Avaliação termocinética de processos de desidratação da fração caulinita contendo ferro isomórfico de argilas cauliníticas da Bacia Sedimentar do Araripe
Abstract
A caulinita vermelha (RK) contendo ferro isomórfico de argilas cauliníticas da Bacia Sedimentar do Araripe extraída da região de Campos Sales, localizada no Nordeste do Brasil, foi obtida por método de sedimentação de acordo com a equação de Stokes. A análise termogravimétrica mostrou que o processo de desidroxilação (desidratação), resultado da saída das hidroxilas coordenadas, na substituição de alumínio e ferro, apresentou energia de ativação média (Ea) de 100 kJ / mol, enquanto o mesmo processo na caulinita branca (sem ferro) foi de 92 kJ / mol. As curvas TGA da caulina vermelha mostraram a presença de FeO (OH) (goethita) a 350 ° C, bem como a desidroxilação do octaedro de alumínio, tornando-se em uma simetria tetraédrica a aproximadamente 500 ° C. RK depois de ser tratado com ácido oxálico perdeu um evento que se refere a goethita, obtendo um material puro, no entanto, menos cristalino (7.14).References
Balek, V.; Murat, M. (1996) The emanation thermal analysis of kaolinite clay minerals. Thermochimica Acta, 282, 385-397.
Bhattacharyya, K. G.; Gupta, S.S. (2008) Adsorption of a few heavy metals on natural and modified kaolinite and montmorillonite. A review,Advances in Colloid and Interface Science, 140, 114-131.
Boily, J.-F.; Szanyi, J.; Felmy, A .R. (2006) A combined FTIR and TPD study on the bulk and surface dehydroxylation and decarbonation of synthetic goethite. Geochimica et Cosmochimica Acta, 70, 3613-3624.
Cao, W.; Xia, G.; Lu,M.; Huang,W.; Xu, L. (2016) Iron removal from kaolin using binuclear rare earth complex activated thiourea dioxide. Applied Clay Science, 126, 63-67.
Castelein, L. O.; Olivier-Fourcade, J.; Jumas, J.C.; Bonnet, J.P.; Blanchart, P. (2002) 57Fe Mössbauer study of iron distribution in a kaolin raw material: influence of the temperature and the heating rate. Journal of the European Ceramic Society, 22, 1767-1773.
Castelein, O. B.; Soulestin, J.P.; Blanchart, Bonnet, P. (2001) The influence of heating rate on the thermal behaviour and mullite formation from a kaolin raw material. Ceramics International, 27, 517-522.
Chakraborty, A. K. (2003) DTA study of preheated kaolinite in the mullite formation region. Thermochimica Acta, 398, 203-209.
Cheng, H.; Yang, J.; Liu, Q.; He, J.; Frost, R. L. (2010) Thermogravimetric analysis–massspectrometry(TG–MS) of selected Chinese kaolinites. ThermochimicaActa, 507, 106-114.
Dos Santos, E.; Scorzelli, R. B.; Bertolino, L. C.; Alves, O. C.; Munayco, P. (2012) Characterization of kaolim from the Capim River region – Brazil. Applied Clay Science, 55, 164-167.
Du, E.; Yu, S.; Zuo, L.; Zhang, J.; Huang, X.; Wang, Y. (2011) Pb(II) sorption on molecular sieve analogues of MCM-41 synthesized from kaolinite and montmorillonite. Applied Clay Science, 51, 94-101.
Franco, F.; Pérez-Maqued, L. A.; Pérez-Rodríguez, J. L. (2004) The effect of ultrasound on the particle size and structural disorder of a well-ordered kaolinite Journal of Colloid and Interface Science, 274, 107-117.
Frost, R.L.; Mako, E.; Krsitof, J.; Kloprogge, J. T. (2002) Modification of kaolinite surfaces through mechanochemical treatment - Average-IR and near-IR spectroscopic study. Spectrochimica Acta Part A, 58, 2849-2859 .
Heide, K.; Földvari, M. (2006) High temperature mass spectrometric gas-release studies of kaolinite Al2[Si2O5(OH)4] decomposition. Thermochimica Acta, 446, 106-112.
Hoch, M.; Bandara, A. (2004) Determination of the adsorption process of tributyltin (TBT) and monobutyltin (MBT) onto kaolinite surface using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Colloids and Surfaces A: Physicochemcal Engineering Aspects, 253, 117-124.
