valores bem próximos nas faixas com diâmetro ≤05, ≤10, ≤40 e ≤20, ≤30.
Tabela 8: Determinação de titânio nas faixas granulométricas da lama vermelha
Amostra de Lama Vermelha
Diâmetro(μm)Concentração
de TiO2(%)Concentração
de Ti(%)
in natura 4,08 2,44
LV40* Dp 40 5,93 3,55
LV30* Dp 30 5,30 3,18
LV20* Dp 20 5,35 3,21
LV10* Dp 10 5,94 3,56
LV05* Dp 05 6,05 3,62 * lama vermelha na sua faixa granulométrica correspondente
4.2 – Difração de raio-x
A análise de raio-x vem ratificar a presença do minério de titânio em todas as faixas
granulométricas analisadas e identificar o minério presente no material este como sendo o
anátasio. Anexo A.9.
45
Difratograma 1:Difratograma de raio-x da lama vermelha nas faixas granulométrica
correspondentes.
onde:
A – Anastásio [TiO2], G – Goetita [FeO(OH)], Gb – Gibbisita [Al(OH)3]
H – Hematita [Fe2O3], Q – Quartzo [SiO2], S – Sodalita [Al6Na8(SiO4)6Cl2].
4.3 – Discussão
1. Foi verificado que o minério de titânio (TiO2) está presente em todas as faixas
granulométricas analisadas e distribuído uniformemente.
46
2. A análise de raio-x vem ratificar a presença do minério de titânio em todas as faixas
granulométricas analisadas e identificar o minério presente no material este como sendo o
anatásio.
3. A lama vermelha por se encontrar com uma granulometria de 88,11% abaixo da peneira
de 400 mesh Tyler não necessita de operações de cominuição.
4. No processo utilizado para concentração física de mineral de titânio a faixa
granulométrica que apresentou maior valor de anatásio foi a de diâmetro das partículas de
Dp≤05μm com uma concentração de 6,05% de TiO2 (anátasio) notado também pela maior
intensidade do pico do difratograma LV05 em 26 [°2Th].
5. É conhecido no Brasil um grande potencial de recursos de titânio de tipologia pouco
convencional que, se equacionados como reservas, poderiam superar aquelas existentes
em outros países.
6. Ao longo do processo de obtenção do alumínio primário, desde a lavra da bauxita até a
obtenção da alumina o mineral de titânio vem se concentrando como mineral de ganga.
7. Daí o potencial da lama vermelha pode se tornar um desses recursos de fonte de titânio.
8. O potencial de recursos disponível se constitui em incentivo para novas investigações na
procura de rota extrativa conveniente para o minério de anatásio.
9. Não existe bibliografia e nem dados disponíveis sobre a lama vermelha da ALUNORTE
para comparação de resultados obtidos para discussão de resultados.
47
5 CONCLUSÃO
1. A metodologia utilizada necessita de estudos para ensaios com uso do under reciculado
para diferentes faixas granulométricas para se obter os teores dos minerais,
especificamente do anátasio (titânio) a serem obtidas através da pipeta de Andreassen
padronizada.
2. O estudo de elutriação se faz necessário para o uso de comparação com o estudo de
sedimentação baseado na metodologia de Andreassen no sentido de viabilizar o processo
em escala piloto.
3. Estudar a viabilidade econômica do processo de concentração física do mineral de titânio
na lama vermelha.
48
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53
ANEXOS
A.1 Determinação de Dp conhecendo Vt
1- Da equação do número de Reynolds explicitamos Dp
(4)
2 - Substituindo a equação (4) na equação geral (5)
temos
(6)
3 - Através do ábaco , determina-se o número de Reynolds
lg10Re lg10 (Cd / Re )Φ=1,0 Φ=0,9 Φ=0,8 Φ=0,7 Φ=0,6
-2,000 5,380 5,396 5,417 5,441 5,470-1,523 4,427 4,442 4,462 4,486 4,516-1,301 3,982 3,999 4,017 4,041 4,072-1,000 3,380 3,407 3,435 3,465 3,494-0,523 2,427 2,447 2,477 2,505 2,535-0,301 1,996 2,021 2,049 2,079 2,1070,000 1,423 1,447 1,477 1,502 1,5250,477 0,540 0,565 0,594 0,623 0,6460,699 0,140 0,176 0,204 0,241 0,2741,000 -0,387 -0,365 -0,297 -0,260 -0,2291,474 -1,176 -1,115 -1,062 -1,007 -0,9551,699 -1,523 -1,481 -1,420 1,335 -1,2922,000 -1,971 1,921 -1,827 -1,710 -1,5692,477 -2,664 -2,558 -2,456 -2,276 -2,0622,699 -2,959 -2,836 -2,690 -2,548 -2,3223,000 -3,337 -3,102 -2,924 -2,721 -2,6233,477 -3,876 -3,514 -3,328 -3,201 -3,1013,699 -4,114 -3,735 -3,550 -3,423 -3,3224,000 -4,393 -4,037 -3,851 -3,724 -3,623
Extraído do livro “Problemas em Sistemas Particulados, pg108” G.Massarani - 1984
4 - Calculamos Dp.
