Uso de bentonita como fonte alternativa de Si e Al na síntese de zeólita LTA: influência do tempo de cristalização

Resumo

A síntese de zeólitas a partir de fontes alternativas tem sido amplamente estudada, com diversos trabalhos publicados demonstrando o uso de materiais não convencionais como substitutos de reagentes padrões. Exemplos incluem a utilização de cinzas de carvão mineral, que, por meio de processos de fusão alcalina e tratamento hidrotérmico, ou apenas por processos hidrotérmicos, permitem a extração de silício e alumínio da matéria-prima para a síntese de zeólitas, como por exemplo a zeólita LTA [1, 2, 3]. Além disso, argilas naturais, como o caulim e bentonita, têm sido utilizadas como fontes de silício e alumínio na síntese de diversas zeólitas, as sínteses de zeólitas a partir de fontes alternativas pode ser utilizada para agregar valor a materiais considerados resíduos que por muitas vezes são descartados [4]. Esses estudos mostram o potencial de agregar valor à materiais considerados resíduos para realização de diversas sínteses de matérias como zeólitas. No presente trabalho, a bentonita foi explorada como fonte alternativa de silício e alumínio para a síntese de zeólita LTA. A metodologia envolveu um tratamento da bentonita com uma calcinação a 900°C durante 3 horas, com uma rampa de aquecimento de 5°C/min, o tempo de cristalização para a síntese dessas zeólitas foi realizada dentro de 2h-4h. A influência do tempo de cristalização foi investigada, a fim de otimizar o aproveitamento dos elementos silício e alumínio presentes na estrutura da bentonita para formação da zeólita estudada. Os resultados mostraram a formação de cristais com estruturas características de zeólita LTA e sodalita. As análises de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmaram a estrutura e morfológica da zeólita LTA sintetizadas, de acordo com os padrões da International Zeolite Association (IZA). Assim, ficou comprovada a eficácia da bentonita como fonte alternativa de silício e alumínio na síntese de zeólitas, reforçando a viabilidade do uso de materiais alternativos para a produção desses materiais de alto valor agregado para diversas aplicações na indústria.