Separação de elementos de terras raras: implementação de circuito piloto e modelagem do processo de extração

Abstract

Com base em um planejamento de experimentos, foi desenvolvido um estudo para o fracionamento dos íons Nd (Neodímio) e Sm (Samário), a partir de um licor similar ao obtido por lixiviação de um minério brasileiro. Foi empregada a técnica de extração por solventes, com o intuito da obtenção de um modelo matemático representativo. A realização do planejamento dos experimentos e o uso de métodos estatísticos na interpretação dos resultados foram essenciais para a redução dos custos e de tempo de processo, proporcionando eficiência e economia ao desenvolvimento experimental. A técnica de extração por solventes foi executada com o emprego do extratante D2EHPA (ácido di-2-etilhexilfosfórico), diluído em isoparafina 17/21, em meio clorídrico, e com células do tipo mixer-settler (em estágios de extração, lavagem e reextração), selecionados previamente. Com o auxílio do software Statistica 12.0 ® foi proposto um fatorial incompleto para sete variáveis com três níveis (pH do licor, razões orgânico/aquoso (O/Aext.) da extração e da lavagem (O/Alav.), números de estágios da extração (Next.) e lavagem (Nlav.) e concentrações de orgânico (Corg.) e da solução de lavagem (HCllav.)), respectivamente, com o objetivo de determinar as condições ótimas de separação, levando em consideração a relação entre as variáveis citadas. O escopo deste trabalho é a verificação inicial dos dados já obtidos, a partir do balanço de massa do sistema.