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Tipo: Dissertação
Título: Imobilização do cério por óxidos de ferro sintéticos
Cerium immobilization by synthetic iron oxides
Autor(es): Cardoso, Luísa Poyares
Abstract: O cério é o mais abundante entre os elementos terras raras. O atual interesse por esse grupo de elementos deve-se às suas diversas aplicações de cunho tecnológico. Os teores de terras raras existentes em reservas brasileiras justificam sua exploração. O grande desafio é o tratamento dos efluentes líquidos gerados, especialmente em áreas de drenagem ácida. Neste trabalho, avaliou-se a remoção de Ce de solução aquosa por meio da síntese de óxidos de ferro via precipitação, bem como a estabilidade do elemento nas fases sólidas formadas. Soluções de sulfato ferroso, sulfato de alumínio e sulfato de cério foram misturadas em diferentes proporções, em recipientes de polietileno, de modo a obter nove relações molares Fe:Al:Ce (500:0:1, 500:0:5, 500:0:10, 500:0:50, 500:0:100, 500:50:1, 500:50:5, 500:100:1 e 500:100:5). O período experimental foi de 60 dias. Semanalmente foi aferido o pH da suspensão, e, quando necessário, ajustado para 11,7. Além disso, foram coletadas alíquotas do sobrenadante para determinação da concentração de cério solúvel, por ICP-OES. O material precipitado foi submetido à caracterização por espectroscopia de reflectância difusa, difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS). O potencial de remobilização do Ce presente na fase sólida foi avaliado por meio da quantificação dos teores extraíveis por água deionizada e por cloridrato de hidroxilamina 0,5 mol.L-1. Todos os tratamentos foram eficientes para remover o cério da solução aquosa (> 99 %). No entanto, o Al diminuiu a eficiência do processo. As fases formadas foram principalmente a magnetita, em ausência de Al e baixas concentrações de Ce, e a goethita na presença de Al e altas concentrações de Ce. A DRX e imagens obtidas por MEV/EDS não indicaram a formação de nenhuma fase segregada contendo apenas Ce. Os produtos formados revelaram-se estáveis em relação à remobilização do Ce por extração com água. Entretanto, a remobilização foi elevada em condições redutoras, sendo que a presença do alumínio tendeu a diminuir a estabilidade do Ce nos precipitados.
Cerium is the most abundant among the rare earths. The interest in this group of elements is due to its applications in high tech industry. Rare earths contents in Brazilian reserves justify their exploration. The challenge is the treatment of wastewater, especially in acid mine drainage areas. In this study, it was evaluated the removal of Ce from aqueous solution by precipitation of iron oxides, as well as Ce stability in the solid phases formed. Ferrous, aluminum and cerium sulphates were mixed in different proportions, in polyethylene vessels, in order to obtain nine Fe: Al: Ce molar ratios (500:0:1, 500:0:5, 500:0:10, 500:0:50, 500:0:100, 500:50:1, 500:50:5, 500:100:1 e 500:100:5). The synthesis lasted 60 days. The pH of the suspension was checked weekly and, when necessary, it was adjusted to 11,7. Besides that, aliquots from the supernatant were collected and soluble Ce contents were measured by ICP-OES. The solid phase was characterized by diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM/ SDE) analysis. Remobilization potential of Ce contained in the solid phase was evaluated by successive extractions with deionized water and reducible phase extraction by 0,5mol L-1 hydroxylamine hydrochloride. All treatments showed high Ce removal efficiency from the aqueous solution. Nevertheless, Al trended to decrease the efficiency. The solid phases were mainly magnetite, in absence of Al and low contents of Ce, and goethite in presence of Al and high contents of Ce. The XRD and images obtained by SEM/SDE did not indicate the formation of segregated phases containing only Ce. The products showed to be stable to water extraction. Notwithstanding, remobilization was high under reducing conditions and the presence of Al trended to decrease Ce stability in the precipitates.
Palavras-chave: Geoquímica Ambiental
Drenagem ácida de minas
Metais de terras raras
CNPq: Ciência do Solo
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: CARDOSO, Luísa Poyares. Imobilização do cério por óxidos de ferro sintéticos. 2014. 43f. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7167
Data do documento: 19-Set-2014
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