Avaliação da adsorção de manganês na zeólita sintética ZSM-5 antes e após a sua utilização como catalisador do craqueamento de petróleo.

Abstract

O tratamento de efluentes da indústria mineral é de extrema importância, já que estes apresentam altas concentrações de metais e ânions. Um metal de ocorrência significante nesses efluentes é o manganês, que pode ser encontrado em concentrações de até 150mg.L-1. Para a remoção desse metal, uma técnica comum é a precipitação, mas por apresentar desvantagens como a grande geração de precipitados e aumento no pH do efluente tratado, torna a remoção do manganês um desafio a ser enfrentado. Visando a remoção de manganês de soluções aquosas, este trabalho apresenta o processo de adsorção como alternativa, utilizando zeólitas como material adsorvente. Os estudos relatados nesse trabalho avaliam a capacidade de adsorção da zeólita sintética ZSM-5, que pode ser utilizada como catalisador e a possibilidade de reaproveitamento de um rejeito desta zeólita, já utilizada como catalisador de craqueamento de petróleo.Nos ensaios realizados em batelada, observou-se que a adsorção de manganês pela zeólita sintética ZSM-5,com valores de carregamento de até 33,0mg.g-1, é mais eficiente do que pelo rejeito de craqueamento de petróleo, que apresentou valores de 8,75mg.g-1, sendo que o tratamento com NaOH melhorou os resultados de carregamento de ambos adsorventes. Foi observado que o pH do meio exerce uma influência significativa nos processos de adsorção pelos dois adsorventes estudados, os quais são favorecidos em pH’s próximos de 8, sendo o pH ótimo de trabalho estabelecido como 7,5. Trabalhando nas melhores condições operacionais de adsorção, foram realizados os estudos cinéticos e observou-se que o tempo de equilíbrio de adsorção de Mn2+ na zeólita foi de 7 horas enquanto no rejeito foi de 8 horas e que a adsorção em ambos os adsorventes foi mais bem ajustada ao modelo de pesudosegunda ordem. Também foi observado que os processos de adsorção nos dois adsorventes podem ser descritos pelos modelos de Langmuir.