Os elementos terras raras na indústria de fertilizantes fosfatados do complexo carbonatítico Catalão I - GO: potencialidades de recuperação
| dc.contributor.advisor-co1 | Zamunér Filho, Antonio Nilson | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4703139616158480 | eng |
| dc.contributor.advisor1 | Romualdo, Lincoln Lucíolo | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4703139616158480 | eng |
| dc.contributor.referee1 | Figueiredo, Alberthmeiry Teixeira de | |
| dc.contributor.referee2 | Sousa, Marcelo Henrique | |
| dc.creator | Franzoi, Isthar Sofia | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2306555038061462 | eng |
| dc.date.accessioned | 2019-11-25T18:49:14Z | |
| dc.date.accessioned | 2022-04-26T13:43:18Z | |
| dc.date.available | 2022-04-26T13:43:18Z | |
| dc.date.issued | 2019-07-05 | |
| dc.description.abstract | Phosphatic rocks are the greatest phosphorus source in agriculture. Due to the geologic origin of some of them, they are known for having Rare Earth Elements (REE). The goals of this study were: to quatify the REE in the local phosphate fertilizers production chain; to select targets that enables the REE recovery; to perform the physicochemical characterization of chosen samples and to try out rare earth recovery approaches. Sampling was carried out in the industrial facities from Ouvidor and Catalão. In total, 19 samples were collected in several processing stages and the numerical results pointed out the presence of REE both in the raw material and in the end product, even as all points. The most plentiful metal was Cerium (2.149,3 – 9.964,0 mg L-1), followed by Lanthanum, Neodymium and Praseodymium. The granulometric distribution proved the relation between the REE preconcentration in the productive process and fines percentage in the sample. Four samples were selected for a physicochemical characterization. Tests of leaching and solvente extraction were held in a tailing and in a concentrate. The tailings leaching tests have reached light REE extractions in the order of 79% in chloride environment and 69% in sulphuric environment. Afterwards in the extraction by solvente using tributil phosphate (TBP), iron has been successfully removed from liquor in chloride environment while in sulphuric environment there was not significant separation. In the concentrate sample, the leaching was carried out according to the prodution model of phosphoric acid, therefore, two routes were considered, the hydrochloric and sulphuric one. When it comes to P2O5 solubilization both have been sucessful reaching about 90%. The sulphuric route has showed the advantage of an acid liquor with a low calcium concentration by the phosphogypsum precipitation. Although it ocurred the partitioning of the REE between phosphogypsum and acid solution that after makes the rare earths recovery more dificult. The shown disadvantage by the hydrochloric acid route was the high calcium levels in the acid solution. However, all the solubilized REE have stayed in the solution, which facilitates the subsequent separation steps. Phosphorus extractions with TBP in chloride environment (36-38%) were higher than those achieved in the sulphate environment (8-9%). This job shows options of recovery of high economic and technological use elements, in order to provide advances in the sustainability of the phosphate fertilizer industry processes. | eng |
| dc.description.resumo | 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. | eng |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | eng |
| dc.format | application/pdf | * |
| dc.identifier.citation | FRANZOI, Isthar Sofia. Os elementos terras raras na indústria de fertilizantes fosfatados do complexo carbonatítico Catalão I - GO: potencialidades de recuperação. 2019. 116 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Catalão, 2019. | eng |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufcat.edu.br/tede/handle/tede/10202 | |
| dc.language | por | eng |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | eng |
| dc.publisher.country | Brasil | eng |
| dc.publisher.department | Regional Catalão (RC) | eng |
| dc.publisher.initials | UFG | eng |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Química (RC) | eng |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Elementos de terras raras | por |
| dc.subject | Meio ambiente | por |
| dc.subject | Lixiviação ácida | por |
| dc.subject | Caracterização tecnológica | por |
| dc.subject | Extração por solventes | por |
| dc.subject | Rare earth elements | eng |
| dc.subject | Environment | eng |
| dc.subject | Acid leaching | eng |
| dc.subject | Technological characterization | eng |
| dc.subject | Solvent extraction | eng |
| dc.subject.cnpq | QUIMICA::QUIMICA INORGANICA | eng |
| dc.title | Os elementos terras raras na indústria de fertilizantes fosfatados do complexo carbonatítico Catalão I - GO: potencialidades de recuperação | eng |
| dc.title.alternative | Rare earth elements in the phosphate fertilizer industry of the carbonatitic complex Catalão I - GO: recovery potentialities | eng |
| dc.type | Dissertação | eng |