Autores
dos Santos, A.M.C. (UFOPA) ; Leão, M.H.S. (UFOPA) ; de Santiago, A.C.P. (UFOPA/PPGSAQ) ; Saldanha, L.S. (UFPA/CAMPUS ANANINDEUA) ; dos Santos, P.H.C. (UFPA) ; Ribeiro, A.F. (UFPA/CAMPUS ANANINDEUA) ; Figueira, B.A.M. (UFOPA)
Resumo
Este trabalho descreve a síntese de
acetato de manganês (Mn(CH3COO)2·4H2O)
por fusão alcalina e lixiviação acida,
empregando-se os rejeitos de óxidos de Mn
da Amazonia (RBA) como matéria prima de
baixo custo. Os produtos de síntese foram
caracterizados por difração de raios X em
pó, espectroscopia FTIR-ATR e análise TG-
DSC. Com base nas condições ótimas de
síntese, os resultados revelaram que os
rejeitos de óxidos de Mn compostos por
caulinita, gibbisita, quartzo e fases de
Mn (birnessita, litioforita, criptomelana
e pirolusita) podem ser transformados com
sucesso na forma tetra-hidratada de
acetato de Mn com estabilidade térmica
próxima a 350ºC.
Palavras chaves
Acetato de manganês ; Rejeitos de óxidos de Mn; Síntese
Introdução
Rejeitos de Mn da indústria mineral são
sub-produtos formados a partir do
beneficiamento do minério em processos de
classificação química e granulométrica.
Quando o produto lavrado possui baixo teor
de Mn e/ou granulometria de 400 mesh
(fração fina) ele não tem valor econômico
e é descartado em bacias de sedimentação
(Mendes, 2018).
Segundo Figueira et al. (2013), Mendes et
al. (2018) e Callandra et al. (2022),
estes resíduos podem ser uma fonte
interessante e de baixo custo para
produção de adsorventes/fotodegradores
(birnessita), indústria do lítio e
melhoramento do asfalto.
Neste trabalho, investigou-se a
recuperação de Mn presente nos rejeitos da
indústria mineral do Mn (Amazonia) na
forma de acetato de manganês. Este sal é
um importante composto inorgânico para a
indústria de catalise, fertilizante, assim
como de tintas, plásticos e borracha na
função de dessecante (PATCH, SIMOLO E
CARRANO, 1982; Scoott, 2009; DERA, BRUFFEY
et al., 2020).
Material e métodos
O processo de conversão de rejeitos de
Mn(CH3COO)2·4H2O iniciou a partir de sua
reação com solução alcalina para
recuperação total do Mn como MnO2. Em
sequência, o dióxido de Mn foi lixiviado
com ácido acético a 1 mol.L-1 para
conversão em acetato de Mn puro. A
caracterização mineral dos produtos foi
feita por difração de raios X (DRX), onde
se empregou um difratômetro D2Phaser
(Bruker) com tubo de cobre (CuKa = 1.5406
Å) de 400 W de potência e tensão de 30 kV
e 10mA, respectivamente. A caracterização
química do teor de manganês nos rejeitos
foi obtida em espectrômetro de
Fluorescência de raios-X Sequencial
(Espectrômetro PANalytical Axios Max),
equipado com tubo de raios-x cerâmico
anodo de Rh. Para a determinação semi-
quantitativa dos elementos, foi preparada
a pastilha fundida a partir da mistura de
1g da amostra com 8g de tetraborato de
lítio, em cadinho de Pt. O espectro de
infravermelho no médio (4000 a 400 cm-1)
foi coletado utilizando-se uma pastilha
prensada a vácuo contendo 0,200 g de KBr e
0,0013 g de amostra pulverizada e um
espectrômetro de absorção molecular na
região IV com transformada de Fourier da
Bruker (Vertex 70). As curvas TG-DSC do
acetato de Mn foram registradas no
termoanalisador da NETZSCH (STA 449 F5
Júpiter), com forno cilíndrico vertical,
conversor digital acoplado a um
microcomputador e um fluxo de N2 de 50
ml/s.
Resultado e discussão
A composição químico-mineral de RBA foi
estudada por FRX e DRX (Fig. 1a). O teor
da amostra foi 33 % em peso de MnO,
mostrando a viabilidade de uso da amostra.
Enquanto sua composição mineral é formada
por hematita (01-085-0987), gibbsita (PDF
01-074-1775), muscovita (PDF 046-1409),
litioforita (PDF 041-1378) e birnessita
(PDF 01-080-1097). O padrão DRX da amostra
lixiviada com ácido acético (Fig. 1b)
mostrou picos bem definidos a 10,1; 12,44;
13,92; 30,30 e 34,20º (2 theta) referentes
à fase de acetato de Mn tetra-hidratado
(Fichas PDF 014-0724 e PDF 029-0879). O
espectro FTIR e curvas TG-DSC são
mostrados na Fig. 2. As bandas
diagnósticas de grupos acetato
(estiramento H2O, estiramento C-O, balanço
COO no plano, balanço COO fora do plano)
foram identificadas no espectro IV-FTIR
(Fig. 2a) e confirmaram a caracterização
feita por DRX. Além disso, as curvas TG-
DSC mostraram dois eventos térmicos
principais: i) processo de desidratação
para produção de acetato de Mn anidro na
faixa de temperatura de 25 a 150 °C; ii)
decomposição térmica de Mn(CH3COO)2 e
transformação em fase MnO em torno de 350º
C (Mohamed e Halawy, 1994; Ito e
Bernstein, 2001)
Conclusões
Os resultados mostraram que os resíduos de
Mn da Região Amazônica foram convertidos
com sucesso em um sal de manganês (acetato
de Mn tetrahidratado), confirmando assim
que um subproduto do setor mineral de Mn
pode ser convertido em material de valor
agregado e de grande importância
tecnológica.
Agradecimentos
Os autores agradecem a CAPES, CNPQ, UFOPA,
LCM (IFPA), LAMIGA (UFPA) e CETENE pelo
apoio financeiro e analítico que
permitiram a execução deste trabalho
Referências
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