Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/18995| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Um algoritmo preliminar para otimização do processo de separação dos elementos de terras raras pela minimização do custo total |
| Autor(es)/Inventor(es): | Nascimento, João Marcos Batista do |
| Orientador: | Yokoyama, Lídia |
| Coorientador: | Vera, Ysrael Marrero |
| Resumo: | 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. |
| Palavras-chave: | Terras-raras |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | 13-Set-2022 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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