Estudo do Comportamento de Carvão Mineral Antracito como Redutor em um Forno Rotativo Industrial para Produção de Chumbo Secundário

Gabriel Meneghetti Faé Gomes¹

¹ Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)

Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBCM2017-0016

Resumo

Uma das aplicações industriais do carvão mineral é a sua adição em cargas de fornos para atuar como reagentes na redução de metais. Os fornos utilizados para estas aplicações variam bastante quanto ao tipo assim como ocorrem variações quanto ao tipo de processo no qual o carvão mineral pode ser utilizado como redutor. Este trabalho tem como objetivo o estudo da adição de carvão mineral como redutor de Pb2+, na forma de PbSO4 e PbO2, a partir de resíduos de baterias ácido-chumbo, a Pb metálico em fornos rotativos curtos (FRC). Para tanto, é utilizado um carvão antracito de origem brasileira. A metodologia do trabalho consiste na aplicação de diferentes condições de chama e na análise dos resultados de um forno industrial rotativo para 40 toneladas de carga. A matéria-prima consiste de uma pasta composta basicamente por PbSO4, mas também com teores de PbO2 e Pb. Uma carga padrão originalmente utilizada no forno rotativo industrial foi utilizada em todas as operações do forno. Tal carga é composta pela adição de fundentes à matéria-prima, sendo os mesmos ferro e carbonato de sódio, e carvão mineral, o qual vem a ser o redutor. Os fundentes e redutor foram mantidos constantes nas cargas do forno. Diferentes chamas e sequência de chamas referente ao queimador utilizado para geração de calor foram utilizadas. A evolução dos gases gerados ao longo da carga, para cada condição utilizada, foi determinada por um analisador de gases contínuo para O2, CO2, CO e H2. Ralações entre os gases CO/H2, CO2/O2 e CO2/CO foram desenvolvidas a partir dos resultados. A geração dos gases CO e H2 apresentou um comportamento semelhante, mostrando que ambos são, principalmente, gerados pelo mesmo fenômeno de interação do carvão com os gases do queimador. Ao se praticar, no começo da carga, uma combustão apenas com oxigênio como oxidante, a interação dos gases de combustão com o carvão foi mais intensa. A concentração de CO2 nos gases apresentou, também, correspondência com a geração de CO, sugerindo uma oxidação do CO a CO2 após a sua geraç

Palavras-chave: carvão antracito; carvão vegetal; forno rotativo industrial