Foto-lixiviação da calcopirita: influência do comprimento de onda na solubilização de cobre
O cobre, metal classificado como crítico nas últimas décadas, é um dos elementos mais utilizados em atividades humanas. A calcopirita é o mineral de cobre mais abundante da crosta da Terra e seu usual processamento pirometalúrgico causa problemas como alto gasto energético. Métodos (bio)hidrometalúr...
| Author: | |
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| Format: | master thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2025 |
| Country: | Brasil |
| Institution: | Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
| Repository: | Repositório Institucional da UNESP |
| Language: | Portuguese |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unesp.br:11449/313134 |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/11449/313134 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Lixiviação Calcopirita Cobre Luz Semicondutores |
| Summary: | O cobre, metal classificado como crítico nas últimas décadas, é um dos elementos mais utilizados em atividades humanas. A calcopirita é o mineral de cobre mais abundante da crosta da Terra e seu usual processamento pirometalúrgico causa problemas como alto gasto energético. Métodos (bio)hidrometalúrgicos são uma alternativa à pirometalurgia, porém, a calcopirita é refratária, com baixa cinética de lixiviação. Ainda não há um consenso na literatura sobre os motivos da refratariedade da calcopirita à processos (bio)hidrometalúrgicos. Recentes estudos demonstraram que a biolixiviação associada à irradiação com luz branca promoveu a solubilização de cobre da calcopirita, o que pode ser explicado pelo fato de a calcopirita ser um semicondutor. Assim, a partir de uma abordagem da eletroquímica de semicondutores, este estudo investigou o efeito da luz na lixiviação da calcopirita através de soluções ácidas contendo íons férricos e ferrosos. A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) foi utilizada para avaliar a relação entre o comprimento de onda (variando de 485 a 665 nm) e a intensidade luminosa (variando de 4.000 a 10.000 lux) na extração de cobre. Após 65 dias de experimento, para condições iniciadas com 200 mmol/L de Fe2+ houve um aumento na extração de cobre nas condições iluminadas por luz vermelha em alta intensidade, luz verde em média intensidade e luz azul em baixa intensidade: aumentos de 33,4; 32,5 e 30,9 % na extração de cobre quando comparadas ao escuro, respectivamente. Para condições iniciadas com 200 mmol/L de Fe3+, a luz propiciou maiores extrações em todas as situações, quando comparadas ao escuro, destacando-se a luz azul, que promoveu a extração de cobre tanto em alta quanto em baixa intensidade: 72,5 e 84,7% de aumento na extração, respectivamente. Voltametrias cíclicas indicaram um aumento na corrente e na carga efetiva passando pela superfície de eletrodos de calcopirita quando estes eram iluminados. Difratometria de Raios-X detectaram a presença majoritária de calcopirita, dióxido de silício, jarosita e enxofre, e diminuição da intensidade dos picos correspondentes da calcopirita após a lixiviação em todas as condições estudadas. Os resultados demonstram que a foto-lixiviação da calcopirita não só promove a extração de cobre, como também evidencia que as variáveis da radiação estão relacionadas ao mecanismo pela qual a luz afeta o processo. |
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