Study of silica removal from wastewater in the oil industry.

No presente trabalho foram avaliados os efeitos de cátions bivalentes nos processos de polimerização e precipitação alcalina de sílica. Como as formas pelas quais a sílica deixa a solução varia de acordo com os demais constituintes da solução, faz-se necessário estudálos caso a caso, considerando as particularidades de cada sistema. Foram selecionados cátions bivalentes da família dos metais alcalino-terrosos, cujos sais apresentam potencial incrustante, a saber: carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, sulfato de bário, sulfato de estrôncio, entre outros. Inicialmente avaliou-se a interferência dos cátions escolhidos sobre o processo de polimerização da sílica, de onde pode-se concluir que o cálcio é o elemento que primordialmente age como catalizador da reação. Quanto ao processo de precipitação alcalina, estudaram-se dois agentes alcalinizantes, hidróxido de sódio e a combinação de hidróxido de cálcio e carbonato de sódio, com remoções máximas de sílica de 88,2% e 94,5%, respectivamente. Para ambos os casos pode-se concluir que o magnésio favorece a remoção de sílica das correntes líquidas, assim como os respectivos hidróxidos. Foi desenvolvido um modelo matemático de regressão capaz de representar as remoções de sílica da solução na região de composições estudada, modelo este que aponta para uma limitação no uso de hidróxido de cálcio em soluções concentradas em sílica. Por fim, foi definida uma função de desejabilidade para a remoção conjunta de sílica e cálcio pela adição de hidróxido de cálcio e carbonato de sódio. Tal modelo indica que o carbonato de sódio e o magnésio são os compostos que mais contribuem para a remoção de ambos os analitos.In the present work, the effects of bivalent cations on the processes of silica polymerization and alkaline precipitation were evaluated. As the ways in which silica leaves solution varies according to the other constituents in solution, it is necessary a study case by case, considering the particularities of each system. Bivalent cations from the alkaline earth metal family were selected, whose salts have an incrusting potential, namely: calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, strontium sulfate, among others. Initially, the interference of the chosen cations on silica polymerization was evaluated, from which it can be concluded that calcium is the element that primarily acts as a catalyst. As for the alkaline precipitation process, two alkalizing agents were studied, sodium hydroxide and the combination of lime and soda ash, with maximum silica removals of 88,2% and 94,5%, respectively. For both cases, it can be concluded that magnesium favors the removal of silica from liquid streams, as well as the respective hydroxides. A mathematical regression model, capable of representing silica removals from the solution in the studied compositions region, was developed, this model points to a limitation in the use of calcium hydroxide in silica concentrated solutions. Finally, a desirability function was defined for the joint removal of silica and calcium by the addition of lime and soda ash. Such a model built from the desirability function indicates that soda ash and magnesium are the major compound that contribute to the removal of both analytes