Caracterização de escória salina oriunda de reciclagem de alumínio para recuperação de NaCl e KCl

Abstract

Este trabalho utilizou técnicas de cominuição, lavagem, evaporação, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de raio-x (DRX), ASTM 512-89 e espectrometria de absorção atômica (AAS) a fim de caracterizar as escórias salinas e permitir definição do processo de recuperação dos sais. As análises químicas permitiram a observação das características da amostra de material bruto e após o processamento para separação e recuperação. Após análise dos processos de cominuição e lavagem, o líquido gerado foi evaporado e os materiais cristalizados após o processo foram analisados. Durante a caracterização da escória ainda em seu estado bruto foi possível observar com análise de MEV-EDS a predominância de alumínio (Al), oxigênio (O), cloro (Cl), sódio (Na) e potássio (K) como elementos químicos presentes. Parte dos elementos se apresentam na escória salina como alumina (Al2O3), e sais de acordo com as análises de DRX. Os testes de lixiviação demonstraram que a lavagem realizada com 20% de sólidos em polpa (relação de peso sólido/líquido de 1:4), com o material britado no britador de rolos -2,8mm (7 mesh) se mostra ideal para a liberação dos sais, possibilitando a lixiviação de 98,8 % dos sais presentes na escória, com 2 h de agitação, a 25 ºC, com água convencional de distribuição. O processo de lavagem gerou um material sólido livre de sais, abaixo dos limites de detecção do MEV-EDS, com uma redução das fases salinas presentes de acordo com o DRX, e rico em óxidos de alumínio e ferro. Os testes químicos de MEV e EDS realizados no material cristalizado, demonstraram as presenças dos elementos, tais como: cloro (Cl), sódio (Na), potássio (K), se apresentando em forma de cloreto de potássio (KCl) e cloreto de sódio (NaCl) durante analise de DRX, confirmando a lixiviação dos sais da escória. O trabalho permitiu a definição de rota de recuperação dos sais e geração de um resíduo menos tóxico e de menor volume.

This work used techniques of comminution, washing, evaporation, scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectroscopy (EDS), x-ray diffraction (XRD), ASTM 512-89 and atomic absorption spectrometry (AAS) in order to characterize the salt slag and allow definition of the salt recovery process. The chemical analyzes allowed the observation of the characteristics of the sample of raw material and after processing for separation and recovery. After analysis of the comminution and washing processes, the generated liquid was evaporated and the crystallized materials after the process were analyzed. During the characterization of the slag still in its raw state it was possible to observe with SEM-EDS analysis the predominance of aluminum (Al), oxygen (O), chlorine (Cl), sodium (Na) and potassium (K) as chemical elements present. Such elements are present in saline slag as alumina (Al2O3), and salts according to XRD analysis. Leaching tests have shown that washing with 20% pulp solids (1: 4 solid / liquid weight ratio) with crushed material in the -2.8 mm (7 mesh) roller crusher is ideal for release of salts, allowing the leaching of 98.8 % of the salts present in the slag, with 2 h of stirring, at 25 ºC, with conventional distribution water. The washing process generated a salt free material below the detection limits of the SEM-EDS, with a reduction in the salt phases present according to the XRD, with aluminium and iron oxides. The chemical tests of SEM and EDS performed in the crystallized material, showed the unique presence of the elements, chlorine (Cl), sodium (Na), potassium (K), presenting in the form of potassium chloride (KCl) and sodium chloride (NaCl) during XRD analysis confirming the leaching of slag salts. The work allowed the definition of the salt recovery route and the generation of a less toxic and smaller volume residue.