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Dados Básicos
Título
Avaliação do Emprego de Ultrassom para Extração de Terras Raras em Carbonatitos da Região de Lavras do Sul - Rio Grande do Sul
Número do projeto
037706
Número do processo
037706
Classificação principal
Pesquisa
Data inicial
05/06/2014
Data final
05/06/2018
Resumo
No presente projeto pretende-se demonstrar as potencialidades da utilização do ultrassom para a extração de elementos terras raras de carbonatitos. Os carbonatitos são rochas ígneas intrusivas e extrusivas contendo mais de 50% em volume de minerais carbonáticos. De acordo com a composição do carbonato dominante são reconhecidos quatro grupos principais de carbonatitos: calcíticos, dolomíticos, ferríferos e alcalinos. A presença de carbonatitos é descrita em todas as partes da crosta terrestre, sendo, particularmente, nas regiões dos trópicos como na Austrália, África e Brasil. Muitos destes carbonatitos são depósitos com consideráveis reservas de P, Nb, Ba, Ti e, especialmente, terras raras entre outros elementos. Apesar de que os minérios fosfatados brasileiros, predominantemente de origem ígnea e metamórfica, apresentam dificuldade em concorrer com os produtos importados do norte da África e Estados Unidos da América, estes minérios, associados a complexos de carbonatitos são fontes comprovadas ou potenciais de subprodutos como, por exemplo, terras raras, F, U, Sr, Sc e Ga, sendo que os minerais do grupo da apatita contém a maior parte destes elementos. As apatitas de carbonatito apresentaram somatório de terras raras superior a 1000 mg kg-1. No caso do carbonatito da região de Lavras do Sul, RS, o somatório de elementos terras raras é de aproximadamente 1500 mg kg-1. Trabalhos reportados na literatura têm mostrado ser economicamente viável a exploração de terras raras com concentração de terras inferior a 1%, como é o caso da extração de terras raras associadas aos subprodutos da indústria do fosfato. Os carbonatitos da região de Lavras do Sul aparecem no Relatório de 2011 do Serviço Geológico do Brasil com potencial para produção de insumos para serem utilizados na indústria de fertilizantes. Neste contexto, há possibilidade da extração das terras raras dos subprodutos da indústria de produção de ácido fosfórico. Os efeitos químicos causados pelo ultrassom surgem, predominantemente, do processo de cavitação acústica, o qual envolve a formação, crescimento e colapso implosivo de bolhas em um líquido. Assim, na irradiação ultrassônica de líquidos contendo sólidos, a cavitação e as ondas de choque criadas, são responsáveis por acelerar partículas sólidas à alta velocidade, de maneira que as colisões interpartículas resultantes sejam capazes de induzir mudanças na morfologia da superfície, composição e reatividade. Além disso, trabalhos na literatura têm mostrado que a utilização do ultrassom pode aumentar a extração de elementos de diferentes tipos de rocha e minérios pelos efeitos associados à cavitação. Entretanto, apesar do potencial de aplicação, não há trabalhos na literatura investigando o emprego do ultrassom para extração de elementos terras raras em carbonatitos. Desta forma, na presente proposta, pretende-se agregar valor à exploração do carbonatitos da região de Lavras do Sul/RS com a extração de terras raras utilizando a energia do ultrassom. As terras raras obtidas através da extração com ultrassom carbonatito poderão, num primeiro momento, serem utilizadas como fertilizantes específicos para algumas culturas e para a alimentação animal, já que estudos prévios mostram que a utilização deste tipo de insumo aumenta a produtividade de algumas culturas. Num segundo momento existe a possibilidade da purificação deste material extraído e utilização em materiais com aplicações tecnológicas específicas. O grupo de pesquisa proponente possui alguns trabalhos em conjunto com a PETROBRAS, nos quais o ultrassom tem sido utilizado em processos variados de refino petróleo com resultados promissores e, face aos resultados promissores, tem sido utilizado em escala piloto no centro de pesquisas da PETROBRAS (CENPES) com duas patentes depositadas baseadas no uso da energia do ultrassom. Adicionalmente, como demonstração adicional de experiência no tema, o coordenador proponente já orientou uma tese de doutorado envolvendo a determinação de elementos terras raras por ICP-MS (um dos focos da presente proposta) e possui um artigo aceito já em 2013 num dos periódicos de maior fator de impacto na área de química analítica (J. S. F. Pereira, R. S. Picoloto, L. S. F. Pereira, R. C. L. Guimarães, R. A. Guarnieri, E. M. M. Flores, High Efficiency Microwave-Assisted Digestion Combined to in situ Ultraviolet Radiation for the Determination of Rare Earth Elements by USN-ICP-MS in Crude Oils. Analytical Chemistry (Washington), 2013).
Observação
[Não informado]
Projeto em âmbito confidencial
Não
Projeto superior
-
Palavra-chave 1
carbonatitos
Palavra-chave 2
terras raras
Palavra-chave 3
ultrassom
Palavra-chave 4
[Não informado]
Tipo de evento
Não se aplica
Carga horária do curso
[Não informado]
Situação
Concluído/Publicado
Avaliação
Sem pendências de avaliação
Última avaliação
22/04/2020
Gestão do conhecimento e gestão financeira
O projeto pode gerar conhecimento passível de proteção?
Sim
Propriedade Intelectual
Patente de Invenção
Proteção Especial
[Não informado]
Direito Autoral - Copyright
Não
O projeto contrata uma fundação? Indique a fundação
Não necessita contratar fundação
Classificações
Tipo
Classificação
Classificação CNPq
1.06.00.00-0 QUÍMICA
Linha de pesquisa
08.01.00 CONTROLE DE PROCESSOS
Quanto ao tipo de projeto de pesquisa
2.01 Projeto de Pesquisa Pura

Nenhum objetivo estratégico indicado
Participantes
Matrícula Nome Função Carga Horária Período
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Órgãos
Unidade Função Período
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Cidades de atuação
Cidades
Cidade
UF
Período
Santa Maria
RS
05/06/2014 a 05/06/2018
Plano de Trabalho
Metas/Indicadores/Fases
  • Meta:
    M-1 - Meta principal do projeto
    Período:
    05/06/2014 a 05/06/2018
    Valor:
    R$ [Não informado]
    Conclusão:
    100 %