Reciclagem química de zeólitas comerciais desativadas

Abstract

Recebido em 24/3/03; aceito em 21/7/03 CHEMICAL RECYCLING OF SPENT COMMERCIAL ZEOLITES. Pyro and hydrometallurgical processes were applied to the treatment of spent commercial zeolites (a molecular sieve and a ZSM-5 sample). Both catalysts were employed in pilot plant units. They were kept in their original shape, they were not regenerated and were not subjected neither to mechanical stress nor to overheating zones during their time on-stream. Two recycling processes were tested: (i) direct solubilization of samples in mixtures of HF + H 2 O 2 (60 o C, 1 h). Although silicon was solubilized, insoluble matter was found in both samples, particularly in the molecular sieve, due to its high amounts of alkaline and alkaline-earth metals; (ii) fusion with KHSO 4 (5 h, 600 ºC) with KHSO 4 /zeolite mass ratio 6:1. After fusion the solid was solubilized in water (100 ºC), leaving silicon as SiO 2 residue. In both processes, solubilized metals were isolated by conventional selective precipitation techniques. Analysis of final products by common analytical methods shows that metals present in the original catalysts were recovered with very high yields except when the molecular sieve was treated with HF + H 2 O 2. This reactant mixture proved to be suitable for processing zeolites with a low alkaline and alkaline-earth metal content whereas fusion with KHSO 4 appeared to be adequate for all types of zeolites.

Parâmetros operacionais no processamento de zeólitas desativadas por fusão com KHSO4

“…Esta confirmação era de suma importância para o outro aspecto importante do processo, que é a recuperação dos elementos a partir da dissolução da massa fundida resfriada. O esquema de fracionamento aplicado a esta solução já foi desenvolvido e detalhado em trabalho anterior 12 ; Si e V: 1 mg L -1 . A difração de raios-X foi usada para análise do sólido insolúvel obtido após a fusão.…”

“…As condições experimentais otimizadas são bem mais brandas que aquelas utilizadas nos estudos iniciais 12 (600 o C, 5 h, razão mássica catalisador/fundente 1:6) com apenas um dos tipos de zeólitas empregadas neste estudo (a zeólita A). Os resultados de otimização da fusão mostram uma grande vantagem do emprego do KHSO 4 como fundente: a possibilidade de trabalhar com temperaturas menos drásticas frente aos processos pirometalúrgicos convencionais (fusões alcalinas) 20 , além de se tratar de um procedimento de natureza não corrosiva.…”

“…Por outro lado, a recuperação de elementos constituintes da pró-pria formulação das zeólitas permanece muito pouco explorada na literatura, a despeito da grande variedade de aditivos que podem ser incorporados à estrutura do material (metais nobres, elementos da sé-rie lantanídia) para melhorar o desempenho do catalisador (atividade, seletividade, estabilidade térmica). Além disso, o processo de tratamento de catalisadores usados por fusão com KHSO 4 (hidrogenossulfato de potássio) 12,13 não é citado em revisões sobre este assunto publicadas recentemente 11,14 . Levando-se em conta o surgimento de novos processos alternativos àqueles tradicionalmente mencionados na literatura 3,14 , este trabalho visou detalhar o estudo da influência de diversos parâmetros de operação no desempenho da fusão de catalisadores zeolíticos com KHSO 4 , com vistas a reduzir o consumo energético e de insumos, aumentando a atratividade deste método no campo da reciclagem de materiais usados.…”

Electroremediation of deactivated catalysts from fluidised catalytic cracking for vanadium removal - the effect of a dual cathode chamber reactor

“…Tons of deactivated catalyst are discarded by petroleum refineries every day, which is a serious and cumulative problem for the environment due to the presence of heavy metals in the catalyst (Afonso et. al., 2004).…”

Recuperação de metais de catalisadores de hidrorrefino usados via fusão com KHSO4

“…Tendo em vista o uso freqüente de óxido de alumínio em catálise e a presença de ferro como contaminante depositado sobre a superfície do catalisador usado, o tratamento dos catalisadores foi realizado por meio de fusão ácida, procedimento de natureza não corrosiva/oxidante. Esta técnica converte óxidos de ferro e alumínio em compostos hidrossolúveis e já foi aplicada com sucesso no processamento de zeólitas comerciais desativadas 26 . Busca-se, assim, valorizar o catalisador usado como matéria-prima para recuperação de elementos ao invés de simplesmente enviá-lo a coprocessamento.…”