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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9PXJPT| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Cinética de digestão alcalina da franklinita presente na lama fina de aciaria LD |
| Authors: | Emanuel Augusto de Oliveira e Silva |
| First Advisor: | Marcelo Borges Mansur |
| First Co-advisor: | Edwin Auza Villegas |
| First Referee: | Daniel Majuste |
| Abstract: | O presente estudo teve como objetivo avaliar aspectos cinéticos relativos à digestão térmica na presença de NaOH da franklinita presente na lama fina de aciaria LD visando remover o zinco contido neste resíduo de modo que este possa ser reaproveitado no processo de produção de aço. O zinco encontra-se na lama estudada em teor de 2,4%, estando 70% desse valor sob a forma de franklinita, espécie do grupo dos espinélios que é refratária a lixiviações alcalinas. Dessa forma, é necessário digerir a lama com NaOH para decompor a franklinita e, assim, submetê-la a etapa de lixiviação alcalina, recuperando o ferro, cujo teor inicial situa-se em 60%. Observou-se que a reação de digestão se estabiliza em torno de 15-25min, sendo favorecida em temperaturas intermediárias (300-400C) e desfavorecida acima destes valores. Os dados analisados via Difração de raio X (DRX) e Espectroscopia Mössbauer não foram suficientes para determinar as espécies participantes da reação de digestão térmica da franklinita com NaOH. Os estudos cinéticos indicam que a reação seja controlada por processos de nucleação e crescimento, sendo os dados experimentais ajustados ao modelo de Avrami-Erofeev. A energia de ativação da reação calculada foi de 5,38 kcal/mol. |
| Abstract: | The present study aimed to evaluate the kinetic aspects of the thermal digestion of franklinite contained in the fine fraction of basic oxygen furnace (BOF) sludge, in the presence of NaOH. This was done in order to remove the zinc contained in the waste to be reused in the steelmaking production. A zinc content of 2.4% was found in the studied sludge, from which 70% occurs as franklinite, a spinel phase that is refractory to alkaline leaching. Therefore, a digestion step with NaOH is necessary in order to convert franklinite into soluble species in the NaOH solutions and, this way, recover iron species with initial content of around 60%. It was observed that the digestion reaction stabilizes after 15-25min, being favored at intermediate temperatures (300-400oC) and disfavored above this range. Analysis of X-Ray Diffraction and Mössbauer spectroscopy were not conclusive to identify properly the participating reacting species. Kinetic studies revealed that the reaction is controlled by nucleation and growth. Data fitted into Avrami-Erofeevs model and the calculated activation energy of the reaction was found to be 5.38 kcal/mol. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9PXJPT |
| Issue Date: | 4-Jun-2014 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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