Title

SÍNTESE E APLICAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE COBRE NA DEGRADAÇÃO DE AMINAS USADAS NA FLOTAÇÃO REVERSA DE MINÉRIOS DE FERRO ATRAVÉS DE PROCESSO OXIDATIVO FENTON

SYNTHESIS AND APPLICATION OF COPPER NANOPARTICLES IN THE DEGRADATION OF AMINES USED IN THE REVERSE FLOATATION OF IRON ORE THROUGH FENTON OXIDATIVE PROCESS

Authorship

Martins, Thamiris Auxiliadora Gonçalves; Alves, Isabela Falconi Brandolis; Moraes, Viviane Tavares de; Baltazar, Marcela dos Passos Gallluzzi; Tenório, Jorge Alberto Soares; Espinosa, Denise Crocce Romano

Martins, Thamiris Auxiliadora Gonçalves

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Alves, Isabela Falconi Brandolis

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Moraes, Viviane Tavares de

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Baltazar, Marcela dos Passos Gallluzzi

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Tenório, Jorge Alberto Soares

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Espinosa, Denise Crocce Romano

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DOI

10.5151/2594-357X-33512

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Abstract

O processo de flotação reversa é um método utilizado para a retirada de impurezas do minério de ferro mais abundante; o itabirito. Nesse processo são utilizadas aminas surfactantes que podem inviabilizar o reuso da água tida como efluente. Os processos oxidativos Fenton e a síntese de nanopartíulas ganham destaque na aplicação de catalisadores e na degradação de substâncias orgânicas. Este estudo realizou a síntese de nanopartículas de cobre (CuNPs) para emprega-las como catalisadores da reação Fenton modificado para degradar um surfactante de amina utilizado na flotação reversa e comparado com a reação Fenton clássica (Fe2+). As CuNPs foram sintetizadas através da redução química, pH 11 com sulfato de cobre e ácido ascórbico. Foram caracterizadas por UV-Vis, DRX e DLS e potencial Zeta. As nanopartículas apresentaram diâmetros de 125,00 a 17,22nm e estabilidade em 50 dias. Os testes foram preparados com 180mg/L de amina e 1890mg/L de H2O2 em 150 minutos. A degradação foi avaliada por UV-Vis e FT IR. Os resultados mostraram que as CuNPs degradaram 84% do surfactante enquanto o Fe2+ atingiu 89%. Desta forma, ambos os processos podem ser empregados para degradação do surfactante, embora o método com CuNPs tenha maior facilidade por operar em pH neutro.

Reverse flotation process is a method used for remove impurities from the most abundant iron ore; the itabirite. In this process, amines surfactant are used which may prevent the reuse of water in processes. The Fenton oxidative processes and the synthesis of nanoparticles are highlighted in catalysts application and in organic substances degradation. This study performed the synthesis of copper nanoparticles (CuNPs) to employ them as catalysts of the modified Fenton reaction to degrade an amine surfactant used in reverse flotation and compared with the classic Fenton (Fe2+) reaction. CuNPs were synthesized by chemical reduction, pH 11 with copper sulfate and ascorbic acid. They were characterized by UV-Vis, DRX and DLS and Zeta potential. The nanoparticles had diameters of 125.00 to 17.22nm and stability during 50 days. The tests were prepared with 180mg/L of amine and 1890mg/L of H2O2 in 150 minutes. The degradation was assessed by UV-Vis and FT IR. The results showed that CuNPs degraded 84% of the surfactant while Fe2+ reached 89%. In this way, both processes can be used for surfactant degradation, although the CuNPs method is easier to operate at neutral pH.

Keywords

Síntese de CuNPs; Fenton modificado; Reúso de águas; Flotação reversa.

Synthesis of CuNPs; Fenton modified; Reuse of water; Reverse Float.