Title

Estudo preliminar do uso de micro-ondas para obtenção de potássio de minério de verdete

Preliminary study of microwave-assisted potassium extraction from verdete ore

Authorship

SANTOS, MARCELO LÔBO NOGUEIRA; RIBEIRO, PEDRO PAULO MEDEIROS; MONTE, MARISA BEZERRA DE MELLO; SANTOS, ANDRÉ LUIZ ALVARENGA

SANTOS, MARCELO LÔBO NOGUEIRA

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RIBEIRO, PEDRO PAULO MEDEIROS

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MONTE, MARISA BEZERRA DE MELLO

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SANTOS, ANDRÉ LUIZ ALVARENGA

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DOI

10.5151/2594-4711-43750

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Abstract

A crescente demanda mundial por fertilizantes impulsionam o desenvolvimento de rotas alternativas para obtenção de potássio a partir rochas. Neste contexto, o presente estudo avaliou a extração de potássio do verdete através com o uso de micro-ondas. Uma amostra de verdete com 9,1% de K2O, contido majoritariamente em microclina (52,7%) e phengita (34,4%), com d80 de 20m foi submetida aos ensaios de calcinação. O delineamento composto central avaliou a potência do micro-ondas, tempo de tratamento e as porcentagens de carvão de coco e cloreto de cálcio nos ensaios. Após o tratamento com micro-ondas, as amostras foram submetidas à lixiviação aquosa, e o licor obtido foi analisado para determinação da extração de potássio. Os resultados indicaram extrações entre 1,9% e 18,9%, sendo o maior valor obtido nas condições de 70% da potência nominal (1120 W), 6 min, 50% de carvão de coco e 100% de CaCl₂·2H₂O. Embora os valores obtidos sejam inferiores comparados a literatura, os resultados apresentaram boa repetibilidade observada no ponto central e consequentemente a possibilidade de otimização do processo através de delineamentos sequenciais com ampliação dos parâmetros operacionais em estudos futuros.

The increasing global demand for fertilizers has stimulated the development of alternative routes for potassium extraction from silicate rocks. In this context, the present study evaluated the extraction of potassium from verdete ore using microwave-assisted treatment. A verdete sample containing 9.1 wt. % K₂O, mainly hosted in microcline (52.7%) and phengite (34.4%), with a d80 of 20 μm, was subjected to calcination experiments. A Central Composite Design (CCD) was employed to investigate the effects of microwave power, treatment time, coconut charcoal and calcium chloride content on potassium extraction. After microwave treatment, the samples were submitted to water leaching and the resulting liquor was analyzed to determine potassium recovery. Potassium extraction ranged from 1.9% to 18.9%, with the highest value obtained at 70% of the labeled microwave power (1120 W), 6 min of treatment, 50 wt. % coconut charcoal, and 100 wt. % CaCl₂·2H₂O. Although the extraction levels were lower than those reported in the literature, the experimental results showed good reproducibility, as evidenced by the central point replicates. Furthermore, the statistical approach demonstrated the potential for process optimization through sequential experiments designs involving expanded operational ranges in future investigations.

Keywords

Extração de potássio, Carvão de coco, Calcinação, Planejamento experimental

Potassium extraction, Coconut biochar, Calcination, Design of experiments