Extraction of niobium and tantalum from slag generated in the production of tin by thermal treatment and acid leaching (2024)
- Authors:
- Autor USP: MACHACA, DARWIN MICHELL CHEJE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: ESCÓRIA; ESTANHO; LIXIVIAÇÃO; NIÓBIO; TÂNTALO; TRATAMENTO TÉRMICO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O processo de obtenção de estanho metálico a partir da cassiterita gera escória como resíduo, que contém elementos valiosos como Nb e Ta. Esses elementos são considerados metais críticos devido à sua importância econômica na cadeia de metais não ferrosos, mas enfrentam riscos de fornecimento devido à sua disponibilidade limitada, dificuldades de extração e dependência geopolítica. Este estudo investiga uma rota de tratamento térmico para obter Nb e Ta a partir da escória de estanho, com o objetivo de recuperar esses metais. A caracterização da escória de estanho mostrou uma composição de 5,5% Nb e 0,6% Ta, dispersos nas fases ZrO2, CaSiO3 e SiO2, com um tamanho de partícula de 811 m. Para a extração dos metais, foram testados três métodos de tratamento térmico para avaliar a formação de sulfatos solúveis e sua subsequente hidrólise em água. O tratamento térmico com KHSO4 (método 1) mostrou eficiências de 2% Nb e 2% Ta nas seguintes condições: relação p/p (1:2), 400°C por 2 h, seguido de lixiviação com H2O a uma relação sólido-líquido de 1:10, 90°C por 2 h. O tratamento térmico com KHSO4-H2SO4 (método 2) mostrou eficiências de 18% Nb e 40% Ta nas seguintes condições: relação p/p/v (1:0,5:0,5), 400°C por 2 h, seguido de lixiviação com H2O a uma relação sólido-líquido de 1:10, 90°C por 2 h. O tratamento térmico com H2SO4 (método 3) mostrou eficiências de 97% Nb e 61% Ta nas seguintes condições: relação peso/volume (1:4), 200°C por 6 h, seguido de lixiviação com H2O a uma relação sólido-líquido de 1:10, 90°C por 2 h. Os melhores resultados foram obtidos com o método 3, portanto, a solução de lixiviação foi utilizada para os testes de precipitação. As melhores condições de precipitação com NH4OH foram desenvolvidas a pH 6 a 75°C por 2 h, atingindo uma eficiência de precipitação de 98% Nb e96% Ta, resultando em um concentrado de ambos os óxidos por calcinamento a 1000°C por 3 h. Assim, oferecendo um destino industrial para este produto.
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.10.2024
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ABNT
CHEJE MACHACA, Darwin Michell. Extraction of niobium and tantalum from slag generated in the production of tin by thermal treatment and acid leaching. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28012025-082751/pt-br.php. Acesso em: 25 jan. 2026. -
APA
Cheje Machaca, D. M. (2024). Extraction of niobium and tantalum from slag generated in the production of tin by thermal treatment and acid leaching (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28012025-082751/pt-br.php -
NLM
Cheje Machaca DM. Extraction of niobium and tantalum from slag generated in the production of tin by thermal treatment and acid leaching [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28012025-082751/pt-br.php -
Vancouver
Cheje Machaca DM. Extraction of niobium and tantalum from slag generated in the production of tin by thermal treatment and acid leaching [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28012025-082751/pt-br.php
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