Síntese de zeólita tipo 4A a partir de resíduo proveniente do processo de polpamento de papel branco

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013.O crescente desenvolvimento industrial vem aumentando consideravelmente a quantidade de resíduos produzidos nos processos de fabricação e, entre esses, pode ser citado o segmento de papel e celulose. Os resíduos deste segmento, quando não dispostos de forma correta no meio ambiente, podem trazer sérios problemas à saúde pública. Além da disposição correta, há uma preocupação crescente com relação ao reaproveitamento destes resíduos para que possam ser reutilizados em outros processos industriais. Quando ocorre a reutilização, diminui de forma considerável a disposição em aterros e, via de regra, economiza energia, matéria prima e minimiza ainda a responsabilidade solidária da empresa geradora destes resíduos com a empresa depositante. Assim, este trabalho tem como foco principal o estudo e definição de uma rota eficaz e viável para a síntese de zeólitas a partir de resíduos provenientes do processo de polpamento de papel branco. Esta alternativa vem no sentido de diminuir os impactos ambientais que este tipo de resíduo gera quando descartado. A alternativa estudada é a utilização do caulim presente nestes resíduos como fonte de metacaulim para a produção de zeólitas. Estas zeólitas têm uma vasta aplicação como trocadores iônicos, catalisadores e peneiras moleculares. Os resultados demonstraram que a rota por meio de reação hidrotermal desenvolvida para a síntese de zeólitas tipo 4A é eficaz. A zeólita sintetizada a partir do resíduo proveniente do processo de polpamento de papel branco foi comparada com uma zeólita comercial padrão, obtendo-se resultados promissores.Abstract : The growing industrial development has considerably increased the amount of waste produced in industrial processes as in the cellulose and paper segment. The residues of this segment, if not properly disposed in the environment, can cause serious problems to public health. Besides the proper disposal of waste on the environment, there is growing concern about the reuse of this waste so that they can be reused in other industrial processes. When reuse occurs, decreases considerably the disposal in landfills and normally saves energy, raw materials and minimizes the responsibility of the company producer of these residues with the company depositor. This work has as main goal the study and development of a viable and effective route for the synthesis of zeolites from waste from the process pulping of white paper. This alternative comes in order to reduce the environmental impacts that this type of waste generated when discarded. The alternative studied is the use of kaolin present in the waste as a source of metakaolin to produce zeolites. These zeolites have a wide application as ion exchangers, catalysts and molecular sieves. The results demonstrated that t he route by hydrothermal reaction developed for the synthesis of type 4A zeolite is effective. The zeolite synthesized from waste from the process pulping of white paper was compared with a standard commercial zeolite and obtained excellent results. Adsorption experiments were performed to verify its efficiency in application as adsorbent of heavy metals from acid mine drainage in removing iron and manganese ions. The synthesized zeolite was extremely efficient in its use as an adsorbent