Title

ASPECTOS DA REDUÇÃO NÃO-ISOTÉRMICA DE ILMENITA

ASPECTOS DA REDUÇÃO NÃO-ISOTÉRMICA DE ILMENITA

Authorship

SILVA, AILTON NASCIMENTO; TOSETTI, JOÃO PEDRO VALLS; MARQUES, SINÉSIO DE ALMEIDA; NETO, FLÁVIO BENEDUCE

SILVA, AILTON NASCIMENTO

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TOSETTI, JOÃO PEDRO VALLS

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MARQUES, SINÉSIO DE ALMEIDA

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NETO, FLÁVIO BENEDUCE

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DOI

10.5151/2594-5327-C00642

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Abstract

Os processos de produção de pigmento para a indústria de tintas requerem o uso de fontes ricas em TiO₂. Tem-se procurado desenvolver nos últimos anos processos de enriquecimento de ilmenita tecnologicamente mais acessíveis e com menor agressividade ao meio ambiente. Um desses processos é o da redução carboterâmica que é dependente do tipo de ilmenita utilizada. Para se analisar a cinética das reações normalmente se utiliza ensaios ditos isotérmicos. A análise matemática desse tipo de ensaio já está muito bem estabelecida. Por outro lado, por se tratar de um ensaio com uma só temperatura esta pode não revelar as resistências térmicas do sistema. Além disso, nos reatores reais nunca há uma condição isotérmica, e, só é possível simular aquelas condições através de ensaios limitados sob a análise matemática de um sistema qualquer. Neste trabalho, foi investigado um ensaio térmico de redução carboterâmica não-isotérmica de ilmenita, proveniente do beneficiamento da areia monazítica da INB-Indústrias Nucleares do Brasil. A ilmenita foi misturada com coque fino TiO₂, para posterior uso na produção de pigmento. A temperatura máxima do ensaio foi de 1673 K a uma taxa de aquecimento de 5 K/min. Verificou-se a existência de dois mecanismos de controle, a saber: transporte de massa a baixas temperaturas e reação química a altas temperaturas. As energias de ativação encontradas foram inferiores às determinadas em ensaios isotérmicos com a mesma ilmenita mas muito semelhantes àquelas apresentadas na literatura.

Os processos de produção de pigmento para a indústria de tintas requerem o uso de fontes ricas em TiO₂. Tem-se procurado desenvolver nos últimos anos processos de enriquecimento de ilmenita tecnologicamente mais acessíveis e com menor agressividade ao meio ambiente. Um desses processos é o da redução carboterâmica que é dependente do tipo de ilmenita utilizada. Para se analisar a cinética das reações normalmente se utiliza ensaios ditos isotérmicos. A análise matemática desse tipo de ensaio já está muito bem estabelecida. Por outro lado, por se tratar de um ensaio com uma só temperatura esta pode não revelar as resistências térmicas do sistema. Além disso, nos reatores reais nunca há uma condição isotérmica, e, só é possível simular aquelas condições através de ensaios limitados sob a análise matemática de um sistema qualquer. Neste trabalho, foi investigado um ensaio térmico de redução carboterâmica não-isotérmica de ilmenita, proveniente do beneficiamento da areia monazítica da INB-Indústrias Nucleares do Brasil. A ilmenita foi misturada com coque fino TiO₂, para posterior uso na produção de pigmento. A temperatura máxima do ensaio foi de 1673 K a uma taxa de aquecimento de 5 K/min. Verificou-se a existência de dois mecanismos de controle, a saber: transporte de massa a baixas temperaturas e reação química a altas temperaturas. As energias de ativação encontradas foram inferiores às determinadas em ensaios isotérmicos com a mesma ilmenita mas muito semelhantes àquelas apresentadas na literatura.

Keywords

ilmenita, redução carboterâmica, cinética não-isotérmica

ilmenita, redução carboterâmica, cinética não-isotérmica