Novel reductive extraction process to convert the bio-oil aqueous acid fraction into fuels with the recovery of iron from wastes
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Novo processo de extração redutiva para converter a fração ácida aquosa do bio-óleo em combustíveis com a recuperação de ferro dos resíduos
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Resumo
In this work, bio-oil waste AAF (aqueous acid fraction) was used to recover iron from red mud (RM) waste
by a reductive extraction process. In this process, extraction of iron from RM with AAF is followed by
thermal treatment of AAF-Feextracted mixture, leading to the reduction of the Feextracted with the production of Fe/C composites, a valuable feedstock for the steel industry, and a gas fuel fraction. Analyses by
IR, UV–vis, ESI-MS, CHN, potentiometric titration, TG, TG-MS, TOC and 1
H NMR showed AAF can efficiently extract Fe3+ present in RM waste. After extraction, the mixture AAF-Feextracted was treated at
400, 600 and 800 C to decompose mainly into two fractions: solid (30–40 wt%) and gas (60–70 wt%).
Mössbauer and XRD analyses of the solid fraction showed the presence of reduced iron phases, e.g.
Fe2+, Fe0 and iron carbide, with 76% of carbon. TG-MS analyses of gas fraction showed the production
of H2 (58 mol%), C1–C4 (19 mol%) and COx (23 mol%), with potential application as a fuel.
Abstract
Neste trabalho, o resíduo de bio-óleo AAF (fração ácida aquosa) foi utilizado para recuperar o ferro dos resíduos de lama vermelha (RM).
por um processo de extração redutiva. Neste processo, a extração de ferro do RM com AAF é seguida por
tratamento térmico da mistura AAF-Feextraído, levando à redução do Feextraído com a produção de compósitos Fe/C, uma valiosa matéria-prima para a indústria siderúrgica, e uma fração de gás combustível. Análises por
IR, UV-vis, ESI-MS, CHN, titulação potenciométrica, TG, TG-MS, TOC e 1
H NMR mostrou que AAF pode extrair eficientemente Fe3+ presente em resíduos de RM. Após a extração, a mistura AAF-Feextraída foi tratada a
400, 600 e 800 C para se decompor principalmente em duas frações: sólida (30–40% em peso) e gasosa (60–70% em peso).
As análises de Mössbauer e XRD da fração sólida mostraram a presença de fases reduzidas de ferro, por ex.
Fe2+, Fe0 e carboneto de ferro, com 76% de carbono. Análises TG-MS da fração gasosa mostraram a produção
de H2 (58 mol%), C1–C4 (19 mol%) e COx (23 mol%), com potencial aplicação como combustível.
Assunto
Óleos Vegetais como Combustível, Resíduos Metálicos
Palavras-chave
Bio-oils as Fuel, Metallic Wastes
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Endereço externo
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236116305580