UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA ELETROQUÍMICOS NA
DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO ATIVADO CARREGADO COM ATIVADO CARREGADO COM MERCÚRIO PROVENIENTE DE MERCÚRIO PROVENIENTE DE
PLANTAS DE GÁS NATURAL E DE PLANTAS DE GÁS NATURAL E DE CLORO-SODACLORO-SODA
Luis Alberto Dantas Barbosa Luis Alberto Dantas Barbosa
PROJETO PRODOC 1 – FAPESBENGENHARIA / METALURGIA EXTRATIVA
UFBA / EP / DEA / DCTM
O carvão ativado é utilizado como “filtro” para reter
o mercúrio em alguns processos produtivos, tais como:
Produção de gás natural de poços profundos;
Industrias de cloro e soda (durante a produção do
subproduto hidrogênio);
Na produção de nafta.
Em todos esses casos a recuperação do mercúrio é
feita com a queima do carvão ativado.
DESCRIÇÃO DO PROBLEMA
trabalhos realizados
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
Construção da base técnica para realização da
pesquisa:
Aquisição e caracterização de amostras de carvão;
Implementação do Lab. de Metalurgia Extrativa
Aquisição de equipamentos e outros materiais;
Confecção de reatores eletroquímicos.
Pesquisa propriamente dita;
Participações em Congressos;
Outras atividades paralelas: docência e outros projetos.
TRABALHOS REALIZADOS
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
resultados
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
Um sistema reacional que também será utilizado no
desenvolvimento de outros processos relacionados
com a remoção de metais de efluentes e resíduos
industriais.
Desenvolvimento de um processo poderoso, bem
caracterizado, definido e otimizado, aplicável em
diversos tipos de materiais – deste minerais até
escórias com metais pesados.
Implementação do Laboratório de Metalurgia
Extrativa da UFBA
RESULTADOSRESULTADOS
sistema reacional
SISTEMA REACIONALSISTEMA REACIONAL
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
foto do reator
LAMEA – LABORATÓRIO DE METALURGIA EXTRATIVA APLICADA LAMEA – LABORATÓRIO DE METALURGIA EXTRATIVA APLICADA MONTAGEM MONTAGEM DO SISTEMA REACIONALDO SISTEMA REACIONAL
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
tabela com resultados
RESULTADOS DO PROCESSO REATOR TRADICIONAL CARVÃO MINERAL
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
** Hg remanescente
reator otimizado
TesteAnodo (kg)
(Carvão + Hg)pH
(sol.)Corrente
(A)Catodo Hg **
(ppm)
ExtraçãoHg(%)
1 1,4 4 8 titânio 3,0 70
2 1,4 4 8 aço inox 1,3 68
3 1,4 4 9 titânio 3,8 88
4 1,4 4 10 titânio 4,0 98
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
SISTEMA REACIONAL OTIMIZADOSISTEMA REACIONAL OTIMIZADO
reações
O PROCESSO DESENVOLVIDOO PROCESSO DESENVOLVIDOO processo consiste na remoção do mercúrio do carvão
ativado e sua recuperação através de um único sistema eletroquímico.
Pri
ncip
ais
reaç
ões
No anodo: 2Cl- Cl2 + 2e
No seio de solução: Cl2 + H2O HClO + H+ + Cl-
HClO ClO- + H+
Hg + 2ClO- + 4Cl- +2H2O Cl2 + HgCl42- + 4OH-
No catodo: H2O + 2e H2 + 2OH-
HgCl42- + 2e Hgo + 4Cl-
2.)(4
2.)(4.)()( 4 aqaqaqs SOHgClClOHgS
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
fluxograma - animações
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
fotos - ensaios
FLUXOGRAMA COMPLETO DO PROCESSO
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
fotos - ensaios
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
fotos - ensaios
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
fotos - ensaios
TesteAnodo
(Carvão + Hg)(g)
pHTensão
na Célula
(V)
[NaCl]inicial
(M)
Dens. de Corrente(A.dm2)
HgInicial(ppm)
ExtraçãoHg(%)
1 400 11 5,1 1 0,51 10815 90,3
2 400 11 6,1 1 0,77 10815 95,8
3 400 12 6,6 1 1,03 10815 99,3
4 400 12 7,9 1 1,28 10815 99,7
RESULTADOS DO PROCESSO REATOR OTIMIZADO CARVÃO VEGETAL
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
produção bibliográfica
RESULTADOSRESULTADOS - - PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICAPRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA
1. BARBOSA. L.A.D. A inserção da variável ambiental em uma empresa
metalúrgica extrativa produtora de cobre. In: Anais da 57ª Reunião Anual
da SBPC, v. Único. Fortaleza. Julho de 2005.
2. BARBOSA, L.A.D. et al “H2S Biogeneration by Desulfovibrio
Desulfuricans Bacteria and Its Use For Treating Heavy Metals Bearing
Acid Liquors”. In: Proceedings of the XIII International Conference on
Heavy Metals in the Environment – ICHMET. Rio de Janeiro. 2005.
3. BARBOSA, L.A.D., et al. “Decontamination of acid effluent generated
during the gas washing operation from blister copper production” In:
REWAS'04-Global Simposium on Recycling, Waste Treatment and Clean
Technology, v.3. p.2047 - 2054, Madrid, 2004.
