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Tipo: Dissertação
Título: Remoção de íons cálcio e magnésio do rejeito da mineração de rocha fosfática, empregando cascas de banana, batata e fibra da casca de coco como materiais biossorventes
Autor: VINAUD, Laura Ursino Pereira 
Primeiro orientador: OKURA, Mônica Hitomi
Primeiro co-orientador: MALPASS, Geoffroy Roger Pointer
Resumo: Destacando-se nos cenários nacional e internacional, a mineração fornece os mais variados tipos de materiais para os setores produtivos. Grande volume de água é requerido em seus processos e, após o uso, sua qualidade é alterada, necessitando de atenção caso seja recirculada no processo. Para a flotação da apatita, dentre outros, os íons 𝐶𝑎2+ e 𝑀𝑔2+ presentes na água recirculada atuam como depressores do processo, prejudicando diretamente a obtenção de bons níveis de rendimento metalúrgico deste mineral. Portanto, para que a água possa ser recirculada, diminuindo a captação de água nova e reutilizada no processo de flotação da apatita, é de suma importância que estes íons não estejam solutos no meio. Desta maneira, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de remoção dos íons 𝐶𝑎2+ e 𝑀𝑔2+ presentes no rejeito da mineração de rocha fosfática a partir do processo de adsorção pelas biomassas das cascas de banana, batata e fibra da casca de coco. Para a execução dos experimentos, foi realizado um planejamento experimental fatorial 2³, com triplicata no ponto central, onde os fatores analisados foram o pH (fator “A”), variando entre 6, 7 e 8; tempo de contato com a biomassa (fator “B”), variando entre 10, 20 e 30 min; e concentração da biomassa (fator “C”), variando entre 10, 20 e 30 g/L. Então, com o objetivo de verificar a existência de efeito significativo dos 3 fatores analisados, além da interação entre eles, foi realizada uma análise de variância (ANOVA) pelo software estatístico Minitab®. Os resultados obtidos demonstraram que a casca da banana apresentou %𝑅𝑒𝑚𝑚á𝑥 = 62,54% para os íons 𝐶𝑎2+ quando A=8, B=10, C=30, mas nenhum destes fatores apresentou significância estatística para esta resposta e sua adsorção seguiu o modelo de Freundlich. Esta biomassa não apresentou eficiência para remoção dos íons 𝑀𝑔2+. Para a casca da batata, observou-se %𝑅𝑒𝑚𝑚á𝑥 = 44,53% quando A=7, B=20, C=20 e os fatores B e C demonstraram significância estatística para esta resposta, ao aumentá-los, a %𝑅𝑒𝑚 também aumenta. Além disso, sua adsorção seguiu o modelo de Lagmuir. Porém, esta biomassa não apresentou eficiência para a remoção de íons 𝑀𝑔2+. A fibra da casca de coco apresentou %𝑅𝑒𝑚𝑚á𝑥 = 65,81% para os íons 𝐶𝑎2+ quando A= 20, B=20, C=20, mas apenas o fator C demonstrou significância estatística para a remoção e, ao aumentá-lo, a remoção dos íons 𝐶𝑎2+ também aumenta. Seu processo de adsorção seguiu o modelo de Freundlich. Esta biomassa apresentou %𝑅𝑒𝑚𝑚á𝑥 = 49,67% de íons 𝑀𝑔2+ também quando A= 20, B=20, C=20, mas nenhum destes fatores apresentou relevância estatística para a resposta. Sua adsorção seguiu o modelo de Langmuir.
Resumo: Mining has a prominent place in the domestic and international arenas as it provides a wide variety of materials for industries. A large amount of water is required to extract and prepare these minerals for use. These practices alter the quality of the water used in the process. With that, if the water is to be recirculated, it requires appropriate attention. For the apatite froth flotation, the 𝑪𝒂𝟐+ and 𝑴𝒈𝟐+ as well as other ions present in the recirculated water act as process depressants, directly affecting the achievement of good levels of metallurgical yield of this mineral. Therefore, in order for the water to be recirculated and reused in the apatite flotation process, it is of the utmost importance that these ions are not in the medium. In doing so, there would be a reduction in the collection of new water. Minding the aforementioned need, the objective of this work was to evaluate the removal efficiency of 𝑪𝒂𝟐+ and 𝑴𝒈𝟐+ ions present in the waste derived from the phosphate rock mining through the adsorption process done with the use of banana peel, potato and coconut shell fiber biomasses. In order to execute these experiments, a 2³ factorial experimental design, with a triplicate at the central point was performed, where the analyzed factors were water pH (factor "A"), varying among 6, 7 and 8; time of contact with biomass (factor "B"), varying among 10, 20 and 30 min; and biomass concentration ("C" factor), varying among 10, 20 and 30 mg / L. Therefore, in order to verify the existence of a significant effect among the three analyzed factors, in addition to the interaction between them, an analysis of ANOVA variance was performed using the statistical software Minitab®. The results obtained showed that the banana peel presented Maximum Removal Percentage (%Rem) of 𝑪𝒂𝟐+ions totaling 62,54% when A=8, B=10, C=30, but none of these factors showed any statistical significance to the response and this adsorption followed Freundlich’s model. This biomass did not present any efficacy for the removal of 𝑴𝒈𝟐+ ions. In the adsorption with the potato peel, %𝑹𝒆𝒎𝒎á𝒙= 44,53% when A=7, B=20, C=20 and the factors A and B showed statistical significance to the response, by increasing them, the response also increases. Furthermore, its absorption followed Langmuir’s model. This biomass did not show any efficacy for the removal of 𝑴𝒈𝟐+ ions. For the 𝑪𝒂𝟐+ ion removal, the coconut shell fiber presented %𝑹𝒆𝒎𝒎á𝒙= 65,81% when A= 20, B=20, C=20, but only factor C demonstrated statistical significance to the response, by increasing it, the response also increases. Its adsorption followed Freundlich’s model. This biomass presented %𝑹𝒆𝒎𝒎á𝒙= 49,67% for the 𝑴𝒈𝟐+ ions, also when A= 20, B=20, C=20, however, none of these factors presented statistical significance to the response and its adsorption followed Langmuir’s model.
Palavras-chave: Adsorção.
Íons contaminantes.
Flotação.
Rocha fosfática.
Adsorption.
Contaminant ions.
Flotation.
Phosphate rock.
Área do CNPQ: Técnicas avançadas de tratamento de águas
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Sigla da instituição: UFTM
Departamento: Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
Programa: Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
Citação: VINAUD, Laura Ursino Pereira. Remoção de íons cálcio e magnésio do rejeito da mineração de rocha fosfática, empregando cascas de banana, batata e fibra da casca de coco como materiais biossorventes. 2018. 79f . Dissertação (Mestrado em Inovação Tecnolócia) - Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2018 .
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Data do documento: 25-Jan-2018
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