Estudo do efeito do ferro na recuperação de escândio a partir de resíduos de mineração.

• Processo: 22/16507-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 11 de outubro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Jorge Alberto Soares Tenório
• Beneficiário: Vítor Moor Pinheiro Braz
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/11866-5 - Desenvolvimento de processos inovadores para recuperação de metais críticos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/15491-1 - Produção de escândio a partir de resíduos da mineração para obter produtos de alta pureza, BE.EP.IC
• Assunto(s): Escândio Ferro Mineração Resíduos Hidrometalurgia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Escândio | ferro | mineracao | resíduos | Hidrometalurgia

Resumo

O processo de extração por solventes é composto pelas etapas de extração propriamente dita, na qual o metal de interesse é transferido da fase aquosa para a fase orgânica, seguida pela etapa de lavagem, em que a solução orgânica proveniente da primeira etapa entra em contato com uma solução para a remoção de impurezas que podem ter sido co-extraídas. A terceira etapa é a reextração, para remoção dos metais de interesse presentes na fase orgânica, e a última etapa é a regeneração da fase orgânica, para que a mesma possa então retornar ao início do processo (MOLDOVEANU; DAVID, 2015; TODD, 2014). A vantagem desta técnica de separação é a seletividade, podendo fornecer produtos de alto teor de pureza, importante principalmente para elementos terras raras de baixa concentração (XIE et al., 2014). Wang et.al. (2013) compararam três extratantes diferentes, o DEHPA, o Cyanex 272 e o Ionquest 801 para separar escândio após a lixiviação de Lama Vermelha. Neste caso, foi possível separar 99% do escândio em pH 0,2 - 0,6 com quase nenhum ferro da solução utilizando o DEHPA (WANG; PRANOLO; CHENG, 2013). Outros extratantes como Cyanex 923 e Cyanex 925 diluídos em querosene foram explorados por Ahmed et.al. (2013) para a extração de gálio em meio clorídrico, e eles obtiveram 92% do metal usando Cyanex 923 (AHMED; EL-NADI; EL-HEFNY, 2013). Contudo, na recuperação de escândio a partir de resíduos de mineração, principalmente para o resíduo do Processo Bayer Lama Vermelha, o ferro é o principal contaminante, e estudos sobre seu efeito na extração por solventes são escassos ou ainda não foram explorados para melhor compreendimento. No presente trabalho, solução sintética do licor gerado na lixiviação ácida do resíduo Lama Vermelha será preparada, a fim de simular a solução real. Sais de sulfato de ferro, titânio, sódio, alumínio e escândio serão utilizados. Os extratantes a serem utilizados serão o Cyanex 272 e o Cyanex 923 em querosene. Para os ensaios de extração por solventes, as seguintes etapas serão realizadas para ambos extratantes: * Efeito da relação fase aquosa/orgânica, concentração de extratante, pH e temperatura, em batelada, para solução monoelementar de escândio, na mesma concentração em que está presente no licor; * Efeito da concentração de ferro na recuperação de escândio em batelada; * Análise da recuperação de escândio utilizando o licor sintético do licor proveniente da lixiviação ácida de Lama Vermelha; * Estudo da reextração de escândio utilizando ácido sulfúrico 2mol/L; * Análise do processo em sistema contínuo, para simular o processo industrial de extração por solventes As relações fase aquosa/orgânica serão 1/1 - 1/10, concentração de extratante 15 - 30% (em querosene), pH entre 0,5 - 2,0 e as temperaturas estudadas serão 25-90°C. As amostras serão analisadas em espectrometria de emissão atômica (ICP-OES) para determinação da composição química.