[pt] ESTUDO TERMODINÂMICO E ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA DA DECOMPOSIÇÃO DO MGSO4 NA PRESENÇA DE DIFERENTES REAGENTES

[en] THERMODYNAMICS STUDY AND THERMOGRAVIMETRIC ANALYSIS OF THE MGSO4 DECOMPOSITION IN THE PRESENCE OF DIFFERENT REAGENTS

[pt] ANA CAROLINA MONTEIRO FERREIRA

[pt] DECOMPOSICAO TERMICA

[pt] DECOMPOSICAO REDUTORA

[pt] SULFATO DE MAGNESIO

[pt] OXIDO DE MAGNESIO

[en] THERMAL DECOMPOSITION

[en] REDUCTIVE DECOMPOSITION

[en] MAGNESIUM SULFATE

[en] MAGNESIUM OXIDE

[pt] O sulfato de magnésio é um co-produto de várias rotas de processamento minero-metalúrgico baseadas em operações de lixiviação com ácido sulfúrico. Este composto químico, quando gerado e obtido como sulfato de magnésio (MgSO4), caracteriza-se como um material ainda sem aproveitamento tecnológico por indústrias. Todavia, é sabido que sua decomposição térmica pode gerar um óxido reativo com potencial emprego como agente neutralizador de pH desde que determinadas condições sejam atendidas, como uma elevada área superficial. Nesse particular, verifica-se que para atender esses requisitos a transformação deve ocorrer em temperaturas abaixo daquela onde a decomposição térmica do MgSO4 tipicamente ocorre. Nesse contexto, é possível viabilizar a diminuição da temperatura de decomposição do sulfato de magnésio a partir da adição de agentes redutores. Sob essa perspectiva, a dissertação de mestrado teve como objetivo avaliar o comportamento térmico de diferentes sistemas de decomposição do sulfato de magnésio. Foi realizado o estudo do efeito da presença de carbono oriundo de finos de coque breeze, enxofre sólido e sulfato de ferro III na decomposição do sulfato de magnésio heptahidratado. A partir da análise termogravimétrica, foi constatado que C e Fe2(SO4)3 possuem a capacidade de atuar como bons agentes redutores, sendo este último possivelmente por meio da transformação em Fe2O3. Verificou-se em ambos os casos uma redução de pelo menos 100°C na temperatura de estabilização da massa do material em decomposição. A partir dos testes de reatividade, verificou-se que somente o produto da decomposição na presença de Fe2(SO4)3 foi capaz de atuar como agente neutralizador de pH, elevando esta grandeza para valores acima de 8,0 em 5 minutos. As caracterizações deste material sólido indicam que este é constituído por ferritas de magnésio com diferentes conteúdos de Fe e Mg.

[en] Magnesium sulfate is a co-product of several mining-metallurgical processing routes based on sulfuric acid leaching operations. This chemical compound, when generated and obtained as magnesium sulfate (MgSO4), is characterized as a material still without technological use by industries. However, it is known that its thermal decomposition can obtain a reactive oxide with potential use as a pH neutralizing agent as long as certain conditions are satisfied, such as a high surface area. But to satisfy these requirements, the transformation must occur at temperatures below the ones where the thermal decomposition of MgSO4 typically occurs. In this context, it is possible to reduce the decomposition temperature of magnesium sulfate through the addition of reducing agents. From this perspective, this master s dissertation aimed to evaluate the thermal behavior of different magnesium sulfate decomposition systems. The effect of the presence of carbon from coke breeze fines, solid sulfur and iron sulfate III on the decomposition of magnesium sulfate heptahydrate was studied. From the thermogravimetric analysis, it was found that C and Fe2(SO4)3 have the ability to act as good reducing agents. In both cases there was a reduction of at least 100°C in the temperature of MgSO4 decomposing. From the reactivity tests, it was found that only the decomposition product in the presence of Fe2(SO4)3 was able to act as a pH neutralizing agent, raising this quantity to values above 8.0 in 5 minutes. The characterizations of this solid material indicate that it consists of magnesium ferrites with different Fe and Mg contents.

RODRIGO FERNANDES MAGALHAES DE SOUZA

BRUNNO FERREIRA DOS SANTOS

EDUARDO DE ALBUQUERQUE BROCCHI

IRANILDES DANIEL DOS SANTOS

RODRIGO FERNANDES MAGALHAES DE SOUZA

BRUNNO FERREIRA DOS SANTOS

2022-02-08

2019-09-24

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