Evaluation of blast furnace dust as adsorbent material in the removal of methylene blue dye from aqueous solutions

Dyes are present in the effluents of many industries such as textile, paper and cosmetics. Adsorption is a widely applied technique for the removal of dyes due to its low cost and excellent efficiency. The use of wastes as alternative low-cost adsorbents has shown promising results. Thus, this work was carried out with the objective of evaluating the use of blast furnace dust as an adsorbent material in the removal of methylene blue dye in aqueous solutions. The blast furnace dust was characterized using laser diffraction granulometry, infrared spectroscopy, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy and X-ray energy dispersive spectroscopy, besides the zero point charge determination test. The blast furnace dust was heat treated at 550º C in order to compare the removal efficiency with the untreated blast furnace dust. The parameters evaluated in the adsorption study were the pH, the dosage of the adsorbent, the contact time and the initial concentration of the dye. It was found that the pH did not influence significantly the adsorption process. The results obtained showed that the percentage of dye removal increased with the increase of the adsorbent dosage. The non-calcinated blast furnace dust presented a higher removal efficiency than the calcined blast furnace dust. The maximum adsorption efficiency of 93.68% occurs in 3 hours of contact. The kinetic data were fitted to pseudo-first order, pseudo-second order, Elovich and intraparticle diffusion models. The Elovich model showed the best fit.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOs corantes estão presentes nos efluentes de muitas indústrias como a indústria têxtil, de papel e cosméticos. A adsorção é uma técnica muito aplicada para a remoção de corantes devido ao seu de baixo custo e excelente eficiência. A utilização de resíduos como adsorventes alternativos de baixo custo tem apresentado resultados promissores. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o uso do pó do alto-forno como material adsorvente na remoção do corante azul de metileno em soluções aquosas. O pó do alto-forno foi caracterizado empregando-se as técnicas de granulometria por difração a laser, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva de raios X, além do teste de determinação do ponto de carga zero. O pó do alto-forno foi tratado termicamente a 550º C com intuito de comparar a eficiência de remoção com o pó do alto-forno não tratado. Os parâmetros avaliados no estudo de adsorção foram o pH, a dosagem do adsorvente, o tempo de contato e a concentração inicial do corante. Verificou-se que o pH não influenciou significativamente o processo de adsorção. Os resultados obtidos mostraram que o percentual de remoção do corante aumentou com o aumento da dosagem do adsorvente. O pó do alto-forno não calcinado apresentou uma maior eficiência de remoção do que o pó do alto-forno calcinado. Sendo que a eficiência máxima de adsorção 93,68% ocorre em 3 horas de contato. Os dados cinéticos foram ajustados aos modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula. O modelo de Elovich apresentou o melhor ajuste.São Cristóvã