PT1756008E - Aglomerado de sulfato de ferro com capacidade de fluir compreendendo um material de suporte, processo para a sua produção e seu uso - Google Patents

Aglomerado de sulfato de ferro com capacidade de fluir compreendendo um material de suporte, processo para a sua produção e seu uso Download PDF

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Description

1
Descrição "Aglomerado de sulfato de ferro com capacidade de fluir compreendendo um material de suporte, processo para a sua produção e seu uso" A invenção diz respeito a aglomerado de sulfato de ferro com capacidade de fluir compreendendo um material de suporte, um processo para a sua preparação e seu uso, em que por sulfato de ferro se entende sulfato de ferro(II), ou sulfato de ferro (III), ou uma sua mistura. 0 sulfato de ferro (II) encontra aplicação por ex. na indústria do cimento para reduzir o Cr(VI) a Cr(III). Em geral o sulfato de ferro é utilizado na agricultura (fertilizante destruidor de musgo), na medicina, em farmácia e no tratamento de águas residuais. Por isso, é muito frequentemente necessário que o sulfato de ferro se apresente na forma de aglomerado, com boa capacidade de escoamento e transportável por via pneumática.
Na EP1314706A2 é descrito como um sal verde constituído por sulfato de ferro(II), ao qual foi adicionado por exemplo um suporte inerte (por ex. silicagel), em que a mistura obtida possui uma granulometria com uma fracção igual, ou menor rejeitada por um peneiro de 0,2 mm de 30%. É preferido um material de suporte inerte numa quantidade de 5 a 15% em peso relativamente à quantidade de sal verde, é especialmente preferida uma quantidade de cerca de 10% p. A desvantagem desta mistura de sulfato de ferro(II) é que frequentemente este material só dificilmente se deixa transportar pneumaticamente. Além disso, a capacidade de fluir do material não é garantida. Além disso, o material pode absorver humidade num armazenamento prolongado 2 formando-se agregados. Estes podem conduzir a um entupimento da instalação de transporte, ou de dosagem. Consequentemente, a agregação conduz a uma redução da actividade do sulfato de ferro(il). Por este motivo, a estabilidade por armazenamento não é suficientemente garantida. Uma outra desvantagem da mistura conhecida de sulfato de ferro (II) e material de suporte inerte é em regra o teor demasiado elevado em materiais de suporte. Através do teor demasiado elevado em materiais de suporte é necessária uma dosagem mais elevada da mistura de sulfato de ferro (II) para se poder colocar a quantidade desejada do principio activo de sulfato de ferro no respectivo sistema de aplicação. Por esta razão são introduzidas demasiadas substâncias estranhas indesejadas no sistema de aplicação o que influencia negativamente a qualidade do produto final. É objectivo da invenção ultrapassar as desvantagens do estado da técnica e em particular produzir um aglomerado de sulfato de ferro com capacidade para fluir, que se caracteriza por um teor o mais baixo possível de material de suporte. 0 objectivo é atingido, através de um sulfato de ferro que possui um material de suporte inerte numa quantidade de 0,5 a 4,5% p., relativamente à quantidade do sulfato de ferro utilizado, em que o material de suporte que contém o sulfato de ferro apresenta uma granulometria que não permanece mais do que 35% em peso num peneiro de 0,2 mm e menos de 1% em peso sobre um peneiro de 10 mm. O sulfato de ferro pode apresentar-se como sulfato de ferro (II), ou sulfato de ferro(III), ou como uma sua mistura.
Verificou-se que um sulfato de ferro com estas propriedades apesar do seu menor teor em material de suporte inerte em relação ao estado da técnica 3 disponibiliza os aglomerados desejados que são capazes de fluir e que devido à menor fracção de finos não apresenta as desvantagens acima mencionadas. 0 sulfato de ferro utilizado pode estar isento de água, ou pode possuir água de hidratação (por ex. de 1 a 7 mol de água de hidratação por mol de sulfato de ferro) . Numa concretização preferida da invenção o sulfato de ferro (II) do fabrico de dióxido de titânio é utilizado na forma de sal verde, ou de sal de filtração.
Dependendo do grau de pureza, o sulfato de ferro utilizado pode possuir mais ou menos impurezas, por ex. compostos de magnésio, aluminio, silicio, cálcio, ou titânio, que se podem apresentar por ex. na forma de óxido ou de sulfato. 0 sulfato de ferro utilizado pode conter para além da água de hidratação, água fisicamente ligada (humidade), por exemplo numa gama de 1 a 45% p. Preferencialmente o sulfato de ferro húmido apresenta um teor em água de 5 a 40% p. especialmente preferido de 10 a 35% p. Também pode ser utilizado sulfato de ferro seco. O material de suporte inerte pode actuar como agente de secagem e de separação. Como material inerte pode ser por ex. utilizado: Si02 (por ex. na forma de ácido silicico, ou de silica gel), silicato de sódio, silicato de cálcio, silicato de magnésio, aluminosilicato de sódio, aluminosilicato de potássio, óxido de aluminio (activado), pentóxido de fósforo, CaSCt, (anidrite), zeólito, ou cimento. É preferida silicagel fabricada sinteticamente ou ácido silicico sintético (por ex. pirogénio) . O material de suporte utilizado possui preferencialmente uma granulometria média d50 de 10 nm a 1 mm, especialmente preferido de 100 nm a 300 μηι e muito especialmente preferido de 1 μπι a 200 μιη. 4