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
produção bibliográfica
4. BARBOSA, L.A.D. “Processo para redução do impacto ambiental causado
por um resíduo industrial contendo arsênio e outros metais pesados” In:
Anais da 56a Reunião Anual da SBPC, v.Único. Cuiabá. 2004.
5. BARBOSA, L.A.D., CORTES, O.E.J., GUIMARÃES, P. M. “Processo
ambientalmente limpo para descontaminação de sólidos carregados com
mercúrio” Anais da 55ª Reunião Anual da SBPC - UFPE - Recife/PE (CD
ROM). 2003.
6. BARBOSA, L.A.D. et al. “Descontaminação de efluente ácido gerado em
um processo lavagem de gases – Parte I: abordagem inicial”. Anais do 58º
Congresso Anual da ABM. p.1153 – 1160, Rio de Janeiro. 2003.
RESULTADOSRESULTADOS - - PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA (cont.) (cont.)
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
produção bibliográfica
8. BARBOSA, L.A.D. et al “Avaliação de um sistema contínuo no processo
de eletrooxidação de sulfetos”. Anais do XIX Encontro Nacional de
Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. v.2. p.45 – 52, Recife,
2002.
9. BARBOSA, L. A. D. et al. “Caracterização tecnológica de rejeitos da
indústria carbonífera, visando seu aproveitamento sustentado”. Anais do
XIX Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia
Extrativa. v.1. p.43 – 49. Recife, 2002.
10.BARBOSA, L.A.D. et al. “Descontaminação de carvão mineral ativado
contaminado com mercúrio proveniente de plantas de tratamento de gás
natural”. Anais do XIX Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e
Metalurgia Extrativa. v.2. p.406 – 411. Recife, 2002.
RESULTADOSRESULTADOS - - PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA (cont.) (cont.)
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
produção bibliográfica
11.BARBOSA, L.A.D. et al. “Tratamento eletrolítico de carvão ativado
contaminado com metais pesados de processos de acabamento superficial
de metais”. Anais do XIX Encontro Nacional de Tratamento de Minérios
e Metalurgia Extrativa. v.2. p.69 – 75. Recife. 2002.
12.BARBOSA, L.A.D. et al. “Obtenção de ouro a partir de minérios
refratários por eletrooxidação”. Anais do 57º Congresso Anual da ABM
(CD-ROM). São Paulo, 2002.
13.BARBOSA, L.A.D. et al “Desenvolvimento de um processo
biotecnológico para remoção de metais de um efluente industrial ácido
proveniente da indústria do cobre”. TECBAHIA. Salvador-BA: , v.18,
n.1, p.89 - 99, 2004.
RESULTADOSRESULTADOS - - PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA (cont.) (cont.)
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
conclusões
1. A concentração de Hg no carvão pôde ser reduzido em 97,3% nas
melhores condições operacionais do processo de eletro-oxidação;
2. O reator novo (otimizado) além de ser eficaz no processo de
remoção do carvão, facilita as operações de substituição do carvão
isento de mercúrio por outro carregado;
3. O Laboratório de Metalurgia Extrativa esta se tornando uma
Referência em Metalurgia Extrativa na Bahia e, além disso, tem
sido utilizado para realização de aulas práticas de algumas
disciplinas de graduação em Engenharia de Minas e por alunos do
curso de mestrado em Engenharia Química para realização da
parte prática de suas teses.
UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS NA DESCONTAMINAÇÃO DE CARVÃO CARREGADO COM MERCÚRIO
CONCLUSÕESCONCLUSÕES
agradecimentos
AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS
•FAPESB
•UFBA / ESCOLA POLITÉCNICA (DEA e DCTM)
•CETEM / NORIT / TRIKEM
•BOLSISTASFernando Machado FilhoJaqueline SantosPoliana Guimarães
FIM
Eastern Europe = 1000 - 2500 mg/m3
Netherlands = 180 mg/m3
Indonesia = 200 mg/m3
United States = 350 mg/m3
South America = 119 mg/m3
1-CÉLULAS DE MERCÚRIOProcesso mais antigo, de maior utilização no mundo e mais econômicoAlto consumo de energia elétrica A soda cáustica não necessita de operação de concentração suplementarProdutos de excelente qualidade e as matérias-primas não precisam ser de alta purezaO mercúrio é poluente, mas pode ser eficientemente controlado
2-CÉLULAS DE DIAFRAGMAEmprega diafragma poroso à base de asbesto e é o segundo processo em utilização no mundoMenor consumo de energia elétrica que nas células de mercúrioConsumo total de energia é maior, pois o processo exige concentração posterior de soda cáustica formada nas célulasAs matérias-primas precisam ser de alta pureza e os produtos das células são impurosCusto de manutenção do diafragma é expressivoO asbesto é um material agressivo à saúde e deve ser corretamente manipulado
3-CÉLULAS DE MEMBRANAEmprega membrana semipermeávelProcesso moderno, de tecnologia recente, com poucas unidades instaladas no mundoConsumo de energia elétrica comparável ao das células de diafragmaQualidade dos produtos similar aos obtidos por células de mercúrioConcentração de soda cáustica menor que no processo de mercúrioAs matérias-primas precisam ser de alta purezaCusto de reposição das membranas é muito altoPelas informações até hoje disponível, o processo não é poluente
Top Related