Degradação de contaminantes orgânicos em água usando catalisadores de ferro obtidos da indústria de mineração

O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a eficiência catalítica de amostras de minério de ferro na remoção dos corantes azul de metileno (AM) e rodamina B (RhB), além do fármaco paracetamol (PRC), por meio de reações do tipo Fenton heterogêneo. No capítulo 1, amostras coletadas em diferentes pontos na mina (alimentação, concentrado e rejeito (A, C e R)) foram caracterizadas por DRX, FTIR, Fisissorção de N2, análise química e TPR. As principais fases minerais presentes nas amostras são: hematita, magnetita, maghemita, goethita, quartzo e o teor de Fe difere de acordo com o ponto de coleta na planta mineradora. Os ensaios de degradação da RhB foram otimizados avaliando-se o pH do meio, quantidade de catalisador e oxidante, adição de promotores ácidos, bem como o estudo com sequestradores de radicais para avaliar o mecanismo de reação. Em pH 3,0 e 9,0 foram observadas as maiores taxas de remoção e a adição de ácido fórmico (HFor) favoreceu termodinamicamente a degradação por geração de radicais hidroxila. A maior remoção do corante (85%) foi obtida após 75 min de reação usando 50 mg de catalisador R, 0,1 mL de H2O2 e o mecanismo de reação ocorre por via radicalar. A remoção do AM apresentou valores inferiores (33%) na ausência de HFor e os catalisadores apresentaram potencial de oxidação do PRC usando H2O2 (66% de remoção para R). No segundo capítulo, a amostra do rejeito (R) foi modificada por tratamento térmico em atmosfera de metano (R-CH4) e na formação de um compósito (R-PET) por impregnação do R com um resíduo de PET em pó, seguido de tratamento térmico em atmosfera de N2. As amostras foram caracterizadas através das técnicas citadas no capítulo 1, além de TGA e espectroscopia de Mössbauer (EM). Os testes catalíticos foram realizados para avaliar a oxidação dos compostos AM, RhB e PRC e as amostras modificadas apresentaram maior remoção de contaminante que o rejeito, o que pode ser atribuído à formação de novas fases minerais contendo íons Fe+2, espécies mais ativas no processo tipo Fenton.