Lombardi, K. C.; Guimares, J. L.; Mangrich, A. S.; Mattoso, N.; Abbate, M.; Schreiner, W. H;. Wypych, F. (2002). Structural and morphological characterization of the PP-0559 kaolinite from the Brazilian Amazon Region. Journal of Brazilian Chemical Society, 13, 270-275.
Lot, A. V.; Melchiades, F. G.; Boschi, A. O. (2015) Influência das características de metacaulins no desempenho de geopolímeros. Cerâmica Industrial, 20, 35-41.
Luz, A. B.; Chaves, A. P. (2000)Tecnologia do Caulim: Ênfase na Indústria de Papel. Série Rochas e Minerais Industriais; Rio de Janeiro: CETEM/CNPq,
Mantovani, M.; Escudero, A.; Becerro, A.I. (2010) Effect of pressure on kaolinite illitization. Applied Clay Science, 50, 342-347.
Mattos, I. C.; Nogueira Neto, J.A.; Da Silva, L. R. D. (2009) Caracterização das Argilas Cauliníticas da região de Campos Sales – Ceará. Revista de Geologia, 22, 226-232.
Melo, J. D. D.; Costa, T. C. C.; Medeiros, A. M.; Paskocimas, C. A. (2010) Effects of thermal and chemical treatments on physical properties of kaolinite. Ceramics International, 36, 33-38.
Murad, E.; Wagner, U. (1988) Clay and clay minerals: the firing process. Hyperfine Interactions, 117, 337-338.
Osawa, T. (1970) Kinetic analysis of derivative curves in thermal analysis. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2, 301-324.
Paduani, C.; Pèrez, C. A. S.; Gobbi, D.; Ardisson, J. D. (2009) Mineralogical characterization of iron-rich clayey soils from the middle plateau in the southern region Applied Clay Science, 42, 559-562.
Pérez, C. A. S.; Gobbi, D.; Marcos, J. L. N.; Paduani, C.; Ardisson, J. D. (2004) Characterization of clays found in soils of the Indian Territories in Rio Grande do Sul State by using the 57Fe Mössbauer spectroscopy. Cerâmica, 50, 115-121.
Ptáček, P.; Kubátová, D.; Havlica, J.; BrandˇStetr, J.; Soukal, S.; Opravil, T. (2010) Isothermal kinetic analysis of the thermal decomposition of kaolinite: The thermogravimetric study. ThermochimicaActa, 501, 24-29.
Ptáček, P.; Kubátová, D.; Havlica, J.; Brand’stetr, J.; Šoukal, F.; Opravil, T. (2010)The non-isothermal kinetic analysis of the thermal decomposition of kaolinite by thermogravimetric analysis. Powder Technology, 204, 222-227.
Ptáček, P.; Šoukal, F.; Opravil, F.; Havlica, J.; Brand‘Setr, J. (2011)The kinetic analysis of the thermal decomposition of kaolinite by DTG technique. Powder Technology, 208, 20-25.
Shvarzman, A.; Kovler, K.; Grader, G. S.; Shter, G. E. (2003)The effect of dehydroxylation/amorphization degree on pozzolanic activity of kaolinite. Cement and Concrete Research, 33, 405-416.
Silver, J.; Sweeney, M.; Morrison, I.E.G. (1980) A Mössbauer spectroscopy study of some clay minerals of the eastern Caribbean west Indies. Part I: spectra from 80 to 300 K. Thermochimica Acta, 35, 153-167.
Tabrizy, V.A.; Denoyel, D.; Hamouda, A. A. (2011) Characterization of wettability alteration of calcite, quartz and kaolinite: Surface energy analysis. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 384, 98-108.
Taran, M.; Aghaie, E. (2015) Designing and optimization of separation process of iron impurities from kaolin by oxalic acid in bench-scale stirred-tank reactor. Applied Clay Science, 107, 109-116.
Vieira, C. M. F.; Terrones, L. A.; Sánches, R.; Monteiro, S. N. (2007). Características e efeito da fração granulométrica < 2μm no comportamento de queima de uma argila. Cerâmica, 53, 249-254.
Zibik, M. S.; Raftery, N. A.; Smart, R. S. C.; Frost, R. L. (2010).Kaolinite platelet orientation for XRD and AFM applications.Applied Clay Science,50, 299 - 304.
