Um algoritmo preliminar para otimização do processo de separação dos elementos de terras raras pela minimização do custo total

Nascimento, João Marcos Batista do

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/18995

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Um algoritmo preliminar para otimização do processo de separação dos elementos de terras raras pela minimização do custo total
Author(s)/Inventor(s):	Nascimento, João Marcos Batista do
Advisor:	Yokoyama, Lídia
Co-advisor:	Vera, Ysrael Marrero
Abstract:	O presente trabalho se encontra no contexto da criação de um processo obtenção de elementos de terras raras (ETRs) a preços competitivos. Um algoritmo de otimização de minimização do custo de separação foi implementado, levando em consideração o consumo de matérias-primas, energia e investimento de capital, para uma planta de separação simplificada, contendo os circuitos de extração e reextração. A otimização foi feita investigando o tipo de extratante (D2EHPA, P507 e Cyanex 572), concentração do extratante (2, 6 e 10% v/v), pH da alimentação do processo (1 até 2), razão volumétrica entre as fases orgânica e aquosa, Razão A/O, (0,5 até 2) e número de estágios de separação (2 até 15), utilizando um modelo que relaciona o coeficiente de partição das espécies com o pH de equilíbrio da fase aquosa. A condição ótima — de custo mais baixo atendendo uma recuperação superior a 15% e pureza acima de 99,5% — foi definida como D2EHPA 6%v/v, pH inicial 1,8, Razão A/O 2 e 5 estágios de separação, com custo total de 54,12 USD/Kg. A Razão A/O se mostrou a variável isolada com maior efeito sob o custo total, seguido do número de estágios e o pH inicial, com importâncias de 30%, 10% e 8%, respectivamente. O efeito total das três variáveis se mostrou dependente do tipo de extratante e sua concentração. Além disso, observou-se que a recuperação do rafinado é um preditor razoável do custo total, com um coeficiente de correlação de 0,85 com o mesmo. Extrapolações do modelo utilizado indicaram que a utilização de maiores Razões A/O, maiores concentrações do D2EHPA e a concentração dos ETRs na alimentação podem render custos ainda menores que aquele da condição ótima.
Keywords:	Terras-raras
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	13-Sep-2022
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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