[go: up one dir, main page]

BRPI0803394A2 - composição de um material com estrutura porosa, método para preparar uma composição e uso de uma composição - Google Patents

composição de um material com estrutura porosa, método para preparar uma composição e uso de uma composição Download PDF

Info

Publication number
BRPI0803394A2
BRPI0803394A2 BRPI0803394-3A BRPI0803394A BRPI0803394A2 BR PI0803394 A2 BRPI0803394 A2 BR PI0803394A2 BR PI0803394 A BRPI0803394 A BR PI0803394A BR PI0803394 A2 BRPI0803394 A2 BR PI0803394A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
hours
composition
bentonite
cylinders
composition according
Prior art date
Application number
BRPI0803394-3A
Other languages
English (en)
Inventor
Santos Roberto Dos
Original Assignee
Desarrollos Tecnicos Mc S L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Desarrollos Tecnicos Mc S L filed Critical Desarrollos Tecnicos Mc S L
Priority to BRPI0803394-3A priority Critical patent/BRPI0803394A2/pt
Priority to PCT/ES2009/070331 priority patent/WO2010015724A1/es
Priority to ARP090103003A priority patent/AR073264A1/es
Priority to UY0001032039A priority patent/UY32039A/es
Publication of BRPI0803394A2 publication Critical patent/BRPI0803394A2/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/043—Carbonates or bicarbonates, e.g. limestone, dolomite, aragonite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B01J20/28021—Hollow particles, e.g. hollow spheres, microspheres or cenospheres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28059—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being less than 100 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3014—Kneading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635—Compounding ingredients
    • C04B38/064—Natural expanding materials, e.g. clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D3/00—Calcareous fertilisers
    • C05D3/02—Calcareous fertilisers from limestone, calcium carbonate, calcium hydrate, slaked lime, calcium oxide, waste calcium products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/45—Form not covered by groups C05G5/10 - C05G5/18, C05G5/20 - C05G5/27, C05G5/30 - C05G5/38 or C05G5/40, e.g. soluble or permeable packaging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

A presente invenção se refere à preparação de novos materiais com estrutura porosa que contém carbonato de cálcio de origem mineral ou procedente de algas formadas majoritariamente por dito sat junto com argilas tipo bentonita. Também se refere à sua utilização industrial na eliminação de gases e vapores ácidos e a seu emprego como fertilizantes agrícolas. Estes materiais se caracterizam por estar conformados como cilindros ocos tipo macarrão liso ou estriado, reto, curvo, de corte regular ou irregular em qualquer forma e tamanho e por apresentar um apreciável desenvolvimento textural.

