| Resumen: | Zeólitas são aluminossilicatos com ampla utilização, que podem ser produzidas com matérias-primas alternativas como resíduos, contribuindo para a diminuição de possíveis impactos ambientais e esgotamento dos recursos naturais finitos. Neste estudo foram objetos de caracterização passivos ambientais, como as cinzas de carvão fóssil, e o lodo resultante do beneficiamento do alumínio como fonte alternativa de alumínio, além de solução comercial de aluminato de sódio. O desafio desse trabalho residiu em adaptar o reator (60 L) de baixo custo e escalonar a síntese de zeólitas visando dar subsídio para a produção em escala comercial. Por se tratar de resíduos, a síntese foi dividida em duas etapas, uma de extração alcalina de silício e alumínio e outra, hidrotérmica, de aquecimento de gel do aluminossilicato resultante. Sínteses foram realizadas em bancada e as melhores condições foram aplicadas na realização do escalonamento desta síntese em escala piloto. Pela rota A, preparou-se zeólitas do tipo 4A e FAU/4A que apresentaram elevado teor de pureza e rendimento mássico considerando o Al de 98,84 % e 70,91 %, respectivamente. Pela rota B, foi produzida uma mistura 4A/FAU com o reuso de efluentes gerados no próprio processo. Estes materiais sintetizados foram caracterizados, suas fases identificadas a partir dos picos de Bragg e com refinamento de Rietveld (ZSc1.Ap). As elevadas capacidades de troca catiônica (CTC) para os íons Ca+2 e Mg+2 indicam a aplicabilidade das zeólitas produzidas.
Zeolites are aluminosilicates with wide use, which can be produced with alternative raw materials as waste, contributing to the reduction of possible environmental impacts and depletion of finite natural resources. In this study, environmental liabilities were characterized, such as fossil coal ash, and sludge resulting from the processing of aluminum used as an alternative source of aluminum and commercial sodium aluminate solution. The challenge of this work was to adapt the reactor (60 L) of low cost and to scale the synthesis of zeolites aiming the production in commercial scale. Due to the use of residues, the synthesis was divided into two stages, one of alkali extraction of silicon and aluminum and the other, hydrothermal gel-heating from the resulting aluminosilicate. Syntheses were carried out in bench and the best conditions were applied in making the scheduling of this synthesis on a pilot scale. Four route A, was prepared zeolite type 4A and FAU / 4A showed that high-purity and yield considering the mass of Al 98.84% and 70.91%, respectively. By route B, a mixture was produced 4A/FAU with the reuse of effluents generated in the process itself. These synthesized materials were characterized, their phases identified from the Bragg peaks and the Rietveld refinement (ZSc1.Ap). The high cation exchange capacity (CEC) of the Ca + 2 and Mg + 2 ions indicate the applicability of the zeolites produced. |