54
A.2 Determinação de Vt conhecendo Dp
1- Da equação do número de Reynolds explicitamos Vt
(7)
2 – Substituindo a equação (7) na equação geral (5)
temos
(8)
3 – Através do ábaco , determina-se o número de Reynolds
lg10Re lg10 (Cd Re2 )Φ=1,0 Φ=0,9 Φ=0,8 Φ=0,7 Φ=0,6
-2,000 -0,62 -0,604 -0,583 -0,559 -0,53-1,523 -0,155 -0,126 -0,106 -0,082 -0,053-1,301 0,079 0,097 0,117 0,14 0,167-1,000 0,38 0,407 0,431 0,465 0,494-0,523 0,857 0,879 0,908 0,937 0,967-0,301 1,093 1,117 1,146 1.176 1,2040,000 1,423 1,447 1,477 1,502 1,5250,477 1,971 1,996 2,025 2,053 2,0790,699 2,238 2,274 2,301 2,338 2,3711,000 2,613 2,635 2,703 2,740 2,7711,474 3,255 3,316 3,369 3,425 3,4761,699 3,574 3,616 3,677 3,762 3,8042,000 4,029 4,079 4,173 4,29 4,4312,477 4,767 4,841 4.975 5,155 5,3692,699 5,14 5,262 5,407 5,58 5,7753,000 5,663 5,898 6,076 6,279 6,3773,477 6,556 6,917 7,104 7,23 7,333,699 6,984 7,362 7,548 7,679 7,7754,000 7,607 7,936 8,149 8,276 8,337
Extraído do livro “Problemas em Sistemas Particulados, pg107” G.Massarani - 1984
4 – Calculamos Vt. (OROFINO,C).
55
A.3 Tabela 7: Análise granulométrica da lama vermelha (ALUNORTE)
# TylerDiâmetro das
Malhas D# (µm)
Diâmetro Médio Di (µm)
Massa retida (g)
%Retida %Passante%Retida
Acumulada% Passante Acumulada
+30 500 500,0 0,00 0,00 100,00 0,00 100,00-30+42 500/315 412,5 0,09 0,09 99,91 0,09 99,91-42+60 315/250 282,5 1,07 1,07 98,93 1,16 98,84-60+100 250/160 205,0 2,10 2,10 97,90 3,26 96,74-100+115 160/125 142,5 2,35 2,35 97,65 5,61 94,39-115+150 125/100 112,5 1,23 1,23 98,77 6,84 93,16-150+170 100/80 90,0 0,40 0,40 99,60 7,24 92,76-170+200 80/71 75,5 0,00 0,00 100,00 7,24 92,76-200+250 71/63 67,0 1,10 1,10 98,90 8,34 91,66-250+270 63/53 58,0 0,50 0,50 99,50 8,84 91,16-270+325 53/45 49,0 2,90 2,90 97,10 11,74 88,26-325+400 44/37 40,5 0,15 0,15 99,85 11,89 88,11
-400 37 37 88,11 88,11 -- 100,00 0,00
56
Gráfico 2: Análise granulométrica da lama vermelha (ALUNORTE)
Histograma 1: Análise granulométrica da lama vermelha (ALUNORTE)
57
A.4 Cálculo da Densidade da lama vermelha
Cálculo da Densidade
A.5 Decomposição de amostras de minérios
1. secar a amostra a 110°C por no mínimo de 1 (uma) hora, e esfriar no dessecador por 30
minutos;
2. pesar aproximadamente 0,10 a 0,5g de amostra seca, com granulometria acima de
80mesh em cadinho de platina de 30mL de capacidade;
3. adicionar o fundente anidro: carbonatos (Na2CO3, K2CO3), mistura de carbonatos
(Na2CO3+ K2CO3), metaborato de lítio (LiBO2), tetraborato de lítio (Li2B4O7), etc ao
cadinho de 6 a 8 vezes em peso;
4. misturar bem a amostra e o fundente, girar o cadinho levemente até o fluxo se apresentar
homogêneo;
5. transferir o cadinho com a amostra a um forno mufla já em torno de 500°C – 600°C, e
após atingir a temperatura de 900°C – 1000ºC, deixar por um período de 1 (uma) hora;
6. retirar o cadinho do forno mufla ainda rubro e colocar em um becker de 400mL contendo
um pequeno volume de água deionizada (aproximadamente 20 mL/choque térmico), e ter
o cuidado para a água não entrar no cadinho;
7. o material (amostra + fundente) é fragmentado e dissolvido com 2mL de ácido clorídrico
(HCl) concentrado. Lavar o cadinho com HCl 2N.
