Preparação de floculantes de alta eficiência a partir de rejeitos

Preparação de cloreto férrico de polialumínio (PAFC) a partir de rejeitos de pirita

Li Zhi e colab., da Universidade de Tecnologia de Chengdu, realizaram um estudo experimental sobre a preparação de cloreto férrico de polialumínio (PAFC) a partir de rejeitos de pirita. No experimento, os rejeitos de caulim da Chuannan Mining Co., Ltd., após a remoção do minério de pirita, foram utilizados como matéria-prima. Após a calcinação, o Fe₂O₃ e o Al₂O₃ presentes na estrutura original da caulinita foram lixiviados com ácido. Sais de alumínio e sais de ferro foram recuperados da solução, e um agente misto de purificação de água à base de cloreto férrico de polialumínio pôde ser produzido por meio de polimerização. O resíduo do filtro, com seu teor de ferro significativamente reduzido, pôde então ser utilizado como matéria-prima para a fabricação de vitrocerâmicas. O fluxo do processo é mostrado na Figura 8-2.

Figura 8-2 Fluxo do processo de recuperação de recursos de rejeitos de pirita

O cloreto férrico de polialumínio (PAFC) preparado foi utilizado para a remoção da turbidez das águas residuais, demonstrando que se trata de um novo tipo de floculante de alta eficiência. Em comparação com o floculante PAC, o PAFC apresenta características como rápida formação de flocos, flocos densos e grossos e alta velocidade de sedimentação durante o processo de purificação da água por coagulação-floculação. Os sólidos suspensos e outras substâncias presentes na água são adsorvidos pelos flocos grossos e se sedimentam juntos, resultando na clarificação imediata da qualidade da água. Ele é particularmente adequado para a remoção rápida da turbidez da água bruta de alta turbidez.

O PAFC, quando aplicado ao tratamento de águas residuais, não só alcança boa eficiência de tratamento e facilidade de operação, como também requer menor dosagem, apresenta bom desempenho na sedimentação dos flocos e deixa um baixo índice de alumínio residual na água purificada. Trata-se de um floculante polimérico inorgânico de alta qualidade.

8.4.2 Preparação de sulfato de fósforo férrico polimérico (PFPS) a partir de rejeitos de hematita

Li Jun, da Universidade de Tecnologia de Wuhan, conduziu um estudo sobre a preparação de um novo floculante polimérico, o sulfato de fósforo férrico polimérico (PFPS), utilizando rejeitos de hematita como matéria-prima. Tomando como objeto de pesquisa os rejeitos da separação magnética da mina de hematita de Enshi, da WISCO, o PFPS com alta basicidade foi preparado por meio de uma série de processos, incluindo lixiviação ácida, redução e polimerização. O PFPS preparado foi então utilizado para tratar águas residuais simuladas de caulim.

Por meio de experimentos, as condições ideais para o processo de lixiviação ácida foram determinadas como: temperatura de 90 °C, tempo de agitação de 1,5 h, velocidade de agitação de 400 r/min e coeficiente de excesso de ácido de 1,5. Para o processo de redução, as condições ideais foram: tempo de 2 h, temperatura de 50 °C e coeficiente de excesso de sucata de ferro de 1,4. As condições de polimerização para o PFPS foram: n(NaClO):n(Fe²⁺) = 0,16, n(Na₃PO₄):n(Fe²⁺) = 0,075, temperatura de polimerização de 75 °C e tempo de polimerização de 30 min.

Foram realizados testes de floculação em águas residuais simuladas de caulim, por meio da adição de PFPS, PFS e PAC preparados internamente. Foram investigados os efeitos do valor do pH, da dosagem do floculante e do tempo de sedimentação sobre a turbidez residual e a transmitância da luz. Os resultados mostraram que o desempenho de floculação do PFPS preparado internamente foi muito superior ao do PFS e do PAC nos testes de floculação.