[pt] CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DA FORMAÇÃO E REDUÇÃO DA FERRITA DE ZINCO
[en] CONTRIBUTION TO THE STUDY OF THE FORMATION AND REDUCTION OF ZINC FERRITE
| dc.contributor | JOSE CARLOS D ABREU | |
| dc.creator | MERY CECILIA GOMEZ MARROQUIN | |
| dc.date | 2004-05-28 | |
| dc.date.accessioned | 2022-09-21T21:43:49Z | |
| dc.date.available | 2022-09-21T21:43:49Z | |
| dc.identifier | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4943@1 | |
| dc.identifier | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4943@2 | |
| dc.identifier | http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.4943 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12032/42657 | |
| dc.description | [pt] No presente trabalho foi feita inicialmente uma revisão bibliográfica sobre a formação e redução da ferrita de zinco. Em seguida fez-se um estudo cinético e termodinâmico da sua formação a partir da mistura dos óxidos de ferro puro, Fe2O3 e de zinco puro, ZnO, em proporção mássica estequiométrica ã do composto Fe2O3/ZnO = 2/1, considerando que este composto tem sido considerado como o constituinte de maior porcentagem em peso nos pós de aciaria elétrica (fornos elétricos a arco).A ferrita de zinco, que geralmente se forma no aquecimento de diferentes proporções de misturas dos óxidos constituintes, incluindo a estequiométrica, foi caracterizada térmica (DTA-TGA) e estruturalmente (XRD). A temperatura onde começou a se formar a ferrita de zinco e os resultados quantitativos das conversões da sua síntese, foram calculadas pelo software Topas 2,1 Difracc Plus, usando o método Reitveld XRD. Os seguintes resultados da análise cinética da formação de ferrita de zinco, foram obtidos; a baixas temperaturas (650-730 graus Celsius) as conversões obtidas ajustaram-se ao modelo de reação de interface ou modelo topoquímico, sendo a reação química o mecanismo de controle obtendo-se uma Ea = 65,6 kcal / mol e um k = 2,32 x 10-3 K-1 ; nas altas temperaturas (750 - 1000 graus Celsius) o ajuste ao modelo de crescimento populacional modificado, foi o mais adequado, sendo o mecanismo de controle o difusional e obtendo-se uma Ea =16,1 kcal /mol e k = 570 K -1. Finalmente encontrou-se um estágio de transição entre os dois mecanismos numa temperatura aproximada de 745 graus Celsius (controle misto). Foram gerados vários diagramas operacionais de predominância de fases (DOPF)necessários para orientar os trabalhos perimentais. Estes diagramas consistiram de uma análise termodinâmica da redução de misturas de ZnO e Fe2O3 pelos gases redutores CO e H2, focando primordialmente à formação e a redução da ferrita de zinco. Foram utilizados os seguintes software: HSC versão 5,0 e Mathcad versão 6,0. Os resultados desta avaliação foram os DOPF dos seguintes sistemas: Zn-C-O, Zn-H-O, Zn-C-H-O, Fe-C-H-O e Zn-Fe-C-H- O com a variação das atividades de suas fases metálicas e de seus óxidos. | |
| dc.description | [en] The present work includes initially a bibliographical revision on the formation and reduction of the zinc ferrite. Further a thermodynamic and kinetic study was made, focusing its formation from an equimolar mixture of pure iron oxide Fe2O3, and pure zinc oxide ZnO, due to the fact that this substance is often the major constituent in the electric arc furnace dust. The zinc ferrite that is formed during the operation of the electric arc furnaces doesn t necessarily results from an equimolar mixture; it could be produced from a wide range of constituents compositions. Initially the equimolar mixture was characterized thermally (DTA-TGA) and structurally (XRD). The temperature where this compound began its formation and the quantitative results regarding the zinc ferrite synthesis conversion were calculated by the software Topas 2,1 Difracc Plus, using the Reitveld XRD method. The following experimental results from the kinetic analysis of the zinc ferrite formation were obtained: at low temperatures (650-730 Celsius Degree) the phenomena fitted the interface reaction model, or topochemical model, being the chemical reaction the control mechanism. The obtained data in this case was: Ea equal 65,6 kcal / mol and k equal 2,32 x 10-3 K-1. On the other hand, at high temperatures (750-1000 Celsius Degree) the modified population growth formalism showed the best fit, being the diffusional mechanism the controlling process. Again the obtained data was: Ea equal 16,1 kcal / mol and k equal 570 K-1. Finally a transition between the two mechanisms was found to happen at approximate 744 Celsius Degree (mixed control). Several DOPF (phase predominance operational diagrams) were obtained based upon the thermodynamic analysis of the Fe2O3 - ZnO mixtures reduction driven by CO and H2 reducing gases, focusing the formation and reduction of zinc ferrite compound. For that purpose the softwares HSC 5,0 and MathCAD 6,0 were utilized. The DOPF for the systems: Zn-C-O, Zn-H-O, Zn-C-H- O, Fe-C-H-O and Zn-Fe-C-H-O, considering the activities of their metallic and their oxides phases, were generated and discussed. | |
| dc.language | pt | |
| dc.publisher | MAXWELL | |
| dc.subject | [pt] SINTESE | |
| dc.subject | [pt] DIAGRAMAS DE FASES | |
| dc.subject | [pt] FERRITA DE ZINCO | |
| dc.subject | [pt] REDUCAO | |
| dc.subject | [en] SYNTHESIS | |
| dc.subject | [en] PHASE DIAGRAMS | |
| dc.subject | [en] ZINC FERRITE | |
| dc.subject | [en] REDUCTION | |
| dc.title | [pt] CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DA FORMAÇÃO E REDUÇÃO DA FERRITA DE ZINCO | |
| dc.title | [en] CONTRIBUTION TO THE STUDY OF THE FORMATION AND REDUCTION OF ZINC FERRITE | |
| dc.type | TEXTO |
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