Processo de obtenção do sulfato de manganês a partir do minério de manganês

Abstract

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013.O manganês foi descoberto em 1774 pelo sueco Johan GottliebGahn, através da redução com dióxido de carbono. Sua principal aplicação é na fabricação de ligas metálicas, na qual é um agente removedor de enxofre e oxigênio e outros usos de seus principais compostos incluem o dióxido de manganês na confecção de pilhas secas e o permanganato de potássio em laboratório como agente oxidante em várias reações químicas. É o 12° elemento mais abundante da crosta terrestre e seus principais minérios são a pirolusita e a rodocrosita. As maiores jazidas estão localizadas na África do Sul, Brasil, Austrália, Índia, China e Gabão. No território brasileiro os estados do Pará, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul são as principais regiões de mineração. O sulfato de manganês é o composto inorgânico com fórmula MnSO4. Este sólido incolor e deliquescente é um sal de manganês comercialmente significativo. Aproximadamente 260 milhões de kg/ano foram produzidos mundialmente em 2005. Ele é percursor para o metal manganês e muitos compostos químicos. Solos deficientes de Mn são remediados com este sal. Desta forma, esta pesquisa objetivou a obtenção do sulfato de manganês a partir do minério de manganês. O trabalho experimental constituiu primeiramente na caracterização do minério pelo método de difração de raios X (DRX). Na análise de caracterização foi verificado que o minério continha 32% de Óxido de Manganês (MnO). Para obtenção do sulfato de manganês foi desenvolvida uma rota utilizando ácido sulfúrico para a formação do sal a 90°C + 5°C. A variável de processo foi o tempo (60, 90 e 120 minutos). A solução obtida foi filtrada com uma bomba a vácuo. Após a filtragem foi adicionado álcool etílico à solução para que ocorresse uma maior precipitação dos cristais de sulfato de manganês. Uma segunda filtração foi realizada obtendo assim o sulfato de manganês purificado.<br>Abstract : Manganese was discovered in 1774 by Swedish Johan Gottlieb Gahn , by reducing its oxide carbonate . Its main application is in the manufacture of alloys , which is an agent remover sulfur and oxygen and other uses of their main compounds include manganese dioxide in the manufacture of dry cell batteries and potassium permanganate in the laboratory as an oxidizing agent in various chemical reactions . It is the 12th most abundant element in the earth's crust and its main ores are pyrolusite and rhodochrosite . The largest deposits are located in South Africa , Brazil , Australia, India , China and Gabon in the territory Brazilian states of Pará , Minas Gerais and MatoGrosso do Sul are the main mining regions . The manganese sulfate is the inorganic compound with the formula MnSO4 . This colorless, deliquescent solid manganese salt is a commercially significant. Approximately 260 million kg / year were produced worldwide in 2005 . It is a precursor to manganese metal and many chemical compounds. Mn deficient soils are remediated with this salt. Thus , this study aimed to obtain the manganese sulfate from manganese ore . The experimental work consisted primarily in the characterization of the residue by the method of X-ray diffraction ( XRD ) . In characterization analysis it was found that the residue contained 32% of manganese oxide ( MnO ) . To obtain manganese sulphate route was developed using sulfuric acid to form the salt at 90 ° C ± 5 ° C. The process variable was the time (60, 90, and 120 minutes). The obtained solution was filtered with a vacuum pump. After filtering ethyl alcohol was added to the solution for precipitation to occur more of manganese sulfate crystals . A second filtration was performed thus obtaining purified manganese sulfate