8. transferir o material dissolvido para um becker contendo 10mL de água deionizada;
9. levar o becker (amostra fundida) para ser evaporada em banho de areia até a secura;
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10. umedecer com 7mL de ácido clorídrico (HCl) concentrado e novamente levar a secura
total;
11. adicionar a seguir 5mL de ácido clorídrico (HCl) concentrado;
12. deixar em repouso por 10 a 20 minutos (transformação dos sais em seus respectivos
cloretos);
13. lavar as paredes do becker com água deionizada até o nível de 50mL, e aquecer em bico
de bunsen até a ebulição.
14. decantar e filtrar em papel quantitativo de filtração lenta para balão volumétrico de
capacidade conhecida, normalmente 250mL;
15. lavar bem o Becker e o resíduo com água quente acidificada com ácido clorídrico (HCl)
1:10, por várias vezes até completa limpeza do becker;
16. aferir o volume do balão volumétrico com água deionizada.
Elaboração: MSc. Lianne M. Magalhães Dias. LAQM/DIMAT/FEQ/ITEC/UFPA.
A.6 Determinação espectrométrica do titânio com peróxido de hidrogênio
1. transferir uma alíquota da solução estoque (filtrado da sílica) para balão volumétrico de
50mL de capacidade (dependendo da concentração de titânio na amostra analisada);
2. adicionar a seguir 10mL de solução de acido fosfórico (H3PO4)[2+3], e por fim, 2mL de
solução de peróxido de hidrogênio (H2O2) a 30%;
3. diluir a solução ao volume desejado com água deionizada, homogeneizar, e após 10
minutos, medir a absorbância da solução em cubeta de 1cm e comprimento de onda λ =
380nm, ou em cubeta de 2cm e comprimento de onda λ = 410nm.
A.7 Preparação das soluções:
A.7.1 - Solução de ácido fosfórico (H3PO4)[2+3]: tomar um volume aproximado de 200mL de
água deionizada em proveta de 500mL, acrescentar lentamente 200mL de ácido fosfórico.
Transferir para balão volumétrico de 500mL e completar com água deionizada para o volume
desejado.
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A.7.2 - Solução de peróxido de hidrogênio (H2O2) a 30%: esta solução a 30% já é a solução
concentrada vendida comercialmente.
A.7.3 - Solução padrão de titânio a 1000ppm (1g TiO2/litro): a solução padrão de titânio é
adquirida pronta de diversos fornecedores no mercado.
A.8 Preparação da curva de calibração:
A partir de uma solução padrão de 1000 ppm de óxido de titânio, construir uma curva de
0,00 até 20,00 ppm de seu óxido. A metodologia empregada na construção da curva de calibração
é semelhante à utilizada na complexação da solução amostra. Determina-se a concentração de
titânio na alíquota e posteriormente a sua concentração na amostra original.
Elaboração: MSc. Lianne M. Magalhães Dias. LAQM/DIMAT/FEQ/ITEC/UFPA.
A.9 – Difratogramas de raio-x
Anatásio – óxido de titânio [TiO2] – PDF: 02-0387
Goetita – óxido hidróxido de ferro [FeO(OH)] – PDF: 03-0251
Gibbsita – hidróxido de alumínio [Al(OH)3] – PDF: 07-0324
Hematita – óxido de ferro [Fe2O3] – PDF: 01-1053
Quartzo – óxido de silício [SiO2] – PDF: 03-0444
Sodalita – aluminum sodium silicate chloride [Al6Na8(SiO4)6Cl2] – PDF: 020341
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Difratograma de raio-x da amostra LV05 para faixa granulométrica Dp ≤ 05μm
Difratograma de raio-x da amostra LV10 para faixa granulométrica Dp ≤ 10 μm
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Difratograma de raio-x da amostra LV20 para faixa granulométrica Dp ≤ 20 μm
Difratograma de raio-x da amostra LV30 para faixa granulométrica Dp ≤ 30 μm
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Difratograma de raio-x da amostra LV40 para faixa granulométrica Dp ≤ 40 μm
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