Uma quantidade preferida minima para a adição do material de suporte inerte é de 1%. Uma quantidade preferida máxima para a adição do material de suporte inerte é de 4%, especialmente preferida de 3,5% (referida respectivamente à quantidade do sulfato de ferro utilizado).
Preferencialmente o sulfato de ferro de acordo com a invenção apresenta uma granulometria inferior em que permanece mais de 40% em peso desta substância num peneiro de 2 mm. Para uma granulometria superior preferida permanece menos do que 2% desta substância num peneiro de 5 mm, para uma granulometria superior especialmente preferida permanece menos do que 2% desta substância num peneiro de 2 mm. O sulfato de ferro de acordo com a invenção que contém um material de suporte inerte pode ser preparado da forma seguinte: sulfato de ferro seco, ou húmido (teor em água por ex. la 45% p., calculado sem água de hidratação é misturado com um material inerte numa proporção de 0,5 a 4,5% (relativamente à quantidade de sulfato de ferro utilizada). Quanto mais fino for o material de suporte, menor é a quantidade a adicionar do material de suporte que pode ser escolhida. A mistura pode ser efectuada nos misturadores habituais (por ex. misturador de tambor, misturador de relha de arado, misturador de lâminas, misturador de fita helicoidal, misturador de pás, misturador de parafuso). A mistura pode também ser transformada em granulado ("pellets"). Neste caso, num tambor de granulação, ou num prato de granulação a granulometria adequada pode ser regulada, através da adição do material inerte. Os tambores de granulação são tubos rotativos de pequena inclinação, com ou sem acessórios, nos quais, através do movimento 5 rotativo se origina um granulado esférico origina um granulado de diferentes diâmetros. No prato de granulação, o material a granular é adicionada na parte central de um prato em rotação inclinado e através do movimento rotativo é formado numa rotação de trabalho no aglomerado desejado.
Para se atingirem as granulometrias desejadas pode-se eventualmente separar do produto obtido as granulometrias não desejadas. Por ex. o aglomerado, um material contendo material inerte e sulfato de ferro pode ser peneirado para separar material sem a granulometria desejada. Na maior parte dos casos pode-se de resto obter directamente, através da escolha dos parâmetros de processo (humidade do sulfato de ferro utilizado, quantidade adicionada do material inerte, regulação do agregado misturado) um produto com as granulometrias desejadas. A mistura aglomerada capaz de fluir constituída por sulfato de ferro e material de suporte inerte pode ser submetida a um tratamento térmico. Este pode ser realizado preferencialmente a uma temperatura de 40 a 150°C. A duração do tratamento térmico é de preferencialmente de 5 minutos a dois dias. Por este modo consegue-se separar do sulfato de ferro de acordo com a invenção a água ligada fisicamente, ou a água de hidratação, ou separar parcialmente. O sulfato de ferro (II) de acordo com a invenção encontra aplicação na agricultura como aditivo de fertilizantes, como destruidor de musgo, pesticida, fertilizante para relva, tratamento de águas residuais (agente de precipitação e de floculação), na preparação de produtos de óxidos de ferro, em particular de pigmentos de óxidos de ferro, e como aditivo de rações de animais.
Como aditivo no cimento, argamassa e betão, o sulfato de ferro (II) pode reduzir o crómio (VI) solúvel a crómio 6 (III) insolúvel existente a níveis residuais. As quantidades preferidas para adição do aglomerado de sulfato de ferro (II) contendo um material inerte encontram-se na gama de 0,01 a 4% p. relativamente à quantidade de cimento, argamassa e betão. O sulfato de ferro (III) de acordo com a invenção encontra aplicação na complexação de sulfureto de hidrogénio, na precipitação de fosfato e em geral na purificação mecanizada de águas residuais (agente de precipitação e floculação) e na preparação de produtos de óxido de ferro, em particular de pigmentos de óxido de ferro. Outras possibilidades de aplicação são em aditivos em rações para animais e utilizados como destruidor de musgo e fertilizante de relva. O objectivo da invenção é explicado mais detalhadamente com o auxílio dos exemplos seguintes.
Exemplo 1: Preparação de aglomerados de sulfato de ferro(II) com capacidade de fluir com silicagel
Num misturador de carga colocou-se 10 kg de heptahidrato de sulfato de ferro (II) com uma humidade de 30% p. e após adição de 0,35 kg de silicagel (análise granulométrica 99% < 100 μιη) misturou-se durante 5 minutos. A capacidade de escoamento surge já após 2 minutos. O produto obtido possuía a análise granulométrica seguinte: 1,1% p. 11% p. 45% p. 75% p. > 2mm > lmm >0,5 mm >0,2 mm O aglomerado de sulfato de ferro(II) assim obtido demonstrou uma excelente capacidade de escoamento e deixou-se transportar bem por via pneumática.
Lisboa, 18 de Março de 2011.

