Estudo da extração de cromo hexavalente, pela técnica de membranas líquidas surfatantes, visando o tratamento de efluentes líquidos de curtumes

Neste trabalho, foi feito o estudo da extração de Cr6+, a partir de uma solução sintética, pela técnica de membranas líquidas surfatantes (M.L.S) visando a redução dessa espécie em efluentes líquidos provenientes de indústrias de processamento de couro. O comportamento do sistema de extração de Cr6+ foi avaliado frente a algumas variáveis que interferem diretamente no processo, tais como: concentrações do extratante, surfatante e de um agente modificador presentes na fase membrana, temperatura, pH da alimentação, tempo de contactação na etapa de permeação e relação entre as fases que compõem o sistema. Os resultados obtidos demonstraram uma dependência do mecanismo de extração com o pH da alimentação e com a temperatura, sendo o pH definido em 1,25 e a temperatura da fase externa de 35°C. Já para as outras variáveis operacionais estudadas, definiu-se como condições de extração: [extratante] = 2% p/p, [surfatante] = 2% p/p, [1-Decanol] = 5% p/p e tempo de permeação = 5 minutos. Dentre as relações entre as fases adotadas, selecionou-se a relação 9 : 2 : 1 (fase alimentação : fase membrana : fase interna) por ter proporcionado um bom percentual de extração de Cr6+ da fase externa e pela manutenção da estabilidade do sistema. A partir dos resultados obtidos, observa-se que a técnica de extração por M.L.S pode ser viável para extração de Cr6+, visto que permite a extração de mais de 98% do cromo inicial, partindo-se de uma concentração de aproximadamente 350 p.p.m e gerando um refinado (fase externa final) com concentração de no máximo 8 p.p.m de cromo após a extração. Avaliou-se também a reutilização da fase membrana carregada e observou-se que a membrana ainda tem grande potencial extrativo, fato comprovado pelos resultados obtidos que foram praticamente iguais aos resultados quando utilizou-se a membrana virgem, comprovando que não ocorre o consumo do extratante na técnica M.L.S. Finalmente, analisou-se o comportamento do sistema de extração operando em 02 estágios para avaliar sua capacidade extrativa. O resultado foi também satisfatório, visto que se obteve uma taxa de extração acima de 90%, gerando um refinado com um teor de cromo inferior a 1 p.p.m, valor muito próximo ao estabelecido pelos órgãos ambientais para descarte (0,5 p.p.m para Cr6+, de acordo com o CONAMA).In the present work, it has been proposed to study the extraction of dichromate ions from an external phase (formed by potassium dichromate solution), using the surfactant liquid membrane technique (S.L.M). The main goal of this work is to reduce these species content in tanneries effluents. The following operational variables has been investigated: extractant concentration, surfactant concentration and modifier concentration presents in membrane phase, temperature, pH from the external phase (feed), permeation time and volumetric ratio of phases. The results have shown a high dependence of the extraction mechanism with pH of the external phase and temperature as well. The best operation condition obtained in this study was pH 1.25 at 35°C. The volumetric ratio was set in 9 : 2 : 1 (external phase : membrane phase : internal phase) due to good percentage of Cr6+ extraction and also for the maintenance of the stability of the system. According to the results obtained, L.S.M technique extraction has shown to be viable to remove hexavalent chromium ions, thus leading to high extraction percents (more than 98% from an external phase) and leaving a very diluted raffinate solution (less than 8 p.p.m of chromium). In these conditions, the influence of some operational variables has been investigated. Best levels for the removal of chromium was extractant concentration (tri-n-octylamine) of 2% p/p, surfactant concentration (ECA 4360) of 2% p/p, modifier concentration (1-Decanol) of 5% p/p, pH 1,25, permeation time of 5 min and temperature of 35°C. The reuse of loaded membrane phase was analyzed and it has been found a high extraction potential using recycled membranes in comparison to fresh membrane phase (around 98% of extraction) thus showing no significant losses of extractant. Finally, the system was operated in 2 cycles in order to evaluate the extraction capacity. Results have shown an extraction rate above 90%, giving chromium levels lower than 1 p.p.m, a very close value to the established one for the ambient agencies (maximum concentration is 0.5 p.p.m of hexavalent chromium present in tannery effluents)