Produção de zircônia por plasma

• Processo: 13/50256-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Roberto Nunes Szente
• Beneficiário: Roberto Nunes Szente
• Empresa: Red, Orange and Green Tecnologias Ambientais Ltda
• Auxílio(s) vinculado(s): 15/50639-3 - Produção de zircônia por plasma - Fase II, AP.PIPE
• Assunto(s): Zircônia Nanopartículas Tocha de plasma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Plasma | Tochas De Plasma | Zirconia

Resumo

O projeto "Produção Zircônia por Plasma" visa o desenvolvimento de um processo a plasma, utilizando uma tocha de plasma de arco não transferido, de maneira original, para a produção de zircônia, na forma de nanopartículas, a partir de zirconita. A motivação econômica do projeto é devido aos fatos de: i) zircônia é uma cerâmica de bom valor comercial e de larga aplicação em indústrias; ii) o Brasil é produtor de zirconita, matéria prima para a produção de zircônia, mas parte desse material é exportada, a um valor relativamente baixo; iii) Brasil não é produtor de zircônia. O Brasil importa mais de US$ 3.000.000,00 por ano em zircônia, sendo que o mercado mundial está estimado em mais de US$ 500.000.000,00 (50.000 toneladas anuais). A zircônia é um composto utilizado em vários segmentos importantes, como na fabricação de refratários de alta performance, em eletrônica, em diversas aplicações metalúrgicas e siderúrgicas, em indústrias químicas, na fabricação de ornamentos e vidros especiais e outros. A motivação técnica - científica para o projeto é devido a testes preliminares já terem sido conduzidos pelo proponente, utilizando um processo inovador, em pequena escala, baseado no uso de um sistema de plasma de arco não transferido, com alimentação de material dentro da tocha de plasma, com resultados bastante expressivos (obteve-se zircônia, na forma de nanopartículas, de boa qualidade, a partir de zirconita), permitindo-se assim prever que o presente projeto será bem sucedido tecnicamente. A proposta de se utilizar uma tocha de plasma de arco não transferido para a produção de zircônia dentro da tocha de plasma, é inovadora e permitirá, caso o projeto seja bem sucedido, prover o mercado interno e também externo com um produto de boa qualidade (e com propriedades bastante interessantes, pelas características das nanopartículas) e custos competitivos. O pesquisador proponente, sócio da empresa REORG, já possui, na empresa, parte dos equipamentos necessários para a condução do projeto, que permitirão que o projeto seja conduzido dentro do cronograma estabelecido e com custos sensivelmente menores do que sem essa infraestrutura já estabelecida. Estão previstas para o projeto as realizações das etapas de: i) projetos; ii) construção de equipamentos; iii) ensaios experimentais; iv) otimização do processo; v) análise técnico-econômica, visando a produção de zircônia via um sistema de plasma composto por uma tocha de plasma de arco não transferido, tendo alimentação de material interna. A unidade a ser construída permitirá a obtenção de dados realistas do processo, visando a operação de uma futura unidade industrial. A capacidade de processamento de zirconita da unidade está estimada em cerca de 20 kg/h (não contínua), obtendo-se assim até 10 kg/h de zircônia com purezas entre 96 e 99.5 % (dependendo das etapas de processamento), além de 10 kg/h de silicato de sódio (subproduto). Os benefícios esperados, como consequência deste projeto, incluem: desenvolvimento de tecnologia, construção posterior de uma unidade industrial, publicações científicas, formação de pessoal. (AU)