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Título: Purificação de cinzas de cascas de castanha de cajú para obtenção de sílica orgânica de alta pureza
Título em inglês: Casew nut ashes purification for production of high purity organic silica
Autor(es): Martins, Felipe Mota
Orientador(es): Freire, Francisco Nivaldo Aguiar
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Silicio
Castanha de cajú
Rota química
Data do documento: 29-Jul-2016
Citação: MARTINS, F. M. (2016)
Resumo: Após o beneficiamento das castanhas de caju, as cascas, ricas em silício, são utilizadas como combustível em caldeiras, onde são queimadas a temperaturas superiores a 1000°C. Neste trabalho foi investigada uma forma de extração do silício das cinzas retiradas das caldeiras utilizando uma rota químico-térmica. Inicialmente, as cinzas receberam um banho com a solução ácida água régia (3HCl + 􀍳􀜪􀜰􀜱􀬷) e em seguida foram submetidas a um segundo banho com solução piranha (􀍵􀜪􀬶􀜵􀜱􀬸 􀵅 􀍳􀜪􀬶􀜱􀬶). Após os banhos ácidos, as amostras passaram por tratamento térmico em forno resistivo à temperatura de 600°C durante duas horas. Análises de Difração de Raio-X (DRX), Fluorescência de Raio-X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura e (MEV) e Espectrometria por Energia Dispersiva (EDS) foram realizadas para caracterizar o material. Os resultados de FRX indicaram porcentagens de silício de até 52% nos materiais analisados sem tratamento e purificação para até 82% nas amostras tratadas. Os resultados de EDS indicam, através de mapeamento de composição química, a sobreposição dos elementos silício e oxigênio, indicando que ambos encontram-se ligados formando óxidos. A presença do óxido de silício também foi indicada nas análises de DRX, que indicaram a presença de quartzo hexagonal nas amostras finais. Conclui-se que é possível purificar as cinzas para utilizar um rejeito da indústria de beneficiamento de castanhas de caju como fonte de obtenção de dióxido de silício em formato de quartzo.
Abstract: After the cashew nuts processing, the husks rich in silicon are used as fuel in boilers where they are burned at temperatures above 1000 °C. In this study was investigated a form of silicon extraction from the ashes taken from the boiler using a chemical-thermal route. At first, the ashes were bathed with an aqua regia solution (􀜪􀜥􀝈􀀃 􀵅 􀀃􀍵􀜪􀜰􀜱􀬷􁈻, then it were bathed with sulfuric acid (􀜪􀬶􀜵􀜱􀬸) and taken to the oven at 600 °C for two hours. X-ray Diffraction (XRD), X-ray Fluorescence (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectrometry (EDS) analysis were performed to characterize the material. XRF results indicated percentages of silicon up to 52% in the materials analyzed without purification and treatment for up to 82% in the treated samples. EDS results indicate, by mapping chemical composition, the overlapping of the elements silicon and oxygen, indicating that both are attached forming oxides. The presence of silicon oxide was also shown in XRD analysis, which showed the presence of hexagonal quartz in the final samples. It can be concluded that is possible to purify the ashes to use a waste of cashew nuts processing industry as a source of obtaining silicon dioxide in quartz format.
Descrição: MARTINS, F. M. Purificação de cinzas de cascas de castanha de cajú para obtenção de sílica orgânica de alta pureza. 2016. 64 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22557
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