Produção de sulfato ferroso a partir do resíduo proveniente da mineração de ferro

Abstract

O ferro é o metal de transição mais abundante da crosta terrestre e o quarto de todos os elementos. O ferro é encontrado em uma gama de minerais, destacando-se: a hematita (Fe2O3), a magnetita (Fe3O4), a limonita (FeO(OH)), a siderita (FeCO3), a pirita (FeS2) e a ilmenita (FeTiO3). O ferro é também um nutriente essencial para a vida e atua principalmente na síntese das células vermelhas do sangue e no transporte do oxigênio para todas as células do corpo. A carência de ferro é denominada anemia ferropriva ou anemia por carência de ferro. É uma deficiência nutricional grave que afeta grande parcela da população mundial. Para o tratamento da anemia pode ser utilizado o sulfato ferroso heptahidratado. O sulfato ferroso pode ser encontrado na natureza nas formas sempre hidratadas. Em escala comercial, o sulfato ferroso pode ser obtido juntamente com o processo de produção do dióxido de titânio (TiO2) que é utilizado principalmente como pigmento branco, onde a rocha ilmenita é atacada com o ácido sulfúrico ocorrendo a formação do sulfato ferroso. Esta pesquisa objetivou a obtenção do sulfato ferroso a partir do resíduo produzido pela mineração de ferro explorado pela empresa Samarco Mineração S/A. O trabalho experimental consistiu primeiramente na caracterização do resíduo. Na análise de caracterização foi verificado que o resíduo continha cerca de 70% de hematita (Fe2O3). Para obtenção do sulfato ferroso foi desenvolvida uma rota utilizando ferro metálico como redutor da hematita e ácido sulfúrico para a formação do sal a 100ºC ± 5ºC. As variáveis de processo foram o tempo (30, 60 e 90 minutos). A solução obtida foi filtrada com uma bomba a vácuo. Após a filtragem foi adicionado álcool etílico à solução para que ocorresse uma maior precipitação dos cristais de sulfato ferroso. Uma segunda filtração foi realizada obtendo assim o sulfato ferroso purificado.<br>

Abstract : Iron is the most abundant transition metal in the earth's crust and the fourth of all elements. Iron is found in a range of minerals, notably: hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), limonite (FeO(OH)), the siderite (FeCO3), pyrite (FeS2) and ilmenite (FeTiO3). Iron is also an essential nutrient for living and acts mainly in the synthesis of red blood cells and the transport of oxygen to all the cells of the body. Iron deficiency is known as anemia or iron deficiency anemia. It is a serious nutritional deficiency that affects a large portion of the world population. For the treatment of anemia may be used ferrous sulfate heptahydrate. The ferrous sulfate may be found in nature when hydrated forms. On a commercial scale, the ferrous sulfate may be obtained along with the production process of titanium dioxide (TiO2) which is primarily used as a white pigment, where the rock ilmenite is attacked with sulfuric acid occurring formation of ferrous sulfate. This research aimed to obtain the ferrous sulphate from the waste produced by mining iron, operated by the company Samarco Mineração S/A. The experimental work consisted primarily to characterize the waste. The characterization analysis showed that the residue contained about 70% of hematite (Fe2O3). To obtain the ferrous sulfate was developed a route using metallic iron as hematite reducer and sulfuric acid to form the salt in 100°C ± 5°C. The process variables were time (30, 60 and 90 minutes). The obtained solution was filtered with a vacuum pump. After filtering, ethyl alcohol was added to the solution in order to raise the precipitation of crystals of ferrous sulphate. A second filtration was performed thus obtaining the purified ferrous sulfate.