Título

INFLUÊNCIA DO FLUXO GASOSO NA REDUÇÃO DE ÓXIDO DE COBRE SOBRE PLASMA DE HIDROGÊNIO

INFLUENCE OF GASEOUS FLOW IN COPPER OXIDE REDUCTION ON HYDROGEN PLASMA

Autoria

Luciana Pirone de Oliveira; Estéfano Aparecido Vieira; Simão Vervloet Ramos

DOI

10.5151/1516-392X-24735

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Resumo

O cobre é encontrado na natureza na forma de óxidos ou sulfetos e sua obtenção na forma metálica é usualmente alcançada através da pirometalurgia e eletrólise. Em ambos os processos há, além do gasto com energia, a geração de grande quantidade de passivos ambientais. Neste contexto a redução via plasma de hidrogênio se apresenta como uma alternativa promissora, pois valores significativos de carga metálica podem ser obtidos em temperaturas inferiores aos processos usuais e tendo como resíduo apenas vapor de água. Neste trabalho procurou-se investigar a influência do fluxo de hidrogênio na eficiência da redução do Cu2O por plasma de hidrogênio em baixa temperatura. Os experimentos foram realizados em reator de plasma pulsado CC nas vazões de 100, 200, 300 e 400 cm3/min, com temperatura constante de 300°C por 1h e pressão de 4Torr. A eficiência da redução foi determinada através de um balanço de massa e as análises dos produtos da redução foram feitas por difração de raios-x (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados parciais ratificam a redução a plasma como nova rota para a produção de cobre metálico e demonstram que as variações do fluxo de hidrogênio têm pouca influência na eficiência da redução.

 

Copper is found in nature in the form of oxides or sulphides, and obtaining the metallic form is usually achieved by pyrometallurgical and electrolysis. In both cases there is, besides spending on energy, the generation of large amount of environmental liabilities. In this context the reduction by hydrogen plasma is presented as a promising alternative because significant amounts of metal loading can be obtained at temperatures lower than usual processes as waste and taking only water vapor. In this study we sought to investigate the influence of hydrogen flow on the efficiency of the reduction of Cu2O by hydrogen plasma at a low temperature. The experiments were performed in DC pulsed plasma reactor in flow rates of 100 , 200 , 300 and 400 cm3/min a constant temperature of 300°C for 1h and pressure 4Torr . The efficiency of the reduction was determined by a mass balance and analysis of the reduction products were made by x - ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (MEV).The results confirm the reduction in plasma as a new route for the production of metallic copper and demonstrate that the changes in hydrogen flow have little influence on the efficiency of the reduction.

Palavras-chave

Redução; Óxido de cobre; Plasma de hidrogênio

Reduction; Copper oxide; Hydrogen plasma