Description

"COMPOSIÇÃO DE UM MATERIAL COM ESTRUTURA POROSA,MÉTODO PARA PREPARAR UMA COMPOSIÇÃO E USO DE UMA COMPOSIÇÃO"
SETOR DA TÉCNICA
A invenção se refere a novos materiais com estrutura porosa esua utilização industrial na eliminação de gases e vapores ácidos e seuemprego na agricultura como fertilizantes de solos.
ESTADO DA TÉCNICA
A eliminação de compostos indesejáveis presentes nos efluentesindustriais tem sido objeto de numerosos estudos e desenvolvimentostecnológicos com o fim de evitar sua emissão para a atmosfera.
O anidrido sulfuroso e os óxidos de nitrogênio, que são oscompostos, em conjunto com o amoníaco, que mais contribuem para a formaçãode chuva ácida, são gerados principalmente nas unidades que incineramcombustíveis fósseis ou seus derivados.
Dentre as tecnologias desenvolvidas para a eliminação de gases evapores ácidos, o tratamento com suspensões aquosas de carbonatos, hidróxidos eoxido de elementos alcalinos e alcalino-terrosos ou suas misturas é o processoutilizado na maioria das instalações de dessulfuração.
Nestes processos o SO2 é absorvido na água e o ácido formadodeve ser neutralizado para permitir que a absorção do SO2 continue. A velocidadeem que ocorre esta neutralização condiciona a rapidez com que o SO2 é absorvidono licor.
Em sua forma mais generalizada este processo utiliza carbonato decálcio. A escassa solubilidade deste composto limita a concentração de cátionscálcio na água e com isso a velocidade de neutralização do SO2 absorvido;consequentemente esta reação resulta ser a etapa de controle do processo global.Nestes processos, por via úmida, é necessário empregar elevadas relaçõeslíquido/sólido, grandes tempos de contato e a adição eventual de aditivos paramanter o pH do sistema.
Apesar de sua extensa implementação, esta tecnologia por viaúmida apresenta importantes problemas tecnológicos. São especialmente severosa deposição indesejável de sólidos nas paredes dos depósitos ou tubulações e osfreqüentes entupimentos das tubeiras e condutos; ambos fenômenos indesejáveissão causados pela transformação de sulfito de cálcio em sulfato de cálcio (gesso)por ação do oxigênio presente nos gases a tratar. Desta forma, os materiais deconstrução destas unidades estão expostos aos efeitos de fenômenos de corrosão,erosão e abrasão, especialmente em zonas de contato com as suspensões, lamasou polpas utilizadas no processo.
Outras dificuldades adicionadas são a gestão e o tratamento daslamas e da água excedentes do processo, que devem cumprir com asregulamentações vigentes em cada país para sua descarga.
Para sanar estas dificuldades foram propostos numerososprocedimentos. Assim, por exemplo em US 4.690.807, US 5.362.458 e US6.221.325 substitui-se as suspensões aquosas de compostos sólidos por umasolução de sulfato de amônio, onde o sulfito e bissulfito de amônio formados seoxidam a sulfato e bissulfato de amônio que, mediante tratamento com amoníaco,se transforma em sulfato de amônio em duas etapas de reação; na US 4.035.470utiliza-se compostos de cobre ou ferro para inibir a oxidação de sulfito a sulfato.
A maioria das propostas registradas melhoram aspectos doprocesso, se bem que, em muitos casos, aumentam a complexidade do sistema e adificuldade de sua operação.
Por outro lado, são conhecidas certas argilas que apresentampropriedades plásticas, isto é, suficientemente úmidas, são deformáveis quando seaplica uma leve pressão mantendo a forma e que se tornam rígidas na secagem evítreas ao se submetê-las a altas temperaturas. Em geral são filossilicatos naturaiscompostos por pequenas partículas ou cristais, geralmente de tamanho coloidal,que dão lugar a materiais de grande desenvolvimento superficial com capacidadetanto de adsorção física, quanto de interação química.
A maioria das argilas plásticas pode incorporar como carga outrosmateriais em forma de pó. Assim, por exemplo Larsson B.K. et al (J. Amer. OilChem. Soe. 64365-70, 1987) descrevem a preparação de misturas demontmorilonita cálcica com carbono ativado para a eliminação de benzopirenopresente como impureza em óleos comestíveis; com este mesmo objetivo, na US5.218.132 utiliza-se uma esmectita que contém dentro de sua textura carbonoativado formado por carbonização de óleo previamente adsorvido. Desta forma,Yates, M. et al (Studies in Surface Science and Catalysis, 160, pp 233-240, 2007)estudam a incorporação de dióxido de titânio na estrutura da bentonita comopossível suporte de catalisadores.
