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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31887
Tipo: | TCC |
Título: | A utilização do carvão antracito como fonte de carbono em forno rotativo na produção de chumbo secundário: um estudo de caso |
Autor(es): | Rocha, Maria Eduarda Pires |
Primeiro Orientador: | Madeira, Vivian Stumpf |
Resumo: | Cerca de 80% da produção mundial de chumbo é destinada a fabricação de baterias chumbo-ácido. Por ser um metal pesado e de elevada toxicidade, a disposição inadequada das baterias exauridas oferece riscos para a saúde humana e para o meio ambiente. A resolução nº 257/1999 do CONAMA define que as baterias inservíveis devem retornar ao fornecedor para que sejam reutilizadas, recicladas ou destinadas de forma ambientalmente correta. O processo de obtenção de chumbo secundário a partir da reciclagem de baterias do tipo chumbo-ácido é, em sua maioria, pirometalúrgico, ocorrendo em quatro etapas principais: trituração da sucata, fusão em fornos rotativos, refino e lingotamento. Na etapa de fundição dos metais são utilizados três insumos, responsáveis pela redução dos óxidos, sulfatos e sulfetos de chumbo: uma fonte de carbono, um material com elevado teor de ferro e carbonato de sódio. Buscando otimizar o processo e aumentar o rendimento de chumbo bruto nos fornos, o presente trabalho estudou a utilização do carvão antracito como fonte de carbono fixo alternativa ao coque de petróleo, comumente utilizado, em função do seu maior teor de carbono disponível. Foram realizados testes em escala piloto com diferentes composições de carga de forno e, posteriormente, testes em escala real. Os resultados obtidos no processo industrial não foram satisfatórios quanto aos parâmetros de processo monitorados: rendimento de chumbo, escória gerada, taxa de gás natural e tempo de ciclo. Logo, a segunda etapa do trabalho foi investigar a possível causa raiz do problema a partir de análises termogravimétricas e propor melhorias para o desenvolvimento de trabalhos futuros. |
Abstract: | Approximatly 80% of global lead production is intended for the manufacture of lead-acid batteries. Due to being a heavy metal with high toxicity, improper disposal of espent batteries poses risks to human health and the environment. CONAMA Resolution No. 257/1999 defines that unusable batteries must be returned to the supplier to be reused, recycled or disposed of in an environmentally correct way. The process of obtaining secondary lead from the recycling of lead-acid batteries is mostly pyrometallurgical, occurring in four main stages: scrap crushing, melting in rotary furnaces, refining and casting. In the metal smelting stage, three raw materials are used, responsible for reducing lead oxides, sulfates and sulfides: a carbon source, a material with a high iron content and sodium carbonate. Seeking to optimize the process and increase the yield of raw lead in the furnaces, the present work has studied the use of anthracite coal as an alternative fixed carbon source to the commonly used petroleum coke, due to its higher available carbon content. Pilot scale tests were carried out with different furnace charge compositions, and later full scale tests were carried out. The results obtained in the industrial process were not satisfactory. Therefore, the second stage of the work was to investigate the possible root cause of the problem using thermogravimetric analyzes and propose improvements for the development of future work. |
Palavras-chave: | Reciclagem de chumbo Processo de fusão Forno rotativo |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Química |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31887 |
Data do documento: | 27-Out-2023 |
Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Química |
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