Alumina para utilização cerâmica, obtida a partir do rejeito de beneficiamento de caulim

Abstract

The kaolin processing for paper covering produces a great volume of residues formed primarily by kaolinite claymineral, here the starting material for the synthesis of ammonium alumen aiming to obtain free sodium alumina with fine grade for ceramic manufacturing. The synthesis process to obtain ammonium alumen consisted of the following procedures: residues calcination and sulphuric leaching of metakaolinite followed by neutralization/ crystallisation of aluminum sulphate solution with ammonium hydroxide concentrated solution. The effect of calcination temperature (650 °C, 700 °C and 750 °C), calcination time of residues (30 min, 60 min and 120 min), sulphuric acid concentration as well as leaching temperature (70 °C, 80 °C and 90 °C) on the kinetics of aluminum leaching were studied. The influence of pH on ammonium alumen crystallization was also studied. Data on chemical analysis, XRD, DTA, TGA and granulometry of the material utilized and synthesized are presented and discussed. INTRODUÇÃOO processo de beneficiamento de caulim produz dois tipos de rejeitos: um, composto por partículas grosseiras (principalmente quartzo sob a forma de areia), que são repostas no próprio local da lavra, e um outro tipo de rejeito volumoso, constituído essencialmente por uma suspensão aquosa do argilomineral caulinita, sob a forma de partículas empilhadas, que não são totalmente dispersas durante o processamento, estando acompanhado de teores de ferro e titânio na ordem de 5%.O argilomineral caulinita, pertence ao grupo da candita [1], apresentando fórmula química (na forma de óxidos) Al 2 O 3 . 2SiO 2 . 2H 2 O. Seus cristais possuem dimensões da ordem de 2 µm ou inferiores, o que é vantajoso pois dispensa moagem para redução de sua granulometria. A estrutura cristalina de sua célula unitária é forma- O beneficiamento de caulim para cobertura de papel produz grandes volumes de rejeito, constituído essencialmente do argilomineral caulinita, usado neste trabalho como material de partida para síntese de alúmen de amônio, visando a obtenção de alumina livre de sódio e de baixa granulometria para utilização cerâmica. O método de sínte-se desenvolvido para obtenção do alúmen de amônio constitui-se das etapas: calcinação do rejeito, lixiviação sulfúri-ca da metacaulinita, seguida da neutralização/cristalização da solução de Al 2 (SO 4 ) 3 com NH 4 OH concentrado. No processo, são estudadas as variáveis: temperatura de calcinação (650 °C, 700 °C, 750 °C) e tempo de calcinação do rejeito (30, 60 e 120 min), concentração de H 2 SO 4 , temperatura de lixiviação (70 °C, 80 °C e 90 °C) sobre a cinética de lixiviação do alumínio. Estudou-se também o efeito do pH na cristalização do alúmen de amônio, apresentando-se as análises químicas, DRX, ATD, ATG e granulometria dos materiais utilizados e sintetizados. da por uma folha de tetraedros de silício e oxigênio e outra, octaédrica, composta de alumínio, oxigênio e hidroxila, unindo-se as mesmas por oxigênios comuns às duas folhas [1,2].O objetivo deste trabalho é apresentar resultados pr...

Synthesis and characterization of zeolite NaP using kaolin waste as a source of silicon and aluminum

“…During the processing steps for purifying raw kaolin, waste is produced and stored in settling ponds which occupy large area. This situation presents a problem due to the impact on the environment 15 . Kaolin waste is unsuitable for use in paper-making industries; however, this material has the potential of being used in other applications, such as: alumina production 15 , refractories 16 , pozzolans 17 and synthesis of zeolitic materials [18][19][20] .…”

Síntese de zeólita do tipo faujasita a partir de um rejeito de caulim

“…A mineração e o beneficiamento do caulim, por sua natureza, envolvem atividades que alteram as condições ambientais provocando impactos ao meio físico e biótico [3] fazendo com que este minério, apesar de sua importância em várias indústrias, esteja associado a um grande passivo ambiental [4]. O processo de beneficiamento do caulim destinado para carga e cobertura de papel gera dois tipos de rejeitos: um composto por partículas grosseiras (principalmente quartzo sob a forma de areia), que são repostas no próprio local da lavra, e outro que é armazenado em volumosas lagoas de sedimentação [5]. Pesquisas com esse rejeito demonstram uma grande viabilidade para o mesmo ser utilizado como matéria-prima em diversos segmentos industriais [5,6], como por exemplo, na síntese para obtenção de zeólitas [7][8][9].…”

“…O processo de beneficiamento do caulim destinado para carga e cobertura de papel gera dois tipos de rejeitos: um composto por partículas grosseiras (principalmente quartzo sob a forma de areia), que são repostas no próprio local da lavra, e outro que é armazenado em volumosas lagoas de sedimentação [5]. Pesquisas com esse rejeito demonstram uma grande viabilidade para o mesmo ser utilizado como matéria-prima em diversos segmentos industriais [5,6], como por exemplo, na síntese para obtenção de zeólitas [7][8][9].…”

The Kaolin Residue and Its Use for Production of Mullite Bodies

“…In order to take advantage of the kaolin residue in the many sectors involved in the ceramic industry, several studies have been developed in recent decades. Among them can mention: Flores & Neves (1997), concluded that the methodology of alumina production through the use of tailings from the processing of kaolin is technically feasible, according to the parameters for the roasting, leaching and neutralization / crystallization adopted in his research.  Miranda et al, (2000) studied the use of kaolin waste from industry benefited, with a view to the application as ceramic raw materials.…”