Claims (20)

1 Reivindicações 1. Sulfato de ferro, caracterizado por conter um material de suporte inerte, numa quantidade que representa 0,5 a 4,5% em peso de sulfato de ferro utilizado, em que o sulfato de ferro contendo o material de suporte inerte apresenta uma granulometria tal que permanece mais de 35% em peso num peneiro de 0,2 mm e menos do que 1% em peso num peneiro de 10 mm.
2. Sulfato de ferro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sulfato de ferro se apresentar no estado de sulfato de ferro (II) .
3. Sulfato de ferro de acordo com a reivindicação 1/ caracterizado por o sulfato de ferro se apresentar no estado de sulfato de ferro (III).
4. Sulfato de ferro de acordo com a reivindicação 1/ caracterizado por o sulfato de ferro se apresentar no estado de mistura de sulfato de ferro (II) e de sulfato de ferro (III) .
5. Sulfato de ferro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por se utilizar na forma de sal verde, ou de sal de filtração no estado de sulfato de ferro (II).
6. Sulfato de ferro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o sulfato de ferro utilizado conter água de hidratação.
7. Sulfato de ferro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o sulfato de ferro 2 utilizado conter para além de água de hidratação, conter adicionalmente ainda água fisicamente ligada (humidade).
8. Sulfato de ferro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o sulfato de ferro húmido conter de 1 a 45% em peso de água.
9. Sulfato de ferro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o sulfato de ferro húmido conter 5 a 40% em peso de água.
10. Sulfato de ferro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por se utilizar como material de suporte inerte, uma ou várias das substâncias seguintes: Si02, silicato de sódio, silicato de cálcio, silicato de magnésio, aluminosilicato de sódio, aluminosilicato de potássio, óxido de alumínio (activado), pentóxido de fósforo, sulfato de cálcio (anidrite), zeólito ou cimento.
11. Sulfato de ferro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por se utilizar como material de suporte inerte, silica gel sintética, ou um ácido silícico sintético.
12. Sulfato de ferro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por a quantidade mínima adicionada de material de suporte inerte representar 1 % em peso do sulfato de ferro utilizado.
13. Sulfato de ferro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por a quantidade 3 máxima adicionada de material de suporte inerte representar 4% em peso de sulfato de ferro utilizado.
14. Sulfato de ferro de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a quantidade máxima de material suporte inerte adicionada ser de 3,5% em peso.
15. Processo de preparação de sulfato de ferro, aglomerado, com capacidade de escoamento, compreendendo um material de suporte inerte, caracterizado por se misturar sulfato de ferro, seco, ou húmido com um material de suporte inerte utilizado numa proporção de 0,5 a 4,5% em peso (em relação ao peso de sulfato de ferro utilizado), e em que o produto obtido apresenta uma granulometria tal que permanece mais do que 35% em peso sobre um peneiro de 0,2 mm e menos do que 1% em peso sobre um peneiro de 10 mm, e em que eventualmente se ajusta a granulometria do produto separando-se a granulometria que não é desejada.
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por se efectuar a operação de mistura num misturador de tambor, num misturador de relha de arado, num misturador de lâminas, num misturador de fita em espiral, num misturador de pás, num misturador de parafuso, num granulador de tambor, ou num granulador de prato.
17. Processo de acordo com a reivindicação 15, ou 16, caracterizado por a mistura de aglomerado, com capacidade de fluir de sulfato de ferro e de material de suporte ser submetida a um tratamento térmico. 4
18. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o tratamento térmico ser efectuado a uma temperatura de 40 a 150°C.
19. Processo de acordo com a reivindicação 17, ou 18, caracterizado por o tratamento térmico ser efectuado durante um período de cinco minutos a dois dias.
20. Uso de sulfato de ferro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14 em agricultura, ou horticultura como um aditivo de fertilizante, como um destruidor de musgo, pesticida e fertilizante de relva, no tratamento de águas residuais como agente de precipitação e de floculação na produção de produtos de óxido de ferro, em particular de pigmentos de óxido de ferro, como um aditivo para rações de animais e como um aditivo no cimento, argamassa e no betão. Lisboa, 18 de Março de 2011.
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