A bentonita é uma argila de grão muito fino do tipo damontmorilonita e apresenta uma estrutura e composição química que lhe confereuma alta superfície específica, alta capacidade de troca catiônica, grandeplasticidade e facilidade de moldagem. O material conformado de bentonita podeincorporar como carga quantidades importantes de diferentes materiais entre osquais se encontram os carbonates de cálcio ou magnésio; este fato supõe uma viade grande interesse para a preparação de compostos adsorventes/reativos de gasesácidos com geometria adequada para sua utilização industrial.
A bentonita é utilizada em numerosos produtos e processos(Kendall, T.,1996 Industrial Minerais. May., pp 25-37); é conhecida suautilização para a melhoria de solos arenosos ou ácidos cujo efeito poderia serpotencializado pela incorporação em sua estrutura de compostos que não sócontenham elementos de interesse na preparação do solo mas que introduzam,diferentemente dos fertilizantes sólidos convencionais, a macroporosidadenecessária para facilitar os desejáveis processos biológicos, como é o caso damaioria das algas.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
A presente invenção se refere a novos materiais, com estruturaporosa conformados preferentemente como cilindros ocos, a sua utilizaçãoindustrial na eliminação de gases e vapores ácidos e a seu emprego naagricultura como fertilizantes de solos.
A presente invenção se refere a uma composição de materialadsorvente/reagente caracterizada pelo fato de que compreende bentonita juntocom carbonatos de elementos alcalino-terrosos de origem mineral ou orgânica,neste caso procedente de algas calcárias.
Para a preparação dos materiais objeto desta invenção mistura-se, a seco e de forma homogênea, pós de bentonita e dos carbonatosselecionados; posteriormente, a mistura é amassada com água em umaamassadora de alto cisalhamento. Quando as partículas de bentonita sãoamassadas adequadamente em um meio aquoso (ou em qualquer outrosolvente polar) produz-se uma massa pseudoplástica que incorpora comgrande facilidade as partículas do carbonato. A massa obtida depois doamassamento é moldada ou extrudada para obter a forma desejada eposteriormente seca-se a mesma preferivelmente a temperatura ambientedurante pelo menos 2 horas e a 80-150°C, durante pelo menos quatro horas;posteriormente o material é tratado termicamente entre 300°C-900°C durantepelo menos 2 horas em ar.
Quando a massa úmida obtida com estes materiais éconformada em estruturas de cilindros ocos de dimensões adequadas, pode-seobter materiais adsorventes com altas vantagens operacionais para adepuração de fluidos em regime dinâmico ou para sua incorporação ao solocomo fertilizante ou potencializador de fertilizantes convencionais.
Estes cilindros ocos podem ser do tipo "macarrão" liso,estriado, reto, curvo, de corte regular ou irregular, de qualquer forma etamanho. Em sua aplicação para a eliminação de gases e vapores ácidos, apassagem do fluido a depurar através do material adsorvente disposto nestaforma geométrica, dá lugar a uma dinâmica de fluido que combina um regimeturbulento provocado pelo fluxo que passa entre os cilindros com um regimelaminar que tem lugar na passagem do fluido pelo interior dos cilindros ocos.
Esta situação dá lugar a um comportamento singular que melhorasignificativamente a eficácia do fenômeno de adsorção se se compara com asunidades conformadas em colméia onde o fluido passa através dela segundoum regime laminar. Em sua aplicação como fertilizante o material oferecemaior superfície de contato por unidade de volume que os sistemas quecontém pellets ou materiais maciços e sua estrutura macroporosa facilita oespaço adequado para um melhor desenvolvimento dos desejáveis processosbiológicos.
A presente invenção se refere ainda a um método para prepararas composições assinaladas anteriormente. Segundo uma realização preferidado método, esta compreende as seguintes etapas:
a) misturar pós de bentonita e carbonato de cálcio até obteruma mistura de pós homogênea,
b) amassar a mistura homogênea de pós obtida com adição deágua para obter uma pasta úmida,
c) conformar a pasta úmida em forma de cilindros ocos,
d) secar as peças conformadas al ar e temperatura ambientepelo menos durante 2 horas e entre 80 e 150°C pelo menos durante 4 horas,preferentemente durante 24 horas,
e) tratar termicamente as peças a temperaturas compreendidasentre 650°C e 900°C, preferentemente entre 700°C e 800°C, durante pelomenos 2 horas, preferentemente durante pelo menos 4 horas.
De acordo com esta realização, preferentemente, na etapa a)mistura-se exclusivamente bentonita e carbonato de cálcio com umaproporção de bentonita entre 20 e 30% em peso.
