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http://hdl.handle.net/1843/BUDB-8DPLBZ| Tipo: | Tese de Doutorado |
| Título: | Recuperação de níquel e cobalto a partir de polpas de lixiviação ácida de minério laterítico pelo emprego de resinas poliméricas de troca iônica |
| Autor(es): | Flavia Dutra Mendes |
| Primeiro Orientador: | Afonso Henriques Martins |
| Primeiro membro da banca : | Marcelo Borges Mansur |
| Segundo membro da banca: | Carlos Antônio de Morais |
| Terceiro membro da banca: | Jeaneth dos Santos Benedetto |
| Quarto membro da banca: | Cláudia Villa Diniz |
| Resumo: | Essa tese de doutorado aborda a extração seletiva de níquel e cobalto contidos no efluente da lixiviação ácida sulfúrica sob pressão de minério laterítico de níquel, através da aplicação de resinas poliméricas de troca iônica. A metodologia proposta consistiu basicamente de seis etapas distintas. Primeiramente, foi avaliado um elenco de resinas poliméricas comerciais quelantes (Dowex M4195®, Amberlite IRC748®, Ionac SR-5®e Purolite S930®), selecionadas a partir de consulta à literatura. A resina Amberlite IRC 748Ò apresentou os melhores resultados para a adsorção seletiva e carregamento - base seca - de níquel (2,13 mmol Ni/g) e cobalto (0,13 mmol Co/g) a partir de soluções ácidas sulfúricas. Em seguida, foram estudados alguns parâmetros de processo que exercem influência na adsorção seletiva de níquel e cobalto empregando resinas quelantes, tais como, pH da solução aquosa, tipo de álcali para elevação do pH da polpa, temperatura, relação volume da solução/massa de resina e intensidade de agitação. A próxima etapa consistiu da remoção seletiva de níquel e cobalto, de soluções ácidascontendo impurezas, utilizando-se uma coluna de adsorção com a resina Amberlite IRC748®. Os resultados experimentais mostraram que valores mais altos de pH, menores taxas de percolação e o aumento da concentração de níquel na solução melhoraram o desempenho e a seletividade da resina, e maiores capacidades de carregamento de níquel foram obtidas. Posteriormente, ensaios de resina em polpa, embatelada, foram realizados a fim de se avaliar o desempenho de adsorção de níquel pela resina Amberlite IRC748® em contato com polpa efluente de lixiviação ácida sob pressão. Os resultados mostraram recuperações de níquel e cobalto superiores a 99% após cinco estágios em contra corrente. Para continuidade dos estudos, utilizou-se uma resina do tipo quelante, descrita neste texto por ResChe, com grupo funcional de ácido iminodiacético, similar à resinaAmberlite IRC748®, para adsorção de níquel e cobalto da polpa de lixiviação em escala contínua. Três campanhas de 50 horas foram realizadas visando a recuperação de níquel e cobalto da polpa efluente de lixiviação ácida de um minério laterítico de níquel Brasileiro. Finalmente, foi realizado um estudo de caracterização da resina Amberlite IRC748®, através de espectroscopia Raman, para avaliação da forma de adsorção de níquel ao grupo funcional de ácido iminodiacético da resina. |
| Abstract: | This work aimed at the selective extraction of nickel and cobalt, from high pressure acid leach discharge pulp of a Brazilian nickel laterite ore, through the application of ion exchange technique with polymeric resins. The proposed methodology consisted basically of six different stages. Firstly, some chelating commercial polymeric resins were evaluated (Dowex M4195®, Amberlite IRC748®, Ionac SR-5® and Purolite S930®). The resin Amberlite IRC748® presented the best results of nickel(2,13 mmol Ni/g) and cobalt (0,13 mmol Co/g) sorption from acidic solutions. Second stage consisted of a study of some process parameters, that have influence on nickel and cobalt selective sorption through the application of chelating resins, such as solution pH, alkali addition for pulp pH increase, temperature, resin/solution ratio and agitation. The next stage consisted of selective removal of nickel and cobalt from acidic impure solutions by applying column sorption with Amberlite IRC748®. The experimental results showed that lower flow rate values, higher pH and higher nickel concentration in the solution improved the performance of the ion exchanger, thus resulting in largerload nickel capacities. Later, resin- in-pulp batch tests were carried out in order to evaluate the nickel sorption performance of the chelating resin Amberlite IRC748® regarding its contact with high pressure acid leach discharge pulp. The results showed that it was achieved good nickel and cobalt recoveries from solution higher than 99% after five counter-current stages. Fifth stage consisted of a resin- in-pulp evaluation for nickel and cobalt sorption in a continuous scale using a chelating resin, defined in this text as CheRes, containing an iminodiacetic acid group. Three campaigns of 50 hours each were accomplished to evaluate the technical viability of resin- in-pulp process concerning nickel and cobaltrecovery from a Brazilian laterite ore. Finally, a characterization study of Amberlite IRC748® through Raman Spectroscopy was carried out for the evaluation of nickel species sorption onto the iminodiacetic acid functional group of the resin. |
| Assunto: | Engenharia metalúrgica Níquel Cobalto |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUDB-8DPLBZ |
| Data do documento: | 12-Ago-2005 |
| Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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