Os elementos terras raras na indústria de fertilizantes fosfatados do complexo carbonatítico Catalão I - GO: potencialidades de recuperação

Abstract

As rochas fosfáticas são a maior fonte de fósforo na agricultura e devido à origem geológica de algumas delas, são conhecidas por possuir Elementos Terras Raras (ETR). Os objetivos deste estudo foram: quantificar os ETR na cadeia produtiva local de fertilizantes fosfatados; selecionar alvos que permitam a recuperação dos ETR; realizar a caracterização físico-química das amostras selecionadas e testar métodos de recuperação de terras raras. A amostragem foi realizada nas unidades industriais de Ouvidor e Catalão. No total, 19 amostras foram coletadas em várias etapas de processamento e os resultados quantitativos apontaram a presença de ETR tanto na matéria-prima quanto no produto final, assim como em todos os outros pontos. O metal mais abundante foi o cério (2.149,3 - 9.964,0 mg L-1),

seguido pelo lantânio, neodímio e praseodímio. A distribuição granulométrica comprovou a relação entre a pré-concentração de ETR no processo produtivo e a porcentagem de finos na amostra. Quatro amostras foram selecionadas para uma caracterização físico-química. Testes de lixiviação e extração por solventes foram realizados em um rejeito e em um concentrado. Os testes de lixiviação no rejeito atingiram extrações de ETR leves da ordem de 79% em meio cloreto e 69% em meio sulfato. Posteriormente na extração por solvente utilizando o tributil fosfato (TBP), o ferro foi removido com sucesso do licor em meio cloreto, enquanto no meio sulfato não houve separação significativa. Na amostra de concentrado, a lixiviação foi realizada de acordo com o modelo de produção de ácido fosfórico, para isso, foram consideradas duas rotas, a clorídrica e a sulfúrica. No que diz respeito à solubilização de P2O5, ambas alcançaram com sucesso cerca de 90%. A rota sulfúrica mostrou a vantagem de um licor ácido com baixa concentração de cálcio pela precipitação do fosfogesso, embora ocorra a partição dos ETR entre fosfogesso e solução ácida o que depois dificulta a recuperação das terras raras. A desvantagem mostrada pela rota clorídrica foram os altos níveis de cálcio na solução ácida, no entanto, todos os ETR solubilizados permaneceram na solução, o que facilita as etapas de separação posteriores. As extrações de fósforo com TBP no ambiente cloreto (36-38%) foram superiores às obtidas no ambiente sulfato (8-9%). Este trabalho apresenta opções de recuperação de elementos de alto valor econômico e utilização tecnológica, de modo a oportunizar avanços na sustentabilidade dos processos da indústria de fertilizantes fosfatados.