Degradação do surfactante éter amina a partir de sistemas Foto-Fenton homogêneos e heterogêneos

 

Resumo

Os processos de flotação de minério de ferro usam surfactantes de éter aminas. Tais surfactantes podem acumular e se oxidarem no processamento, tornando a água inadequada para ser reutilizada. O que leva a uma necessidade de remover esses compostos dos efluentes da água de flotação. Os processos oxidativos Fenton e Foto-Fenton são conhecidos por degradar compostos orgânicos persistentes em CO2, água e sais inertes. O objetivo do presente trabalho foi estudar a degradação do surfactante éter amina pelas rotas homogêneas e heterogêneas Fenton e Foto-Fenton. O estudo foi realizado em três partes: caracterização do surfactante e do sínter de minério de ferro utilizados na rota heterogênea; estudo da reação Fenton e de Foto-Fenton homogênea e heterogênea. A degradação foi monitorada por TOC, FT IR e quantificação do surfactante por espectroscopia. A reação de Fenton homogênea e heterogênea teve melhor resultado utilizando Fe e H2O2 na proporção estequiométrica 1:1 removendo 98% das aminas e 23% do TOC na rota homogênea, 94% das aminas e 29% do COT pela rota heterogênea. Com o monitoramento do potencial foi mineralizado 100% dos orgânicos presentes, e no teste com amido 86% dos orgânicos. Conclui-se que a reação de Fenton remove totalmente as aminas presentes na solução e a reação de Foto-Fenton homogênea mineraliza surfactantes.

 

 

Abstract

Iron ore flotation processes use ether amines-based surfactants. Such surfactants may accumulate and oxidize in processing, make water it unsuitable for reuse. This led for remove these compounds from the effluents of flotation processes. The Fenton and Photo-Fenton oxidative processes are known to degrade persistent organics into CO2, water, and inert salts. The objective of the present work was to study the degradation of ether amine surfactant by the homogeneous and heterogeneous Fenton and Photo-Fenton. The study was conducted in three parts: characterization of surfactant and iron ore sinter used in the heterogeneous route; Fenton reaction study and study of homogeneous and heterogeneous Photo-Fenton reaction. The degradation was monitoring was done by TOC, FT IR, and quantification of surfactant by spectroscopy. The homogeneous and heterogeneous Fenton reactions were better when using the 1: 1 stoichiometric Fe and H2O2 removing 98% of amines and 23% of TOC on the homogeneous route, 94% of amines and 29% of COT by the heterogeneous route. Monitoring with the potential mineralized 100% of the amine ether, and in the starch test 86% in the homogeneous route. It is concluded that the Fenton reaction removed the amines present in solution and homogeneous Photo-Fenton reaction mineralized such surfactants. 

 

 

Fluxograma

 

 

 

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Período 2018-2019 –

O presente projeto foi desenvolvido visando a remoção do surfactante éter amina, que é utilizado na mineração. O propósito de tal remoção visa aumentar a quantidade de água que pode ser reutilizada nos processos de beneficiamento de minérios. Através disso, foi ajustado o mecanismo de funcionamento das reações Fenton e Foto-Fenton, testado ajustando os melhores parâmetros (temperatura, pH, concentração, relação estequiométrica).

 

 

Publicações

FALCONI, ISABELA B. A.; BALTAZAR, M. DOS P. G. ; ESPINOSA, D. C. R. ; TENÓRIO, J. A. S. . Degradation of surfactant used in iron mining by oxidation technique: Fenton, photo Fenton, and H2O2/UV – A comparative study. CANADIAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING (ONLINE), 2020.

 

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FALCONI, ISABELA B. A.; ESPINOSA, DENISE C. R. ; Tenório, Jorge A. S. . Degração de um surfactante catiônico utilizado em processos de flotação de minérios de ferro através do processo oxidativo Foto-Fenton heterogêneo. In: 30o CBESA – Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2019, Natal. 30o Congresso ABES 2019, 2019. v. I.

 

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FALCONI, I. B. A.; MARTINS, T. A. G. ; BALTAZAR, M. DOS P. G. ; MORAES, V. T. ; ESPINOSA, DENISE C. R. ; Tenório, J. A. S.  Síntese de nanopartículas de cobre para aplicação no processo oxidativo Foto-Fenton para a degradação de surfactantes utilizados na flotação para beneficiamento de minérios. In: XXVIII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, 2019, Belo Horizonte. XXVIII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, 2019.