Tratamentos térmicos do material preparado com bentonita ecarbonato de cálcio a temperaturas inferiores a 400°C dão lugar a peçasdemasiadamente sensíveis à abrasão e ao desmoronamento da estrutura físicapor efeito da água. Estas limitações praticamente desaparecem quando omaterial é tratado por tempos superiores a 2 horas a temperaturascompreendidas entre 500°C e 800°C. A partir de 600°C o carbonato setransforma em oxido de cálcio com desprendimentos de CO2. A temperaturasde 700°C durante um tempo não inferior a 2 horas, todos os carbonatos se descompõem.
As peças conformadas e estabilizadas termicamente a 700°Capresentam um alto teor de novos macroporos, originados principalmentepelos ocos ou espaços que se originam pelo desprendimento do anidridocarbônico. Consequentemente observa-se um aumento no valor do volumetotal de poros com a temperatura e tempo de tratamento: para a composiçãoinicial carbonato de cálcio/bentonita de 70:30, as peças tratadas a 600°C/2hapresentam um volume total de poros de 0,27 ml-g"1, para 700°C/2h o valoraumenta a 0,76 ml-g"1 epara 800°C/2h passa a 0,79 ml-g"1.
A presente invenção se refere também ao uso de umacomposição realizada tal como se descreveu anteriormente, como materialadsorvente/reagente para eliminação de gases e vapores ácidos em regimedinâmico. Quando gases contaminados com dióxidos de enxofre, ácidoclorídrico ou ácido fluorídrico ou suas misturas são feitos passar através destematerial em forma de cilindro oco, produz-se a reação destes gases ácidoscom o oxido de cálcio que contém, formando-se com extraordinária eficácia osulfito, sulfato, cloretos e fluoretos de cálcio que ficam depositadospreenchendo os poros do material. O material saturado, disposto em um leitomóvel, pode ser substituído com facilidade (por exemplo, mediante umsistema pneumático) pelo material fresco sem problemas de corrosão,depósitos, ou tratamento de Iodos.
O carbonato de cálcio utilizado pode ser de origem mineral oupode-se mesmo empregar algas calcárias de alto teor em dito sal comrendimentos semelhantes.
Desta forma, estes materiais quando na etapa e) são tratados atemperaturas entre 500°C e 600°C durante pelo menos 2 horas, podem serutilizados como agentes neutralizantes ou re-mineralizantes para tratamentode águas, baixando seu teor em CO2 e ministrando os íons carbonato ebicarbonato necessários.
Segundo outra realização particular preferida do método, estecompreende as seguintes etapas:
a) misturar pós de bentonita e alga calcária até obter umamistura de pós homogênea,
b) amassar a mistura homogênea de pós obtida com adição deágua para obter uma pasta úmida,
c) conformar a pasta úmida em forma de cilindros ocos,
d) secar as peças conformadas ao ar e temperatura ambientepelo menos durante 2 horas e entre 80 e 150°C pelo menos durante 4 horas,preferentemente durante 24 horas,
e) tratar termicamente as peças a temperaturas compreendidasentre 300°C e 600°C, preferentemente entre 400°C e 500°C, durante pelomenos 2 horas, preferentemente durante pelo menos 4 horas em ar.
De acordo com esta realização, preferentemente, na etapa a) semisturam bentonita e alga calcária em uma proporção de bentonita de 10 a 15% em peso.
O material preparado com bentonita e alga calcária com umteor em bentonita de 10% e tratado a 500°C durante 4 horas em ar apresentauma superfície específica de 7 m2-g_1 e com um volume total de poros de 0,28ml-g"1.
A presente invenção se refere também ao uso de umacomposição realizada tal como se descreveu anteriormente, como materialfertilizante e de melhoria de solos ácidos ou arenosos, introduzindo osnumerosos elementos nutrientes presentes na alga calcária e oferecendo umaforma de cilindro oco com paredes macroporosas que favorecem de maneiraextraordinária os fenômenos biológicos que intervém no crescimento dasplantas.
Em outra aplicação, os cilindros assim preparados sãoutilizados como camas (recobrimento temporal do solo) em granjas de avesmelhorando a salubridade da instalação, favorecendo a engorda dos animais eincrementando a qualidade do produto.
A bentonita utilizada como matéria prima nesta invenção foifornecida por Tolsa, S.A. com a denominação Atox, com uma superfícieespecífica BET de 130 m -g" e um tamanho de partícula de 75% menor que45 um. Desta forma utilizou-se uma bentonita natural fornecida por Oil-DryCorporation denominada Bentonita do Paraná com uma superfície específicaBET de 95 m^g"1 e um tamanho de partícula de 82% menor que 44 um.
O carbonato de cálcio precipitado utilizado nesta invençãodenominado SOCAL P2V foi fornecido pelo Grupo Solvay com uma purezado 98,8% e um tamanho de partícula médio de 1,5 um e uma superfícieespecífica de 7 m -g" .
A alga calcária foi fornecida por Algarea Mineração Indústriae Comercio Ltda. (Brasil) e corresponde predominantemente à espécieLithothamnium SP. O valor médio de sua composição ponderai é de 90,9% decarbonato de cálcio, 3% de magnésio como Mg e 0,75% de sílica como Si02.
