Portal de Eventos da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), SCIENTEX-2019

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Avaliação da organofilização de argila residual proveniente do município de Araripina-PE no comportamento de hidratação e inchamento em compostos orgânicos
João Victor Caldas de Aquino, Pâmela Bento Cipriano

Última alteração: 2019-11-07

Resumo


Na mineração da gipsita na região de Araripina em Pernambuco é gerada grande quantidade de resíduos de argila sem valor econômico durante a remoção do capeamento sobre o mineral. A disposição imprópria desses resíduos pode gerar impactos ambientais negativos, como o aumento do volume de sedimentos e assoreamento dos cursos d’água. O objetivo desse projeto foi possibilitar a produção de argila organofílica a partir dessas argilas residuais, utilizando três sais quaternários de amônio, Arquad T-50, Praepagen e Cetremide e avaliar a influência dos sais no comportamento de hidratação e inchamento das argilas em compostos orgânicos. As argilas foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura, difração de Raios X, inchamento de Foster, capacidade de hidratação e foi determinada a capacidade de troca de cátions. Para organofilização das argilas foi utilizada a metodologia proposta por Cipriano; Canedo; Carvalho (2009). Foram colocados 600 mL de água destilada em um béquer. O conjunto foi colocado sobre uma chapa aquecedora a uma temperatura entre 75°C e 80°C. Foi posicionada uma furadeira de bancada da marca Ferrari, modelo FGC-16, acoplada a um misturador fornecida pelo laboratório de Ensaio de Materiais do curso de Engenharia Mecânica da UNIVASF. A furadeira foi acionada a 2050 rpm e, em seguida, foi adicionado 1% de argila (6 g) passada na peneira ABNT n° 200 (0,074 mm). A dispersão foi mantida sob agitação constante por cerca de 5 minutos e em seguida adicionada uma solução do sal quaternário de amônio dissolvido em água destilada aquecida. Foram utilizadas quantidades de sal equivalentes a 140% da CTC da argila para os três sais e para o T-50 foi utilizada uma composição adicional com quantidade equivalente a aproximadamente 172% da CTC da argila. O sistema foi mantido sob agitação a 80°C durante 30 minutos, em seguida deixado em repouso por 24h antes de ser filtrado a vácuo e lavado com água destilada. O filtrado foi colocado na estufa a 60°C por 48h, desagregado em almofariz manual e peneirado em peneira ABNT n° 200 (0,074 mm). A espectroscopia no infravermelho indicou a ocorrência da organofilização da argila, visto que houve o aparecimento de bandas características de compostos pertencentes aos sais quaternários, como CH2 e CH3. A análise da capacidade de hidratação mostrou que não houve expansão das argilas organofilizadas em água, evidenciando um caráter hidrofóbico devido à inserção de cátions orgânicos na argila natural. Os testes de Inchamento de Foster mostraram que houve a expansão das argilas organofilizadas em meios orgânicos, indicando o comportamento organofílico das argilas modificadas. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que as partículas das argilas organofílicas apresentam tamanho levemente maior do que as da argila natural, possivelmente devido à intercalação dos sais quaternários nas camadas da argila. A organofilização utilizando sais quaternários é uma alternativa viável, possibilitando uma nova aplicação capaz de reduzir o volume de argila residual proveniente da mineração de gipsita.

Palavras-chave


argila organofílica; sais quaternários; hidratação; inchamento.