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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22638
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Solubilização de potássio durante lixiviação ácida e básica de siltitos verdes em reatores pressurizados |
Alternate title (s): | Potash extration of the "verdete" rock applying acid and basic hydrotermal treatments |
Author: | Safatle, Frederico Amorim |
First Advisor: | Ávila Neto, Cícero Naves de |
First coorientator: | Duarte, Cláudio Roberto |
First member of the Committee: | Oliveira, Kátia Dionísio de |
Second member of the Committee: | Sato, André Gustavo |
Summary: | O potássio (K) configura entre os principais nutrientes do solo, devido tanto a sua participação no crescimento vegetal quanto no desempenho de atividades fisiológicas, como absorção de água e circulação de outros nutrientes nas plantas. Entretanto, no Brasil este se torna escasso devido à elevada acidez e lixiviação nos solos tropicais e, por isso, é massivamente utilizado pelas indústrias de fertilizantes em corretivos, juntamente com nitrogênio (N) e fósforo (P). Na contramão de sua importância na agricultura, a única fonte em larga escala de potássio nacional se resume à mina de Taquari Vassouras/SE, que corresponde à produção de cerca de apenas 10% da demanda brasileira. Neste contexto, o potássio torna-se um elemento estratégico e a busca por fontes alternativas é cada vez maior. Entre as fontes alternativas no país, destaca-se a rocha silicatada denominada Verdete, com reserva localizada em Cedro do Abaeté/MG. O Verdete in natura apresenta teores totais de K2O entre 7 e 14%, porém distribuídos em estruturas minerais não absorvíveis por vegetais. Esse trabalho propõe a caracterização física e mineralógica do Verdete, assim como a aplicação de tratamentos hidrotermais utilizando CaCl2.2(H2O), MgCl2.6(H2O), H2SO4 e CaCO3 calcinado para extração de íons K+ desse minério. O Verdete foi caracterizado por análise granulométrica, fluorescência de raios X (FRX) e difração de raios X (DRX). Comprovou-se que o minério é enriquecido em potássio (teor aproximado de 11%) e composto por quartzo, micas e feldspatos potássicos. Os produtos obtidos dos tratamentos hidrotermais foram analisados por fotometria de chama e os resultados indicaram maior extração do potássio quando utilizados como reagentes o H2SO4 (máximo de 24% da massa de potássio alimentada) e o CaCO3 calcinado (máximo de 39% da massa de potássio alimentada). A análise de DRX dos produtos mostrou que a conversão obtida a partir da reação com H2SO4 foi resultante da formação de sulfatos solúveis, enquanto a reação entre hidróxido de cálcio e glauconita, mineral componente do Verdete, promoveu a liberação de íons potássio durante o tratamento realizado com CaCO3 calcinado. |
Abstract: | Potassium (K) is one of the main nutrients in the soil due to its participation in plant growth and in the performance of physiological activities, such as water absorption and circulation of other nutrients in the plant. However, in Brazil, the concentration of K in the soil is scarce due to the high levels of acidity and leaching in the tropical soil and, because of that, it is massively used by the fertilizers industries in its correctives along with nitrogen (N) and phosphorus (P). Contrary to its importance in agriculture, the only potash-producing plant is located in the Taquari-Vassouras Mine, in Sergipe, corresponding to the production of only about 10% of the domestic demand. In this context, potassium has become a strategic element and the pursuit of alternative sources has increased in the last few years. Among the alternative sources in our country, the silicate rock called Verdete stands out, with its reserve located in Cedro de Abaeté/MG and surroundings. Natural Verdete presents contents from 7% to 14% of K2O, which are however, distributed into mineral structures not directly absorbed by the plants. This paper proposes the physical and mineralogical characterization of Verdete as well as the application of hydrothermal treatments using CaCl2.2(H2O), MgCl2.6(H2O), H2SO4 and calcinated CaCO3 in order to extract K+ ions from this mineral. The “Verdete” rock was characterized by granulometric analysis, X-rays fluorescence (XRF) and X-rays diffraction (XRD). It was demonstrated that the rock is enriched with potassium (a content of approximately 11%) and composed by quartz, micas and potassium feldspars. The products obtained from the hydrothermal treatments were analyzed through flame photometry and the results indicated a higher extraction of potassium when reagents such as H2SO4 (maximum of 24% of the fed potassium mass) and the calcinated CaCO3 (maximum of 39% of the fed potassium mass) were used. The XRD analysis of the products showed that the obtained conversion from the reaction with H2SO4 was due to the formation of soluble sulphates, while the reactions between the calcium hydroxide and glauconite, a mineral component of Verdete, promoted the liberation of potassium ions during the treatment carried out with calcinated CaCO3. |
Keywords: | Potássio Verdete Metodologia Hidrotermal Tratamento térmico Potassium Hydrothermal Methodology Thermal treatment Engenharia química Fertilizantes potássicos Minerais silicatados |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::FERTILIZANTES CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::REATORES QUIMICOS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INORGANICOS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Química |
Quote: | SAFATLE, Frederico Amorim. Solubilização de potássio durante lixiviação ácida e básica de siltitos verdes em reatores pressurizados. 2018. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1208. |
Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1208 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22638 |
Date of defense: | 31-Jul-2018 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Química |
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