O resto corresponde a compostos de mais de 20 elementos presentes empequenas quantidades. 90% das partículas desagregadas deste material secoapresentam um tamanho inferior a 5,2 um. A textura porosa deste materialapresenta uma superfície específica média de 6 m -g" com desenvolvimentotextural centrado na macroporosidade (poros de diâmetro 50-10.000 nm) eausência de microporos.
EXEMPLOS DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃOA presente invenção é ilustrada adicionalmente mediante osseguintes exemplos, os quais não pretendem ser limitativos de seu alcance.
Exemplo 1
Utiliza-se como matérias primas carbonato de cálcio Socai P2Vfornecido por Solvay e Bentonita do Paraná fornecida por Oil-Dry Corporation;ambos materiais em forma de pó.
Mistura-se 322,6 g de bentonita com 7% de umidade com 705 g decarbonato de cálcio com 0,7% de umidade. Uma vez obtida uma misturahomogênea, esta é levada a uma amassadora de duplo sigma e se inicia oamassamento adicionando lentamente água deionizada; completada a adição deágua, mantém-se o amassamento durante 4 horas. A massa assim obtida éconformada mediante uma extrusora para obter cilindros ocos de 10 mm decomprimento, 4,5 mm de diâmetro exterior e 2,5 mm de diâmetro interior. Aspeças conformadas, são secadas ao ar a temperatura ambiente durante 24 horas eposteriormente são tratadas a 150°C durante 24 horas em atmosfera de ar e a700°C durante 2 horas em atmosfera de ar.
Os cilindros ocos assim obtidos apresentam uma superfícieespecífica de 30 m2g_1, um volume de microporos desprezível, um volume demesoporos de 0,08 cm g" e um volume de macroporos de 0,68 cm g" . Aspropriedades mecânicas dos cilindros obtidos resultam adequadas para suautilização industrial; assim sua estrutura resultou ser perfeitamente estávelfrente à água ou vapor de água.
Exemplo 2
O material preparado no exemplo anterior é ensaiado paradeterminar sua capacidade de adsorção em regime dinâmico. Os ensaios sãorealizados a temperaturas de 20-24°C e pressão próxima à atmosférica. O ar atratar contém 4% molar de água e 700 ppm de S02. Opera-se a umavelocidade espacial de 2014 h"1 (C.N.) e uma velocidade linear de passagemdos gases através do leito de 0,2 Nm-s'1; a adsorção de SO2 é medida até umaconcentração na saída de 50 ppm.
Depois do ensaio de adsorção o material utilizado incrementaseu peso em 46% e sua resistência à compressão passa de 1,0 a 2,2 kg-cm"1.
Exemplo 3
Seguindo o procedimento exposto no exemplo 1, prepara-secilindros ocos, estriados de 10 mm de largura, 5 mm de diâmetro externo e 3mm de diâmetro interno, utilizando como matérias primas bentonita fornecidapor Tolsa, S.A. (Espanha) com a denominação Atox e alga calcária fornecidapor Algarea Mineração Indústria e Comércio Ltda. (Brasil). A relaçãoponderai bentonita/alga é de 20:80. Neste exemplo o tratamento térmico doscilindros ocos conformados e secos é levado a cabo à 500°C durante 4 horasem atmosfera de ar.
O produto obtido apresenta uma superfície BET de 15 m2-g_1 eum volume total de poros de 0,20 cm -g" dos quais 0,15 cm -g'correspondem ao volume ocupado pelos macroporos. A densidade deenchimento do produto resulta ser de 0,58 g-cm" e sua capacidade deadsorção de água de 0,18 g de água por grama de produto.
Exemplo 4
Prepara-se um primeiro produto conforme o descrito noexemplo 3, que supõe um tratamento térmico à temperatura de 500°C durante4 horas em ar. Assim, prepara-se um segundo produto semelhante ao descritono exemplo 3, se bem que o tratamento térmico é levado a cabo a 400°Cdurante 4 horas. Finalmente prepara-se um terceiro produto com tratamento a300°C durante 4 horas. Os produtos são misturados na relação 1:1:1 em pesopara sua utilização como fertilizante em uma plantação de soja na proporçãode 300-350 kg/ha obtendo uma produtividade média, medida em Tn/ha,superior a 10% em peso com respeito à área da plantação utilizada comoreferência.
A classificação de tamanhos -micro, meso e macro- utilizadaneste documento é a adotada pela IUPAC "Manual of Symbols andTerminology of Physicochemical Quantities and Units" E. Butterworths.Londres (1972). Os valores dos volumes de poros e de superfície específicados materiais foram determinados por intrusão de mercúrio e medianteadsorção de nitrogênio seguindo o método BET.
Utilização da nova tecnologia de produto (macarrão), na preparação daforração do solo (camas), das granjas de criação de aves.
Atualmente, os produtores de aves utilizam aparas demadeiras,(flocos de madeira) denominada, para a confecção da forração dosolo das granjas de criação. A finalidade da utilização desta forração é evitar ocontato direto das aves com o solo e absorver a umidade proveniente do piso eas fezes das aves durante o período de crescimento.
