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http://monografias.uem.mz/handle/123456789/2953| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Análise do teor de flúor em alumina do centro de tratamento de gases que alimenta as células electrolíticas da Mozal |
| Autor(es): | Ngunga, Akavale Ntelela |
| Primeiro Orientador: | Matsinhe, Jonas Valente |
| Resumo: | Durante o processo de redução electrolítica ocorre a geração de gases, incluindo fluoretos, que são recuperados por exaustão e conduzidos para Centros de Tratamento de Gás (CTG). A realização deste tratamento, possui impactos ambientais e económicos, pois os fluoretos, gasosos e particulados, são nocivos. Ao recuperar-se eficientemente estes gases, garante-se o fornecimento de alumina secundária para a unidade de redução, com 1.8% de flúor, o que permite que se reduza a quantidade de trifluoreto de alumínio adicional, pois são necessários em torno de $ 2.000/kg AlF3 para 19.7 kg AlF3/t Al produzidos. O presente trabalho tem como foco a análise do teor de flúor presente na alumina secundária presente em filtros de um CTG, pretendendo-se analisar as suas causas, focalizando-se no impacto das variações do fluxo de gás e do caudal de alimentação de alumina no processo. Para tal, operou-se os filtros a diferentes fluxos volumétricos de gás, duplicou-se o caudal de alimentação de alumina primária para um dos filtros e analisou-se o efeito destas variações na concentração de flúor. Este estudo foi realizado na MOZAL, uma empresa de fundição de alumínio localizada no Parque Industrial de Beluluane, na província moçambicana de Maputo. Na MOZAL, o tratamento de gases é feito em CTGs, mais conhecidos localmente pela sigla inglesa GTC (Gas Treatment Center), equipados com reactores com configuração de Venturi, ligados a filtros de bolsas, onde é possível controlar o fluxo volumétrico de gás e caudal de alumina que entra no centro. A análise compreendeu 4 filtros do CTG 1, nomeadamente, os filtros 4, 6, 8 e 13, sendo que o primeiro apresentava historial de bons percentuais de flúor e os restantes três apresentavam valores abaixo do pretendido. Fez-se a medição da temperatura e da pressão para que se pudesse realizar o cálculo do fluxo de gás, tendo sido registado como valor máximo 32.58 m 3 /s e mínimo 13.51 m 3 /s. Nos mesmos filtros, colheu-se amostras de alumina fluorinada e fez-se a sua caracterização espectroscópica, de modo a analisar a concentração de flúor, por Fluorescência de Raios-X (FRX). Inicialmente, os valores do percentual de flúor em alumina variaram entre 0.78% e 6.20%. Ao fim do estudo, foi possível manter os valores de flúor entre 1.37 e 3.78%, tendo sido possível observar que baixos fluxos de gás e altos caudais de alimentação influenciam negativamente na concentração de flúor em alumina. |
| Abstract: | During the electrolytic reduction process, gases are generated, including fluorides, which are recovered by exhaustion and taken to Treatment Centers for Gas (CTG). Carrying out this treatment has environmental and economic impacts, as fluorides, both gaseous and particulate, are harmful. By recovering efficiently these gases, the supply of secondary alumina to the reduction, with 1.8% of fluorine, which allows to reduce the amount of trifluoride of additional aluminum, as around $2,000/kg AlF3 are needed for 19.7 kg AlF3/t Al produced. The present work focuses on the analysis of the fluorine content present in alumina secondary present in filters of a CTG, intending to analyze its causes, focusing on the impact of variations in gas flow and feed rate of alumina in the process. For this, the filters were operated at different volumetric gas flows, the primary alumina feed rate to one of the filters was doubled and analyzed the effect of these variations in fluoride concentration. This study was carried out at MOZAL, an aluminum foundry company located in the Industrial Park of Beluluane, in Mozambican province of Maputo. At MOZAL, gas treatment is carried out in CTGs, better known locally by the English acronym GTC (Gas Treatment Center), equipped reactors with Venturi configuration, connected to bag filters, where it is possible control the volumetric gas flow and alumina flow that enters the center. The analysis comprised 4 filters of CTG 1, namely, filters 4, 6, 8 and 13, with the first had a history of good percentages of fluoride and the remaining three showed values below the target. Measurements were taken of temperature and pressure so that the calculation of the gas flow could be carried out, having been registered as maximum value 32.58 m 3 /s and minimum 13.51 m 3 /s. On the same filters, samples of fluorinated alumina and its spectroscopic characterization was carried out, in order to analyze the fluorine concentration, by X-Ray Fluorescence (FRX). Initially, the values of percentage of fluorine in alumina ranged between 0.78% and 6.20%. At the end of the study, it was possible to maintain fluoride values between 1.37 and 3.78%, and it was possible to observe that low gas flows and high feed flow rates negatively influence the concentration of fluorine in alumina (TRADUÇÃO NOSSA). |
| Palavras-chave: | Produção de alumínio Adsorção de fluoretos Mozal Centro de tratamento de gases |
| CNPq: | Engenharias Engenharia química |
| Idioma: | por |
| País: | Moçambique |
| Editor: | Universidade Eduardo Mondlane |
| Sigla da Instituição: | UEM |
| metadata.dc.publisher.department: | Faculdade de Engenharia Departamento de Engenhria Química |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://monografias.uem.mz/handle/123456789/2953 |
| Data do documento: | 1-Nov-2022 |
| Aparece nas coleções: | FE - Engenharia Química |
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