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http://hdl.handle.net/1843/CMPS-6W3H4A| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Recuperação de zinco presente em efluentes industriais produzidos pela Votorantim Metais unidade Três Marias utilizando-se a técnica de extração líquido-líquido |
| Authors: | Daniel Dayrell Pereira |
| First Advisor: | Marcelo Borges Mansur |
| First Referee: | Márcia Maria Lima Duarte |
| Second Referee: | Tania Lucia dos Santos Miranda |
| Abstract: | Um dos principais desafios enfrentados atualmente pelas empresas dos setores químico e mineral reside no tratamento de seus efluentes e resíduos. Estes materiais podem promover a contaminação dos solos e dos recursos hídricos se lançados no meio ambiente de forma inadequada ou sem tratamento, ou ainda quando acondicionados inapropriadamente. Neste contexto, investigou-se, no presente trabalho, o uso da técnica de extração líquido-líquido visando à recuperação de sulfato de zinco contido em um efluente industrial produzido pela Votorantim Metais Zinco - Unidade Três Marias, tendo sido utilizado D2HEPA como agente extratante. O efluente empregado no estudo é acido (pH em torno de 3), de natureza sulfúrica, e contém predominantemente zinco, com a presença de outras espécies metálicas como cádmio, cobalto, ferro, manganês, magnésio, níquel echumbo, em concentrações variadas. O estudo foi realizado em duas etapas principais: (1) ensaios em escala de laboratório, para avaliar as melhores condições de extração preferencial do zinco do efluente industrial, e (2) testes contínuos em escala piloto usando uma bateria de mixer-settler, a fim de reproduzir os resultados da escala de laboratório. Nos testes de laboratório, as variáveis operacionaisestudadas na etapa de extração foram pH de extração (0,5 a 5,0), concentração do D2EHPA (5 a 50%p/p) e relação volumétrica de fases aquoso/orgânico (1/5 a 5/1). Na etapa de reextração, estudou-se somente o efeito da relação volumétrica orgânico/aquoso (1/1 a 10/1), tendo sido utilizada uma solução de ácido sulfúrico proveniente da etapa de eletrólise como agente reextratante. No estudo contínuo em escala piloto, verificou-se que zinco foi extraído quantitativa e seletivamente do efluente líquido utilizando-se 3 estágios de extração (pH = 2,5, [D2EHPA] = 20%p/p e relação A/O = 1) e 3 estágios de reextração (relação O/A = 4). O rendimento global de zinco obtido na operação foi de 98,6%, sendo que a solução final obtida após a etapa de reextração contém 125,7 g/L de zinco, podendo esta solução ser enviada diretamente para a etapa de eletrólise. |
| Abstract: | The adequate treatment of industrial effluents and residues is imperative in order to avoid the contamination of environment. Such materials may pollute soil and rivers if discharged without treatment of even if they are conditioned in an inadequate way. In this context, the liquid-liquid extraction of zinc sulphate using D2EHPA as extractanthas been investigated in this work aiming for the recovery of zinc predominantly found in an industrial sulphuric acid effluent (pH around 3) produced by the Votorantim Metais, Unidade Três Marias, which contains other metallic species such as cadmium, cobalt, iron, lead, calcium, magnesium, manganese and nickel at several concentration levels. The study was carried out in two main steps, (1) extraction and stripping bench scale tests in order to assess adequate conditions for the favourable recovery of zinc from the effluent, and (2) continuous pilot scale tests using a mixer-settler battery aiming to reproduce the bench scale results. In the bench scales tests, the operating variables pH of the effluent (0.5 to 5.0), concentration of D2EHPA (5 to 50%w/w) and aqueous/organic volumetric phase ratio (1/5 to 5/1) were investigated in the extraction process while, in the stripping one, the organic/aqueous volumetric phase ratio (1/1 to 10/1) was studied by contacting a loaded organic phase with an industrial acid solution produced in the electrolysis. In the continuous mixer-settler study, it has been found that zinc can be selectively and quantitatively removed from the effluent in 3 extraction stages (pH = 2.5, [D2EHPA] = 20%w/w and A/O = 1) and other 3 stripping stages (O/A = 4). The overall recovery of zinc was 98.6% and a final solution containing 125.7 g/L of zinc that could be sent directly to electrowinning was obtained. |
| Subject: | Resíduos industriais Engenharia quimica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/CMPS-6W3H4A |
| Issue Date: | 7-Apr-2006 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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