Síntese e caracterização de carregadores inorgânicos sustentáveis para remoção de íons de efluentes industriais.

Abstract

Este trabalho apresentou um procedimento ambientalmente adequado para a remoção de manganês e fluoreto de efluentes industriais através de hidróxidos duplos lamelares (HDL). A metodologia foi dividida em duas etapas: Etapa I – Remoção de manganês por coprecipitação e Etapa II – Remoção de fluoreto por “efeito memória”. Um HDL ternário Mg-Mn-Al (HE) foi produzido a partir de um efluente industrial que apresentou, inicialmente, um elevado teor de manganês (99,42 ± 3,11 mg/L) e fluoreto (162,15 ± 4,65 mg/L). Após a síntese do material, o efluente apresentou uma concentração de manganês de 0,0025 ± 0,0005 mg/L relativa à porcentagem de remoção de 99,99%. A presença de manganês no ternário HE foi comprovada por espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS) onde encontrou-se uma concentração de 0,1588 ± 0,0048 mg Mn/g HDL. Sintetizou-se também um HDL sintético Mg-Al (HS) para fins de comparação. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise térmica, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (MET). Ambos os materiais foram calcinados e os óxidos resultantes (OS e OE) foram aplicados para a remoção do fluoreto presente no efluente industrial. A cinética de remoção de fluoreto foi descrita pelo modelo de pseudosegunda ordem para ambos os óxidos (OS e OE). O fenômeno de adsorção foi descrito do tipo Langmuir para OS e do tipo Freundlich para OE. Os óxidos apresentaram porcentagem de remoção de fluoreto do efluente de 94,02% e 95,11% para OS e OE, respectivamente, e exibiram concentração de fluoreto residual de 9,74 mg/L para OS e 7,97 mg/L par OE. O procedimento proposto foi capaz de adequar os teores dos íons poluentes manganês e fluoreto do efluente industrial de acordo com a Resolução CONAMA n°. 430 de 13 de maio de 2011, a qual estabelece que a concentração máxima permitida seja de 1,0 mg/L de manganês dissolvido e 10,0 mg/L de fluoreto total.