A movimentação das aves sobre a serragem umedecidadurante o período de crescimento, proporciona a compactação da forração.Devido a esta alteração, a forração fica com uma consistência mais dura,forçando as aves a caminhar com as patas espalmadas.
Normalmente, a serragem úmida proporciona o ambienteadequado para a proliferação de microorganismos tais como bactérias, fungose ácaros que interferem negativamente na saúde das aves.
A nova tecnologia desenvolvida consiste na substituição dasforrações confeccionadas com serragens, pela utilização de um produto com oformato de macarrão, produzido através da extrusão de produtos mineraisnaturais.
A utilização desta nova tecnologia evita o contato direto dasaves com o solo e também proporciona o contato das patas das aves com umpiso de consistência mais macia, que modifica naturalmente, a característicade movimentação das aves.
Ao contrário da situação descrita anteriormente, na qual asaves caminham com as patas espalmadas, a utilização do macarrão facilita amovimentação, pois as aves utilizam as patas, os dedos e as unhas, de formamais uniforme.
As unhas das patas que se desenvolvem muito mais já que oanimal tem tendência a escavar no solo duro e neste momento a fricção dasunhas nos macarrões absorve uma quantidade de carbonato de cálcio eminerais muito importante, por este motivo os dedos se desenvolvem muitomais devido ao tamanho das unhas e à calcificação de toda a estrutura daspatas do animal.
A utilização do macarrão como material de confecção daforração do piso das granjas, proporciona diretamente os seguintes benefíciospara as aves:
1. Mineralização das unhas e dos bicos;
2. Melhor calcificação do esqueleto;
3. Aumento das dimensões das unhas com conseqüenteaumento das dimensões dos dedos, das esporas, e das canelas;
4. Aumento na proporção do peito devido à facilidade de
movimentação;
5. Alteração na consistência da carne das aves, gerando umacarne mais tenra e saborosa; e,
6. Redução do tempo de criação
Adicionalmente, durante o período de crescimento as aves sealimentam do macarrão que possui em sua composição, carbonates eminerais.
Adicionalmente, durante o período de crescimento as avestendem a picar e ingerir os macarrões que por sua composição, em carbonatese minerais ativa a ativação do estômago do animal diminuindo o teor deamoníaco que ao mesmo tempo modifica a composição dos resíduos ediminuindo o teor de líquidos dos mesmos.
Esta atividade complementar de alimentação fará com queocorra no estômago das aves a diminuição significativa do teor de amônia queé gerado no processo de digestão. Esta redução do teor de amônia ocorredevido a neutralização da amônia com os carbonates e minerais presentes nomacarrão, que favorece o processo de digestão e modifica a composição dasfezes, tornando-as mais secas.
A diminuição do teor de umidade nas fezes das aves contribuidiretamente para a diminuição da umidade do piso da granja.
A umidade do piso da granja também é reduzida devido aabsorção desta umidade pela estrutura de formação do macarrão.Paralelamente, reações termófilas que ocorrem no interior do macarrãotransformam o amoníaco presente no ambiente em carbonato de amônio, queé um agente saneante natural.
A geração do carbonato de amônio juntamente com adiminuição do teor de umidade no piso da granja, são condições que nãofavorecem o crescimento das bactérias, dos fungos e dos ácaros,proporcionando um ambiente mais saudável para o crescimento das aves.
Cita-se as propriedades dos materiais de acordo com ainvenção:
Aporte de Ca-Mineralização Adsorventes de NH3 e água Adsorventes de odores Reguladores de umidade relativa
Tempo de vida útil superior aos materiais empregados naatualidade.
Os efeitos no crescimento e desenvolvimento das espéciespodem ser resumidos:Crescimento:
• Disposição postural das aves que permite um maior desenvolvimento dosdedos e patas por contato direto• Mineralização dos ossos
• Incremento da absorção de nutrientes por ingestão.Desenvolvimento
• Incremento permanente da massa nas patas e no peito
• Reforço do esqueleto
• Reforço da casca dos ovos
• Redução da concentração em amoníaco das fezes
• Redução de problemas oculares e respiratórios
• Melhoria da qualidade do ar
• Melhoria do aspecto das aves.
Benefícios:
• Incremento da massa molecular em menos tempo
• Redução do período de engorda
• Redução de doenças infecciosas
• Aumento da produtividade
• Maior tempo de vida da cama
• Aplicação posterior do material => adubo agrícola
Neste caso, o material transformado em pasta por efeito daadsorção dos dejetos e das pisadas das aves é rico em N, P, K, carbonates,oligoelementos e matéria orgânica e se converte assim em um aporte denutrientes para solos em agricultura como adubo.

