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Tipo: Dissertação de Mestrado
Título: Avaliação de diferentes misturas de extratantes comerciais aplicadas à purificação de ácido fosfórico industrial
Autor(es): Sebastião Ailton Rodrigues
primer Tutor: Marcelo Borges Mansur
primer miembro del tribunal : Sonia Denise Ferreira Rocha
Segundo miembro del tribunal: Jeaneth dos Santos Benedetto
Resumen: A avaliação atual dos depósitos de fosfatos revela uma tendência na redução dos teores de fósforo e conseqüente elevação nos de elementos contaminantes. Isto implica na obtenção de concentrados fosfáticos de qualidade inferior que poderão requerer o uso de processos de purificação até mesmo para a produção de ácido fosfórico grau fertilizante. A extração por solventes tem sido aplicada à purificação de ácido fosfórico utilizando-se extratantes orgânicos derivados de funções químicas variadas, como éteres, álcoois, cetonas, ésteres carboxilados, trialquilfosfatos e compostos derivados de aminas. Estes extratantes podem ser empregados tanto isoladamente quanto em misturas, já que algumas misturas de extratantes podem resultar em separações mais eficientes devido a algum efeito sinérgico. No presente trabalho os seguintes extratantes comerciais foram estudados, em separado e em misturas, na purificação de ácido fosfórico industrial: Fosfato de tributila (TBP), Éter di-isopropílico (EDIP), Metil-isobutilcetona(MIBK), Alamina 336, Hexanol e Heptanol. Verificou-se que EDIP e TBP são os extratantes mais adequados à purificação de ácido fosfórico estudado, porém extrações relativamente elevadas de sulfato e flúor foram obtidas com estes reagentes em algumas situações. Neste caso,é crucial que a etapa de pré-tratamento seja eficiente. A presença de álcoois também parece inibir a extração de sulfato e flúor, porém pode resultar em menores extrações de fósforo, o que pode ser compensado com o aumento na relação volumétrica de fases O/A. O uso de aminasmostrou-se desvantajoso, enquanto que a diminuição na temperatura apresentou resultado insignificante. Verificou-se também que é preciso avançar na metodologia analítica aplicada à determinação de impurezas presentes em soluções concentradas de ácido fosfórico após contactação com solventes orgânicos
Abstract: A rationalized evaluation of phosphate deposits shows a trend of P2O5 grade reduction along with a resulting increase in contaminants in new ore bodies that are found around the globe. For that reason, breakthrough purification processes need to be developed to properly refine the produced phosphoric acid, even fertilizer grade. Solvent extraction has been applied to phosphoric acid purification applying organic extractants with different functional groups, such as ethers, alcohols, ketones, esters, trialquilphosphates and amines. These extractants can be evaluated separately or in synergistic mixtures that could bring, among other benefits, more efficient phase separation. The present work has evaluated the following commercial extractants, isolated or in synergisticmixtures, for industrial phosphoric acid purification: Tributyl Phosphate (TBP), Di-Isopropyl Ether (EDIP), Metil-Isobutyl Ketone (MIBK), Alamine 336, Hexanol and Heptanol. It was found that EDIP and TPB are the most suitable extractants for purification of the specific industrial phosphoricacid that was the focus of this study, but relatively high sulphate and fluorine extractions were also seen. In order to avoid that contamination, an efficient pre-treatment stage is critical. Use of alcohols is also an alternative for inhibiting both sulphate and fluorine extractions, but can also result in lower phosphorous recoveries, that can be compensated by a higher organic/aqueous ration. Usage of amines is not beneficial, as it extracts impurities and deteriorates phase separation. Temperature reduction did not bring any particular benefits to the process. It was also confirmed that an improvement in analytical methodology is needed, especially applied to impurity determination in concentrated phosphoric acid solutions, right after a solvent extraction operation
Asunto: Engenharia metalúrgica
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Institución: UFMG
Tipo de acceso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8MSGRP
Fecha del documento: 23-may-2011
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