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RECUPERAÇÃO DE CÁDMIO, COBRE E ZINCO A PARTIR DE RESÍDUOS DA INDÚSTRIA HIDROMETALÚRGICA DE ZINCO

Discente de Mestrado
FLÁVIA CRISTINA DE BARROS

Titulado(a)

Defesa
Data: 27/04/2018
Horário: 14:30
Local: Pavilhão de auditórios
Status: Aprovada

Resumo
Em determinados processos de produção de Zinco por eletrodeposição uma etapa crítica é a purificação da solução de elementos que produzem características indesejáveis no material depositado. De acordo com o processo utilizado, essa purificação acarreta uma grande perda do metal de interesse (zinco) e ocasiona um grande problema econômico e ambiental devido à formação de resíduo como subproduto. Esse estudo visa avaliar a viabilidade de aplicação de Sistemas Aquosos Bifásicos (SAB) para o processamento deste resíduo, buscando extrair os metais concomitantes (Cu e Cd) para a fase superior enquanto o zinco é concentrado na fase inferior. Uma metodologia de superfície de resposta foi empregada para otimizar as condições de lixiviação da amostra, e as melhores condições obtidas foram com concentração de ácido sulfúrico 26,15 % m/m e concentração de peróxido de hidrogênio 2,93 % m/m. O lixiviado apresentou uma composição de Zn, Cd e Cu de 4,08, 4,79 e 0,864 g L-1, respectivamente. A partir da composição complexa do lixiviado, foram avaliados os seguintes parâmetros no estudo de formação do SAB a partir deste licor: (i) adição de eletrólito complementar, (ii) alteração do pH, (iii) variação da massa molar e da (iv) concentração dos polímeros. Com a avaliação dos resultados, as condições ótimas de formação do sistema para estudo do comportamento de extração das espécies metálicas foram: PEO 4000 à 18% m/m, lixiviado à pH 2,0 e adição de sulfato de amônio até a saturação. Na sequência foram avaliados o efeito da adição de agentes extratantes (Iodeto, Tiocianato, 1,10-fenantrolina, 8-hidroxiquinolina, Tioureia e Tioacetamida) sobre o comportamento de partição dos íons metálicos. Os melhores resultados de separação indicaram a utilização do Iodeto para separar Cd e Zn e o tiocianato para o Cu e Zn. Após a avaliação desses parâmetros o SAB mostrou boa viabilidade para o estabelecimento de uma rota de extração de Cd e Cu, enquanto o Zn fica retido na fase inferior e pode voltar ao processo industrial.

Palavras-chave
Hidrometalurgia; resíduo industrial; metais pesados; sistema aquoso bifásico;

Abstract
In certain processes of Zinc production by electrodeposition a critical step is the purification of the solution of elements that produce undesirable characteristics in the deposited material. According to the process used, this purification causes a great loss of the metal of interest (zinc) and causes a great economic and environmental problem due to the formation of residue as a by-product. This study aims to evaluate the feasibility of applying Aqueous Two Phases Systems (ATPS) for the processing of this residue, seeking to extract the concomitant metals (Cu and Cd) for the upper phase while zinc is concentrated in the lower phase. A response surface methodology was used to optimize the leaching conditions of the sample, and the best conditions obtained were with a sulfuric acid concentration of 26.15% w / w and a hydrogen peroxide concentration of 2.93% w / w. The leachate showed a composition of Zn, Cd and Cu of 4.08, 4.79 and 0.864 g L-1, respectively. The following parameters were evaluated in the study of the formation of ATPS from this liquor: (i) addition of complementary electrolyte, (ii) alteration of pH, (iii) variation of molar mass and (iv) concentration of the polymers. With the results, the optimum conditions of formation of the system to study the behavior of the metal species were: PEO 4000 at 18% w / w, leached at pH 2.0 and addition of ammonium sulphate to saturation. The effect of the addition of extractive agents (Iodide, thiocyanate, 1,10-phenanthroline, 8-hydroxyquinoline, Thiourea and Thioacetamide) on the partitioning behavior of the metal ions was evaluated. The best separation results indicated the use of the Iodide to separate Cd and Zn and the thiocyanate for Cu and Zn. After evaluation of these parameters, the SAB showed good viability for the establishment of a route of extraction of Cd and Cu, while the Zn is retained in the lower phase and can return to the industrial process.

Keywords
Hydrometallurgy; industrial waste; heavy metals; aqueous two phasic system;

Banca: 3 integrantes

Presidente
LEANDRO RODRIGUES DE LEMOS

Currículo Lattes | ORCiD
Doutor(a) | UFV | QUÍMICA | QUÍMICA | ANÁLISE DE TRAÇOS E QUÍMICA AMBIENTAL

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Participante interno
DÉBORA VILELA FRANCO

Currículo Lattes
Doutor(a) | UNICAMP

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Participante externo
GABRIEL MAX DIAS FERREIRA

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