Claims (11)

1. Composição de um material com estrutura porosacaracterizada pelo fato de que compreende bentonita junto com carbonates deelementos alcalino-terrosos.
2. Composição de um material com estrutura porosa de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os carbonates deelementos alcalino-terrosos podem ter origem mineral ou proceder de algasque contém ditos carbonates.
3. Composição de um material com estrutura porosa de acordocom as reivindicações 1 e 2, caracterizada pelo fato de que dita composiçãoestá conformada como cilindros ocos .
4. Composição de um material com estrutura porosa de acordocom as reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que ditos cilindrosocos são selecionados entre cilindros lisos de corte regular ou irregular,cilindros estriados de corte regular ou irregular, cilindros retos de corteregular ou irregular e cilindros curvos de corte regular ou irregular, cujasdimensões preferidas são de 10 mm de comprimento, 5 mm de diâmetroexterno e 3 mm de diâmetro interno.
5. Composição de acordo com as reivindicações 1 a 4,caracterizada pelo fato de que compreende bentonita e carbonato de cálcio deorigem mineral ou orgânica, com teores de bentonita de 20-30% em peso, ouos derivados que são obtidos ao tratar estes materiais conformados atemperaturas igual ou superiores a 650°C e igual ou inferiores a 900°Cdurante pelo menos 2 h em ar.
6. Método para preparar a composição de acordo com asreivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende as etapasseguintes:a) misturar pós de bentonita e carbonato de cálcio de origemmineral ou orgânica até obter uma mistura de pós homogênea,b) amassar a mistura homogênea de pós obtida com adição deágua para obter uma pasta úmida,c) conformar a pasta úmida em forma de cilindros ocos,d) secar as peças conformadas ao ar e temperatura ambientepelo menos durante 2 horas e entre 80 e 150°C pelo menos durante 4 horas,preferentemente durante 24 horas,e) tratar termicamente as peças a temperaturas compreendidasentre 650°C e 900°C, preferentemente entre 700°C e 800°C, durante pelomenos 2 horas, preferentemente durante 4 horas, sendo que de acordo com arealização preferida do método, a composição apresenta uma superfícieespecífica entre 15 e 30 m2-g"leum volume total de poro entre 0,7 e 0,8 ml-g"1.
7. Composição de acordo com as reivindicações 1 e 4,caracterizada pelo fato de que compreende bentonita e alga calcária comteores de bentonita de 10-15% em peso ou os derivados que são obtidos aotratar estes materiais conformados a temperaturas superiores ou iguais a 300°C e inferiores ou iguais a 600°C durante pelo menos 2 horas em ar.
8. Método para preparar uma composição de acordo com asreivindicações 1 a 4 e 7, caracterizado pelo fato de que compreende as etapasseguintes:a) misturar pós de bentonita e alga calcária até obter umamistura de pós homogênea,b) amassar a mistura homogênea de pós obtida com adição deágua para obter uma pasta úmida,c) conformar a pasta úmida em forma de cilindros ocos,d) secar as peças conformadas ao ar e temperatura ambientepelo menos durante 2 horas e entre 80 e 150°C pelo menos durante 4 horas,preferentemente durante 24 horas,e) tratar termicamente as peças a temperaturas compreendidasentre 300°C e 600°C, preferentemente entre 400°C e 500°C, durante pelomenos 2 horas, preferentemente durante 4 horas em ar, sendo que de acordocom a realização preferida do método, a composição apresenta uma superfícieespecífica entre 7 e 15 m^g"1 eum volume total de poro entre 0,2 e 0,3 ml-g"1.
9. Uso de uma composição de acordo com as reivindicações 1a 6, que se referem aos produtos preparados a partir de bentonita e carbonatode cálcio de origem mineral ou orgânica, caracterizado pelo fato de que écomo material adsorvente em regime dinâmico de gases e vapores ácidos.
10. Uso de uma composição de acordo com as reivindicações-1, 2, 3, 4, 7 e 8 que se referem aos produtos preparados a partir de bentonita ealga calcária, caracterizado pelo fato de que é como material fertilizante desolos.
11. Uso de uma composição de acordo com as reivindicações-1, 2, 3, 4, 7 e 8 que se referem aos produtos preparados a partir de bentonita ealga calcária, caracterizado pelo fato de que é para a preparação da forraçãodo solo (camas) das granjas de criação de aves.
BRPI0803394-3A 2008-08-08 2008-08-08 composição de um material com estrutura porosa, método para preparar uma composição e uso de uma composição BRPI0803394A2 (pt)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0803394-3A BRPI0803394A2 (pt) 2008-08-08 2008-08-08 composição de um material com estrutura porosa, método para preparar uma composição e uso de uma composição
PCT/ES2009/070331 WO2010015724A1 (es) 2008-08-08 2009-08-03 Composición de un material con estructura porosa, procedimiento para preparar una composición y uso de una composición
ARP090103003A AR073264A1 (es) 2008-08-08 2009-08-05 Composicion de un material con estructura porosa, procedimiento para preparar una composicion y uso de una composicion
UY0001032039A UY32039A (es) 2008-08-08 2009-08-06 Composición de un material con estructura porosa, procedimiento para preparar una composición y uso de una composición

