Julho 2025 vol. 11 num. 1 - XV Encontro Científico de Física Aplicada

Artigo - Open Access.

Idioma principal | Segundo idioma

Preparação de fotocatalisadores a partir de rejeito de minério de ferro para aplicações na remoção de contaminantes ambientais

Preparation of Photocatalysts from Iron Ore Tailings for Applications in Environmental Contaminant Removal

Souza, Thalyta Gumieiro De ;

Artigo:

Os efluentes da indústria têxtil contêm elevados teores de corantes sintéticos, substâncias tóxicas e resistentes à degradação, que representam um desafio crescente para o tratamento de águas residuais. Este trabalho propõe a valorização de rejeitos de mineração de ferro por meio da síntese de ferritas com propriedades fotocatalíticas, aplicadas na degradação do corante azul de metileno (AM) via processo foto Fenton heterogêneo. As amostras foram obtidas por coprecipitação a partir de rejeitos ultrafinos (FRUFF) e arenosos (FRFF), ambos coletados na Mina de Fazendão (MG). As caracterizações por DRX, MEV e FTIR confirmaram a presença das fases cristalinas de hematita (Fe2O3) e magnetita (Fe3O4), com diferenças morfológicas entre as amostras que influenciaram sua atividade catalítica. A amostra FRUFF apresentou desempenho superior, com 97,38% de descoloração do corante em 60 minutos, além do maior coeficiente de reação (k = 0,0403 min⁻¹), evidenciando sua maior eficiência na geração de radicais hidroxila. Os resultados demonstram o potencial dos rejeitos como precursores de fotocatalisadores sustentáveis e eficientes para aplicação em processos avançados de tratamento de efluentes.

Artigo:

Textile industry effluents contain high concentrations of synthetic dyes, which are toxic and resistant to degradation, posing a growing challenge for wastewater treatment. This study proposes the valorization of iron mining waste through the synthesis of ferrites with photocatalytic properties, applied to the degradation of methylene blue (MB) via the heterogeneous photo-Fenton process. The samples were synthesized by coprecipitation using ultrafine (FRUFF) and sandy (FRFF) iron ore tailings, both collected from the Fazendão Mine (Minas Gerais, Brazil). Characterizations by XRD, SEM and FTIR confirmed the presence of hematite (Fe2O3) and magnetite (Fe3O4) crystalline phases, along with morphological differences that influenced catalytic performance. The FRUFF sample exhibited superior efficiency, reaching 97.38% discoloration in 60 minutes, with the highest reaction rate constant (k = 0.0403 min⁻¹), indicating enhanced hydroxyl radical generation. The results demonstrate the potential of mining waste as a precursor for sustainable and efficient photocatalysts in advanced industrial wastewater treatment technologies.

Download (PDF)

Palavras-chave: Rejeitos de mineração; fotocatálise; azul de metileno; processo foto-Fenton,

Palavras-chave: Mining tailings; photocatalysis; methylene blue; photo-Fenton process,

