Treatment, by electrodialysis, of a synthetic wastewater from the cyanide-free brass electroplating and study on ion transport:: recovery of water and chemicals. (2020)
- Authors:
- Autor USP: BARROS, KAYO SANTANA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: ELETRODIÁLISE; LATÃO; ÁGUA; PRODUTOS QUÍMICOS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Preocupações crescentes com o meio ambiente e com a saúde humana têm levado ao desenvolvimento de novos processos industriais. Nos últimos anos, a substituição do cianeto pelo EDTA nos banhos de eletrodeposição de latão tem sido avaliada. No entanto, o tratamento dos resíduos líquidos gerados ainda não foi estudado. Tradicionalmente, resíduos líquidos provenientes de indústrias galvânicas são tratados por precipitação química, que requer a adição de reagentes e produz lamas que são descartadas em aterros de resíduos perigosos. Portanto, outras técnicas devem ser investigadas e a eletrodiálise é uma alternativa promissora, pois permite recuperar os metais e a água. Embora a eletrodiálise seja geralmente operada sob densidades de corrente inferiores à densidade de corrente limite do sistema da membrana (underlimiting), alguns pesquisadores têm verificado que operações sob densidades de corrente superiores à limite (overlimiting) intensificam a transferência dos íons. Para garantir sua viabilidade, estudos sobre propriedades de transporte das espécies iônicas são cruciais, e dentre os métodos de caracterização dinâmica, a cronopotenciometria se destaca por permitir a análise da diferença de potencial entre as membranas em função do tempo. Portanto, esta tese tem como objetivo propor uma alternativa ao tratamento de uma solução sintética que simula o principal resíduo líquido proveniente da indústria de eletrodeposição de latão, isenta de cianeto, com EDTA. Primeiramente, testes cronopotenciométricos foram realizados a fim de comparar as propriedades de transporte dos íons Cu2+ em meio ácido, através de duas membranas trocadoras de cátions, a PC-SK e a HDX100. O uso da HDX mostrou-se mais adequado, devido à menor tendência de ocorrência de incrustações na sua superfície. Em seguida, foram avaliadas as propriedades de transporte doscomplexos de cobre e zinco, presentes no resíduo líquido da eletrodeposição de latão, através da membrana trocadora de ânions HDX200. Os efeitos do pH, proporção de Cu2+/Zn2+ e concentração de EDTA foram investigados. Com a solução de proporção Cu2+/Zn2+ de 0,4; uma espécie insolúvel foi formada. Portanto, o resíduo líquido com essa proporção de metais foi tratado, por eletrodiálise, em condições underlimiting e overlimiting, para avaliar o efeito da intensidade de corrente e a presença de espécies insolúveis na extração dos íons. A operação overlimiting foi mais vantajosa, já que a quebra das moléculas de água e eletroconvecção favoreceram a extração dos íons. Além disso, estudos cronopotenciométricos mostraram que as incrustações nas membranas foram reduzidas. Em seguida, as membranas foram submetidas a um procedimento de limpeza em três etapas e a solução de NaOH em 0,1 mol/L foi a mais adequada. Por fim, os íons da solução concentrada obtida por eletrodiálise foram recuperados no banho. Estudos de voltametrias cíclicas e eletrodeposições foram realizados em um eletrodo de disco rotativo. Depósitos uniformes de latão e com brilho foram obtidos utilizando o banho original e após a recuperação dos íons, principalmente sob agitação e em potenciais inferiores aos que já foram testados na literatura. Portanto, a eletrodiálise se mostrou uma alternativa viável para recuperar água e insumos do resíduo líquido avaliado.
- Imprenta:
- Data da defesa: 01.06.2020
- Premiações recebidas: Prêmio Tese Destaque USP de 2021 - grande área Engenharia
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ABNT
BARROS, Kayo Santana. Treatment, by electrodialysis, of a synthetic wastewater from the cyanide-free brass electroplating and study on ion transport:: recovery of water and chemicals. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20012021-170803/. Acesso em: 30 dez. 2025. -
APA
Barros, K. S. (2020). Treatment, by electrodialysis, of a synthetic wastewater from the cyanide-free brass electroplating and study on ion transport:: recovery of water and chemicals. (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20012021-170803/ -
NLM
Barros KS. Treatment, by electrodialysis, of a synthetic wastewater from the cyanide-free brass electroplating and study on ion transport:: recovery of water and chemicals. [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20012021-170803/ -
Vancouver
Barros KS. Treatment, by electrodialysis, of a synthetic wastewater from the cyanide-free brass electroplating and study on ion transport:: recovery of water and chemicals. [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20012021-170803/ - A three-stage chemical cleaning of ion-exchange membranes used in the treatment by electrodialysis of wastewaters generated in brass electroplating industries
- Chronopotentiometric study on the simultaneous transport ofEDTAionic species and hydroxylionsthrough an anion-exchange membrane for electrodialysis applications
- Chronopotentiometry of an anion-exchange membrane for treating a synthesized free-cyanide effluent from brass electrodeposition with EDTA as chelating agent
- Evaluation of brass electrodeposition at RDE from cyanide-free bath using EDTA as a complexing agent
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- Treatment of Cyanide-Free Wastewater from Brass Electrodeposition with EDTA by Electrodialysis: Evaluation of Underlimiting and Overlimiting Operations
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- Achievements in electrodialysis processes for wastewater and water treatment
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