Estudo comparativo entre sílica obtida por lixívia ácida da casca de arroz e sílica obtida por tratamento térmico da cinza de casca de arroz

Abstract

ASH. A comparison between silica by acid leaching of rice husk (RH) and silica obtained from thermal treatment of rice husk ash (RHA) is presented. The best leaching results were obtained using 10% hydrochloric acid followed by washing with water. The alternative method, calcination of RHA at 700 ºC for 6 h followed by grinding for 80 min, was more effective. Silica obtained from RH was about 97% amorphous, had a 17.37 μm mean particle size, and a specific surface area of 296 m 2 /g. On the other hand, for silica obtained from RHA the values were about 95% amorphous material 0.68 μm, and 81 m 2 /g. Keywords: silica; rice husk; acid leaching. INTRODUÇÃODióxido de silício (SiO 2 ), mais conhecido como sílica, é um composto químico que pode ser encontrado na natureza puro ou na forma de minerais. No estado puro é encontrado em rochas de quartzo, areia, arenitos e quartzitos. Como mineral apresenta-se em associações que dão origem a feldspatos, silicatos de magnésio e zircônia, dentre outros.A sílica, pura ou como mineral, é um composto amplamente utilizado na indústria química inorgânica, com grande ênfase na indústria cerâmica, principalmente como matéria-prima para fabricação de vidros, refratários, tubos cerâmicos, isolantes térmicos e abrasivos. Na indústria da construção civil, como componente em cimentos, concretos e argamassas, a sílica tem fundamental importância, pois é responsável pela resistência mecânica, viscosidade e tempo de endurecimento. Devido a sua vasta aplicabilidade, o conhecimento de suas características é até hoje interesse de estudos para muitos pesquisadores [1][2][3][4][5][6] . Motivados pela evolução tecnológica do beneficiamento do arroz, a casca de arroz (CA), resíduo gerado de elevado poder calorífico (aproximadamente 16720 kJ/kg, o qual corresponde a 50% da capacidade térmica de um carvão betuminoso de boa qualidade 1 e a 33% da capacidade térmica do petróleo 2 ), vem substituindo a lenha empregada na geração de calor nos secadores do grão. Esta utilização, ainda que pequena (somente 30% do montante), apresenta-se como uma alternativa adequada para aproveitamento deste resíduo. Porém, deste processo resulta um novo resíduo, a cinza de casca de arroz (CCA), que contém além de matéria orgânica remanescente, pó de sílica, com partículas de forma acicular, que quando inaladas causam doença ao sistema respiratório, a silicose, e em contato com a pele, irritação. A casca de arroz, assim como a cinza excedente, são depositadas a céu aberto em beiras de estradas e margens de rios.As tentativas de uso destes dois resíduos enfrentam constantemente dificuldades devido a propriedades inerentes, tais como dureza, fibrosidade, natureza abrasiva, baixo valor nutritivo, difícil degradabilidade, grande volume e alto teor residual. Porém, pesquisas desenvolvidas com base nestes resíduos comprovam a viabilidade de sua utilização em várias áreas [3][4][5][6][7][8][9][10] . Pesquisas sobre o potencial destes como fonte de sílica, têm sido relatadas há vários anos, e estão fundamentadas no fato de que ext...

Properties of silica from rice husk and rice husk ash and their utilization for zeolite y synthesis

“…6 Upon leaching with mineral acid and calcination, silica with high purity in amorphous form could be extracted from RH. 4,7 In the past few years our group used rice husk silica (RHS) in the synthesis of different kinds of zeolites including NaY, BEA, MOR, and mesoporous MCM-41. 4,8 RHA, derived from burning of RH is also an agricultural excess.…”

“…Being less carbonaceous, RHA could be easily coursed through heattreatment to extract amorphous silica. 6,7 In another couple of studies, RHA containing crystalline tridymite and α-cristobalite was used as an alternative silica source for the syntheses of BEA and ZSM-5 zeolites. 9 A work characterized the ash produced from combustion of rice husk in fluidized bed reactor showing speed and continuity of the process.…”

Biotransformação da cinza da casca de arroz em nanopartículas de sílica mediante Fusarium oxysporum

“…Nessas micrografias, Figura 8(a, b, e, f), também pode ser vista a ondulação da epiderme externa, região que concentra o maior percentual de sílica [1,2,24]. A Figura 8(c, d) mostra, com maior detalhamento, a epiderme interna de uma das partículas de casca de arroz presente na cinza, antes e depois do tratamento.…”

“…A Figura 8(c, d) mostra, com maior detalhamento, a epiderme interna de uma das partículas de casca de arroz presente na cinza, antes e depois do tratamento. Nota-se uma estrutura celular e porosa conhecida como esqueleto de sílica, resultante da remoção da lignina e celulose durante a queima [2] e que coincide com a área de menor mudança estrutural, possivelmente por apresentar menor concentração de sílica em relação à parte externa da CCA [2].…”

“…A cinza da casca de arroz (CCA) é um subproduto agrícola empregado como biocombustível em diferentes processos como pirólise, gaseificação e combustão em leitos fixos e fluidificados especialmente em indústrias de beneficiamento de arroz [1][2][3]. A quantidade de sílica presente na CCA pode variar entre 80 e 97% dependendo das condições de queima e sua estrutura encontra-se, principalmente, na forma amorfa [1,4].…”