DOI: 10.5151/xvecfa-2025041

Referências bibliográficas
  • [1] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE METALURGIA, MATERIAIS E MINERAÇÃO. Minério de ferro se destaca no 2º dos 3 produtos mais exportados pelo Brasil em 2023: entenda o que é e como é produzido. Disponível em: [https://www.abmbrasil.com.br/](https://www.abmbrasil.com.br/)
  • [2] CARMIGNANO, O. Inovação no setor de mineração de ferro em Minas Gerais com foco na destinação de rejeitos. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Inovação Tecnológica e Bioprodutos, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2021.
  • [3] CARMIGNANO, O.; VIEIRA, S.; TEIXEIRA, A. P.; LAMARES, F.; BRANÃO, P. R.; LAGO, R. *J. Braz. Chem. Soc.*, v. 32, 10, p. 1895-1911, 2021.
  • [4] FERREIRA, S. A. D.; DONADIA, J. F.; GONÇALVES, G. R.; TEIXEIRA, A. L.; FREITAS, M. B. J. G.; FERNANDES, A. A. R.; LEILS, M. F. F. *J. Environ. Chem. Eng.*, v. 7, p. 103-144, 2019.
  • [5] MANGANO, L. B.; ROCHA, A. K. S.; PEGORETTI, V. C. B.; FERREIRA, S. A. D.; LEILS, M. F. F. *J. Mater. D. Ionics*, v. 25, p. 2361-2372, 2019.
  • [6] LORENZINI, L. Produção de materiais fotocatalisadores a partir do rejeito de mineração. 55 f. Monografia de final de curso (Graduação) – Curso de Química, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2019.
  • [7] AUGUSTO, T. M. Degradação de contaminantes orgânicos em água usando catalisadores de ferro obtidos da indústria de mineração. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Alfenas, Minas Gerais, 2019.
  • [8] FIOREZE, M.; SANTOS, E. P.; SCHMACHTENBERG, N. *Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental*, v. 18, n. 1, 7 abr. 2014.
  • [9] NOGUEIRA, Raquel F. Fupo et al. *Química Nova*, v. 30, n. 2, p. 400-408, 2007.
  • [10] ROCHA, A. K. S. et al. *Materials Research Bulletin*, v. 113, p. 231-240, 2019.
  • [11] BIAZATI, L. B.; LORENZINI, L.; FERREIRA, S. A. D.; PORTO, A. O.; CASTRO, E. V. R.; FABRIS, J. D.; FREITAS, M. B. J. G.; LEILS, M. F. F. *J. Braz. Chem. Soc.*, v. 33, n. 2, p. 135-142, 2022.
  • [12] MARQUES, F. C.; SILVA, J.C.M.; LIBARDI, C.P.; CARVALHO, R.R.; SEGUINE, G.F.; VALANE, G.M. *Renew. Energy*, v. 152, p. 1266-1273, 2020.
  • [13] CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005. Disponível em: [https://licenciamento.cetesb.sp.gov.br/legislacao/federal](https://licenciamento.cetesb.sp.gov.br/legislacao/federal)
  • [14] CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. Resolução CONAMA nº 430/2011, 13 de maio de 2011. Disponível em: [https://www.legisweb.com.br/legislacao/?id=114770](https://www.legisweb.com.br/legislacao/?id=114770)
  • [15] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10004: Resíduos Sólidos – Classificação. Rio de Janeiro, 2004.
  • [16] BACCAN, N. A. *Química analítica quantitativa*. 3. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2001.
  • [17] LEILS, M. F. F. Ferritas dopadas com níquel e cobalto: síntese, caracterização e aplicação na oxidação do monóxido de carbono. 2003. Programa de Pós-Graduação (Doutorado em Química), Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte (MG).
  • [18] MOURA, N. M. et al. *Synthesis, Chemosphere*, v. 182, p. 339-347, 2017.
  • [19] JEIFNER, R. A.; MOURA, N. M.; MANGANO, L. B.; ROCHA, A. K. S.; COELHO, E. P.; FERREIRA, S. A. D.; LEILS, M. F. F.; FREITAS, M. B. J. G. *J. Braz. Chem. Soc.*, v. 30, p. 1167-1172, 20
  • [20] PANTA, P. O. Obtenção de nanopartículas de óxido de ferro por coprecipitação, sua estabilização com surfactantes e caracterização quanto à morfologia.
  • [21] SALAMA, W.; AREF, M.; GAUPP, R. *Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy*, v. 136, p. 1816–1826, 2015.
  • [22] POLONINI, V. P. Síntese e aplicação de óxidos mistos derivados do rejeito de beneficiamento de minérios de ferro e casca de coco para remoção de contaminantes ambientais. Monografia de final de curso (Graduação) - Curso de Química, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2024.
Como citar:

Souza, Thalyta Gumieiro De; "Preparação de fotocatalisadores a partir de rejeito de minério de ferro para aplicações na remoção de contaminantes ambientais", p. 233-239 . In: Anais do XV Encontro Científico de Física Aplicada. São Paulo: Blucher, 2025.
ISSN 2358-2359, DOI 10.5151/xvecfa-2025041

últimos 30 dias | último ano | desde a publicação


downloads


visualizações


indexações