Estudo cinético e termodinâmico da recuperação de escândio da lama vermelha brasileira utilizando técnicas hidrometalúrgicas

• Processo: 18/03483-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2019
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Jorge Alberto Soares Tenório
• Beneficiário: Amilton Barbosa Botelho Junior
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/01083-0 - Extração de escândio usando processo de lixiviação-troca iônica e o estudo da eluição seletiva, BE.EP.DR
• Assunto(s): Hidrometalurgia Lixiviação Extração líquido-líquido Lama vermelha Escândio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Engenharia Química | extraçao por solventes | lama vermelha | lixiviação | Hidrometalurgia

Resumo

Em 2015, a quantidade de resíduo do Processo Bayer (lama vermelha) gerado atingiu a marca de 4 bilhões de toneladas em todo o mundo, quantidade duas vezes maior do que registrada no início do século. Este aumento foi ocasionado pelo aumento no consumo de alumínio, cuja matéria-prima mais utilizada é a alumina obtida no Processo Bayer. Apesar de sua composição ser majoritariamente de ferro, alumínio e sílica, metais como titânio, zircônio e elementos terras raras, tais como escândio e ítrio, também podem ser encontrados. A demanda por estes elementos vem aumentando, cujas principais aplicações são aparelhos eletrônicos como celulares smartphones e televisões smartTV, e para geração de energia verde. Todavia, processos que sejam econômicos e tecnicamente viáveis ainda estão sendo desenvolvidos, e pesquisa e inovação na área são cruciais. A partir disso, o presente trabalho tem por objetivo a recuperação de escândio presente no resíduo lama vermelha brasileira por técnicas hidrometalúrgicas. A primeira parte do trabalho será focada na caracterização do resíduo para determinação da concentração de escândio e de outros metais em sua composição, e a caracterização física. A etapa seguinte será o estudo da lixiviação ácida a partir das variáveis temperatura, tempo de reação, concentração de ácido e relação líquido/sólido. A partir dos resultados obtidos será proposto um modelo matemático para a lixiviação de escândio a partir do resíduo de lama vermelha brasileira. A terceira etapa do trabalho será destinada à separação seletiva de metais por meio da técnica de extração por solventes estudando variáveis como temperatura e pH. Um sistema contínuo também será avaliado a fim de simular todo o processo industrial para estudo da viabilidade técnica e econômica. (AU)

Publicações científicas

(14)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BOTELHO, AMILTON BARBOSA JUNIOR; ESPINOSA, DENISE CROCCE ROMANO; TENORIO, JORGE ALBERTO SOARES. Selective separation of Sc(III) and Zr(IV) from the leaching of bauxite residue using trialkylphosphine acids, tertiary amine, tri-butyl phosphate and their mixtures. Separation and Purification Technology, v. 279, DEC 15 2021. (12/51871-9, 18/03483-6, 19/11866-5, 18/11417-3)

DE AMORIM, LUIZ HENRIQUE MOURA; ALIPRANDINI, PAULA; BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; JIMENEZ CORREA, MONICA MARIA; ESPINOSA, DENISE CROCCE ROMANO. Effect of Impurities in the Recovery of Critical Metals: The Case of Nickel Laterite in the Solvent Extraction Process. JOURNAL OF SUSTAINABLE METALLURGY, v. 8, n. 1, p. 10-pg., 2022-02-19. (18/03483-6, 18/11417-3, 19/11866-5)

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SOPLIN PASTOR, MIGUEL ANTONIO; BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; SOARES TENORIO, JORGE ALBERTO; ROMANO ESPINOSA, DENISE CROCCE; GALLUZZI BALTAZAR, MARCELA DOS PASSOS. Use of O-3 and O-3/H2O2 for degradation of organic matter from Bayer liquor towards new resource management: Kinetic and mechanism. CANADIAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, v. N/A, p. 10-pg., 2022-10-03. (18/03483-6, 18/11417-3, 19/11866-5, 12/51871-9)

BOTELHO JUNIOR, A. B.; ESPINOSA, D. C. R.; VAUGHAN, J.; TENORIO, J. A. S.. Recovery of scandium from various sources: A critical review of the state of the art and future prospects. MINERALS ENGINEERING, v. 172, OCT 1 2021. (18/03483-6, 18/11417-3)

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BOTELHO, JR., AMILTON BARBOSA; ROMANO ESPINOSA, DENISE CROCCE; SOARES TENORIO, JORGE ALBERTO. Extraction of Scandium from Critical Elements-Bearing Mining Waste: Silica Gel Avoiding in Leaching Reaction of Bauxite Residue. JOURNAL OF SUSTAINABLE METALLURGY, v. 7, n. 4, SEP 2021. (18/11417-3, 18/03483-6)

BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; PINHEIRO, ERIKA FREITAS; ESPINOSA, DENISE CROCCE ROMAN; TENORIO, JORGE ALBERTO SOARES; BALTAZAR, MARCELA DOS PASSOS GALLUZZ. Adsorption of lanthanum and cerium on chelating ion exchange resins: kinetic and thermodynamic studies. SEPARATION SCIENCE AND TECHNOLOGY, FEB 2021. (18/03483-6, 18/11417-3)

BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; ESPINOSA, DENISE CROCCE ROMANO; TENORIO, JORGE ALBERTO SOARES. The use of computational thermodynamic for yttrium recovery from rare earth elements-bearing residue. JOURNAL OF RARE EARTHS, v. 39, n. 2, p. 201-207, FEB 2021. (18/11417-3, 18/03483-6)

BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; ROMANO ESPINOSA, DENISE CROCCE; SOARES TENORIO, JORGE ALBERTO; OUCHI, T; AZIMI, G; FORSBERG, K; KIM, H; ALAM, S; NEELAMEGGHAM, NR; BABA, AA; et al. Separation of Scandium by Phosphinic Acid Extractant from Sulfuric Acid Solution. RARE METAL TECHNOLOGY 2022, v. N/A, p. 8-pg., 2022-01-01. (18/03483-6, 18/11417-3, 19/11866-5, 12/51871-9)

BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; PINHEIRO, ERIKA FREITAS; ESPINOSA, DENISE CROCCE ROMAN; TENORIO, JORGE ALBERTO SOARES; BALTAZAR, MARCELA DOS PASSOS GALLUZZ. Adsorption of lanthanum and cerium on chelating ion exchange resins: kinetic and thermodynamic studies. SEPARATION SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 57, n. 1, p. 60-69, JAN 2 2022. (18/11417-3, 18/03483-6)

BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; COSTA, RAQUEL HUNGARO; ROMANO ESPINOSA, DENISE CROCCE; SOARES TENORIO, JORGE ALBERTO; AZIMI, G; KIM, H; ALAM, S; OUCHI, T; NEELAMEGGHAM, NR; BABA, AA. Recovery of Scandium by Leaching Process from Brazilian Red Mud. RARE METAL TECHNOLOGY 2019, v. N/A, p. 7-pg., 2019-01-01. (18/11417-3, 18/03483-6)

BOTELHO JUNIOR, AMILTON BARBOSA; ESPINOSA, DENISE CROCCE ROMANO; TENORIO, JORGE ALBERTO SOARES. Characterization of Bauxite Residue from a Press Filter System: Comparative Study and Challenges for Scandium Extraction. MINING METALLURGY & EXPLORATION, v. 38, n. 1, p. 16-pg., 2020-10-19. (18/11417-3, 18/03483-6)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BOTELHO JUNIOR, Amilton Barbosa. Extração de escândio a partir de reservas não exploradas utilizando rota hidrometalúrgica com foco no desenvolvimento sustentável.. 2021. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.