AVALIAÇÃO DE UM REJEITO CAULINÍTICO VISANDO SUA APLICAÇÃO COMO MATÉRIA PRIMA NA SÍNTESE DE NANOCARGAS MINERAIS.

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Materiais

Autores

Brito, C.E.C. (UFPA) ; Diaz, F.R.V. (USP) ; Neves, R.F. (UFPA) ; Hildebrando, E.A. (UFPA)

Resumo

Este trabalho tem como principal objetivo avaliar a possibilidade do uso de um rejeito caulinítico como matéria prima na síntese de material de maior valor agregado servindo como nanocargas minerais. O rejeito de caulim foi calcinado (700°C/ 2 h) para se obter juntamente com sulfato de manganês e hidróxido de potássio a composição molar reacional. O gel formado foi submetido à processo de síntese hidrotermal a 160 °C por 24 e 48 horas e os produtos de reação foram identificados por difração de raios X. Os resultados dos ensaios evidenciam que com a metodologia empregada nas sínteses é possível produzir argilominerais micáceos, a partir de metacaulinita oriunda de rejeito de caulim, que podem vir a ser utilizados como nanocargas minerais em nanocompósitos.

Palavras chaves

Argilominerais; Nanocargas Minerais; Síntese

Introdução

O estado do Pará, por este apresentar depósitos significativos de caulim, grandes empresas encontram-se instaladas na região, e devido sua elevada produção, estes empreendimentos geram na grande maioria das vezes uma quantidade significativa de rejeitos, que são dispostos, de diversas formas, e que acabam quase sempre causando impactos ao meio ambiente (MAIA et al., 2007; PAZ, 2010). O rejeito originado a partir do processo de beneficiamento do caulim é rico em silico-aluminatos, apresentando desta forma potencial para aplicação em diversos ramos industriais tais como na produção de materiais zeolíticos, na indústria cerâmica, etc (HILDEBRANDO et al., 2012). Assim, este trabalho visa avaliar a possibilidade do uso do rejeito de caulim como matéria prima na síntese de material de maior valor agregado podendo vir a servir como nanocargas minerais a fim de ser utilizado na obtenção de nanocompósitos de matriz polimérica.

Material e métodos

Para alcançar os resultados da pesquisa, foi empregado no desenvolvimento do trabalho como matéria prima principal, o rejeito de caulim. O rejeito foi calcinado a 700 ºC por 2 horas. e sua composição química foi determinada por fluorescência de raios X e para verificar as fases mineralógicas utilizou-se a técnica de difração de raios X (DRX). A formulação do gel foi preparada usando como base as proporções molares de 23,04 K2O: 4,5 Al2O3: 10 MnO: 9,01 SiO2: 1380 H2O. Para obter esses óxidos foi usado metacaulim, Sulfato de Manganês, Hidróxido de Potássio e água como meio reacional. Para o processamento de síntese foi empregado o método hidrotérmico utilizando autoclaves de aço inoxidável de 48 mL. As reações ocorreram à 160 ºC por período de tempo de 24 e 48 horas,. O gel não passou por etapa de envelhecimento, o volume de água adicionado nas autoclaves foi constante, e as reações de síntese ocorreram sem agitação. Os produtos de reação foram lavados, através de filtração, com água destilada até pH 7-8, submetidos à secagem em estufa a 110 ºC e as amostras sintetizadas foram caracterizadas por DRX.

Resultado e discussão

Segundo Hildebrando et. al (2012) o rejeito de caulim é constituindo predominantemente pela fase mineralógica caulinita, contendo também como minerais acessórios quartzo e anatásio. Na composição química do mesmo aparecem óxidos de silício, alumínio, ferro e titânio que são os principais componentes dos caulins existentes na região. Os difratogramas dos produtos de reação sintetizados durante os períodos de 24 e 48 horas a 160 °C, representados pelas Figuras 1 e 2 respectivamente, apontam nas amostras a presença de picos na região de 2θ = 9° e 19° característicos de argilomineral micáceo, como constituinte principal, e o outro importante pico em 2θ = 60° característico de argilas do tipo 2:1, também nota-se a presença de outros picos aparecendo principalmente na amostra de 48 horas, como em 2θ = 26°, outro pico comumente encontrado em argilas do tipo mica. É de se ressaltar que os principais picos se acentuam no material sintetizado pelo maior período, o que pode evidenciar que o tempo é um fator importante na cristalização dessa nova fase mineral. Sendo necessário, no entanto, ensaios por um período maior a fim de confirmar de fato se os resultados continuam melhorando junto ao aumento do tempo de síntese.

Esta figura mostra o produto de reação sintetizado durante o períodos de 24 a 160 °C.


Esta figura mostra o produto de reação sintetizado durante o períodos de 48 a 160 °C.

Conclusões

Com os resultados da caracterização das amostras, concluiu-se que é possível sintetizar argilominerais do tipo 2:1 provenientes de uma argila do tipo 1:1 por meio da técnica de síntese hidrotermal. Conclui-se também que o fator tempo é uma variável importante na eficácia do processo de síntese, tendo em vista uma melhor cristalização da nova fase mineral que está a se formar, tratando-se neste trabalho de argilominerais do grupo das micas. Sendo assim, o rejeito caulinitico, mostra-se bastante promissor quando utilizado como matéria prima na síntese de nanocargas minerais do tipo mica.

Agradecimentos

Referências

HILDEBRANDO, E. A.; ANGÉLICA, R. S; NEVES, R. F.; VALENZUELA-DIAZ, F. R. Síntese de zeólita do tipo faujasita a partir de um rejeito de caulim. Cerâmica. N. 58, p. 453-458, 2012.
MAIA, A. A. B. et al. Utilização de rejeito de caulim da Amazônia na síntese da zeólita A. Cerâmica. N. 53, p. 319-324, 2007.
PAZ, S. P. A. da.; ANGELICA, R. S.; NEVES, R. F.Síntese hidrotermal de sodalita básica a partir de um rejeito de caulim termicamente ativado. Quim. Nova, Vol. 33, No. 3, p. 579-583, 2010.