Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.85.2000.tde-15022002-115714
Documento
Autor
Nome completo
Nilce Ortiz
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2000
Orientador
Banca examinadora
Bressiani, José Carlos (Presidente)
Agostinho, Silvia Maria Leite
Carvalho, Fatima Maria Sequeira de
Pires, Maria Aparecida Faustino
Rodrigues, Sergio
Título em português
Estudo da Utilização de Magnetita como Material Adsorvedor dos Metais Cu2+ , Pb2+ , Ni2+ e Cd2+ , em Solução.
Palavras-chave em português
Adsorvedor
efluentes
magnetita
metais pesados
Resumo em português
Alguns estudos do emprego de compostos de ferro como material adsorvedor não-
convencional são citados em literatura. Foram feitos alguns testes da utilização de hematita
(Fe2O3), o lodo galvânico e a lama de alto forno como adsorvedores para a remoção de metais
pesados de efluentes industriais. A utilização de resíduo siderúrgico abundante, composto
predominantemente por magnetita (Fe3O4), como adsorvedor não - convencional em processos
de remoção de metais representa uma alternativa, de baixo custo, para o tratamento e
adequação do efluente aos padrões de descarte de efluentes industriais exigidos pela
legislação. Neste trabalho estudou-se a utilização de resíduo siderúrgico composto
basicamente por magnetita como material adsorvedor para remoção de metais pesados em
solução. O trabalho se concentrou no estudo da adsorção de quatro metais: cobre (Cu2+) ,
níquel (Ni2+) , chumbo (Pb2+) e o cádmio (Cd2+). Estes metais foram escolhidos devido a sua
alta toxicidade e por estarem freqüentemente relacionados com efluentes de atividades
industriais poluidoras. Os resultados obtidos permitiram concluir que, nas melhores condições
de adsorção, o resíduo apresenta características adsorvedoras favoráveis a sua utilização
industrial, com 97,84 % de remoção dos íons de cobre, 96,20 % de íons de chumbo, 61,70 %
de íons de níquel e 87,22 % de íons de cádmio em solução. A velocidade de adsorção é
proporcional a aquelas obtidas para outros adsorvedores não convencionais, e para a remoção
dos íons de chumbo varia entre (92 e 115) 10-3mg g1 min-1 , e o sistema de adsorção possui
características espontâneas e endotérmicas em adsorção ativada com característica parcial de
adsorção química e está de acordo com os modelos propostos por Langmuir e por Freundlich,
característico de processo de adsorção em monocamada, com sítios de adsorção de mesma
energia e calor de adsorção equivalente.
Título em inglês
STUDY OF THE USE OF MAGNETITE AS ADSORBER OF Cu2+., Pb2+., Ni2+ AND Cd2+ IN AQUEOUS SOLUTION.
Palavras-chave em inglês
adsorber
heavy metals
magnetite
wastewater
Resumo em inglês
Various references on the use of ferrous compounds as non - conventional
adsorption materials can be found in literature. According to the literature, such materials as
hematite, galvanic slag and blast furnace slag were successfully used in liquid waste treatment
for heavy metals removal. Thus, the use of abundant ferrous metallurgy slag may prove to be
efficient for low cost treatment of liquid industrial waste. The main goal of the present work is
the study of converter slag application as adsorber material for heavy metals removal from
liquid waste. The present research was aimed at soluble copper ( Cu2+), nickel ( Ni2+ ) ,
cadmium ( Cd2+ ) , and lead (Pb2+) removal. These metals were chosen because of their high
toxicity, and because they are considered as the most common pollutants present in liquid
industrial waste. The obtained results on converter slag adsorption properties under
optimized adsorption conditions show that 97,84 % of copper, 61,70 % of nickel, 87,22 % of
cadmium and 96,20 % of lead can be removed from the liquid waste. The achieved adsorption
rates are comparable to those of conventional adsorbers, and for soluble lead removal rates
in the range of ( 92 - 115). 10 -3 mg g -1 min -1 were established. Additionally, if was shown
that the investigated adsorption system presented spontaneous and endothermic behavior
under conditions of activated adsorption with partial chemical adsorption characteristics.
Such pattern is in good agreement with the models proposed by Langmuir and Freundlich for
monolayer adsorption processes with adsorption centers having equal energy and specific
heat of adsorption. Overall, the obtained results indicate the viability of the investigated
material for commercial application.
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Data de Publicação
2004-02-19