Resumo |
O Brasil é um dos maiores produtores de minério de ferro do mundo. O minério itabirito extraído nas minas brasileiras precisa de beneficiamento, que tem como consequência a produção dos rejeitos de mineração. A contenção em barragens é a principal forma de armazenamento do rejeito gerado necessitando de manutenção constante. Nos últimos anos o Brasil acompanhou dois grandes rompimentos de barragens ocorridos em Minas Gerais que levaram a morte da biodiversidade aquática e terrestre, desalojamento de pessoas e interrupção do fornecimento de água e energia na região atingida. Desde então, pesquisas vêm sendo desenvolvidas na intenção de minimizar os impactos gerados e propor novas utilidades para o rejeito. Neste trabalho, o rejeito de mineração proveniente da Samarco oriundo do processo de beneficiamento do minério de ferro Pellet-feed foi tratado termicamente, caracterizado e testado como adsorvente de fosfato. Inicialmente, o rejeito foi submetido à secagem na estufa a 90°C e macerado. Cerca de 3g desta amostra foi tratada a 300, 700 e 900 °C/1h a 5 °C/min em forno tubular horizontal Sanchis 1200, obtendo quatro amostras representativas. Os materiais produzidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raio X (DRX), Espectroscopia Mösbauer, Espectroscopia de energia dispersiva (EDS), Espectroscopia na região do infravermelho (IV) e Área Superficial BET. Imagens MEV mostram uma morfologia complexa, com partículas de tamanhos variados em todas as amostras. O espectro obtido por EDS e o mapeamento químico mostram a presença dos elementos Si, O, Fe e Al. Os difratogramas de raios X mostram a presença das fases goethita (α-FeOOH) apenas para o rejeito antes de ser calcinado. As fases sílica e hematita estão presentes em todas as amostras, não sendo possível identificar fases de alumina indicando que o material possivelmente se encontra na sua fase amorfa. Através da espectroscopia Mössbauer foi possível perceber a predominância de três fases de ferro (α-FeOOH), hematita (α-Fe2O3), e magnetita (ɤ- Fe2O3), além de ferro disperso em todos os tratamentos térmicos estudados. Foram obtidos valores de área superficial para o rejeito antes e após tratamento térmico sendo os valores obtidos iguais a R = 13 m^2/g, R700 =16 m^2/g e R900 = 10 m^2/g. Estes materiais foram testados como adsorventes de fosfato, obtendo-se resultados estatisticamente similares R (4mg/g) e para os diferentes tratamentos térmicos R300 (5mg/g), R700 (8mg/g) e R900 (4mg/g). A partir dos referenciais bibliográficos já estudados a intenção é promover a combinação do rejeito com outros metais como o Cálcio para promover uma melhor eficiência na adsorção. |