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0803394-3A BRPI0803394A2 (pt) 2008-08-08 2008-08-08 composição de um material com estrutura porosa, método para preparar uma composição e uso de uma composição

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0803394A2 true BRPI0803394A2 (pt) 2010-08-03

Family

ID=41663303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0803394-3A BRPI0803394A2 (pt) 2008-08-08 2008-08-08 composição de um material com estrutura porosa, método para preparar uma composição e uso de uma composição

Country Status (4)

Country Link
AR (1) AR073264A1 (pt)
BR (1) BRPI0803394A2 (pt)
UY (1) UY32039A (pt)
WO (1) WO2010015724A1 (pt)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4387653A (en) * 1980-08-04 1983-06-14 Engelhard Corporation Limestone-based sorbent agglomerates for removal of sulfur compounds in hot gases and method of making
US4671208A (en) * 1984-12-07 1987-06-09 International Packaging, Inc. Clay and limestone composition
US6752850B1 (en) * 1999-06-18 2004-06-22 Ultimate Products (Aust) Pty Ltd Liquid soil conditioner
ES2278535B1 (es) * 2006-01-27 2008-06-16 Aplicacions Biotecnologiques En Salut Alimentacio I Medi Ambient, Bionatur, S.L. Adsorbentes con enstatita en su composicion para operacion de unidades en regimen dinamico.

Also Published As

Publication number Publication date
AR073264A1 (es) 2010-10-28
UY32039A (es) 2010-03-26
WO2010015724A1 (es) 2010-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2324972B1 (es) Materiales con forma de cilindros huecos que contienen bentonita y su utilizacion en procesos de adsorcion/desorcion.
Alvarez Sepiolite: properties and uses
CN103933595B (zh) 复方除臭剂及其使用方法
KR102032335B1 (ko) 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법
CN101786777B (zh) 一种处理生活污泥或动物粪便得到的组合物及其应用
CN109650539A (zh) 用于去除地下水硝酸盐的生物填料及其制备方法和应用
CN110980856B (zh) 一种特种鱼养殖池塘改底用组合物及其应用
CN114521496A (zh) 一种含益生菌的抑菌除味猫砂及其生产工艺
PT2674397T (pt) Método de preparação de uma argila organofílica intercalada ou esfoliada a partir de uma argila e de macroalgas, produtos fertilizantes, suplemento alimentar para animais e alimento para peixes correspondentes
BRPI0803394A2 (pt) composição de um material com estrutura porosa, método para preparar uma composição e uso de uma composição
JPS5854856B2 (ja) ペツト，家禽類用し尿吸着脱臭剤
KR20180119726A (ko) 녹조·적조 제거를 위한 수질정화제
CN1299820C (zh) 低成本除臭干燥剂及其制备方法
KR101097854B1 (ko) 유기질 비료 및 그 제조방법
JPH04210536A (ja) 発酵床添加材
PT717928E (pt) Cama de material absorvente para animais constituido por sepiolite e processo para a sua preparacao
KR101394748B1 (ko) 토양개량용 산소발생담체
JPS6242736A (ja) 成型ゼオライトを用いる養殖池の清浄化方法
KR200270568Y1 (ko) 기능성 합지풀로 제조된 골판지 및 그 종이상자
KR20120021968A (ko) 분뇨를 태운 재를 이용한 유기질 비료 및 그 제조 방법
EP0489982A1 (en) Material for cultivation soils and method of manufacturing thereof
KR0182403B1 (ko) 축산 폐수 처리용 자체 분해형 규산칼슘계 다공체 제조방법
JP2007007610A (ja) 微粉炭燃焼灰を利用した環境改善材
KR20020093653A (ko) 제올라이트와 일라이트와 벤토나이트의 성형
JP6444257B2 (ja) 家畜用敷料

Legal Events

Date Code Title Description
B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: DESARROLLOS TECNICOS MC, S.L. (ES)

Free format text: TRANSFERIDO DE: ROBERTO DOS SANTOS

B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B08F Application fees: application dismissed [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 3A ANUIDADE.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]

Free format text: NAO APRESENTADA A GUIA DE CUMPRIMENTO DE EXIGENCIA. REFERENTE AS 3A E 4A ANUIDADES.