Efeito de elementos não processáveis (Si, Mg, Al, P) e dregs na drenabilidade da lama de cal

Abstract

O presente trabalho estudou os efeitos dos elementos silício, magnésio, alumínio, fósforo e contaminantes dregs e ajustou equações de regressão que descrevem individualmente o seu impacto no desempenho de drenabilidade da camada de lama de cal. Para tanto foram realizados experimentos utilizando uma amostra pontual como base de lama de cal na qual foram misturados os elementos objetos do estudo. O dregs foi obtido nos tanques de dregs da Fibria® - Jacareí. Dregs são impurezas sólidas constituídas por carbonatos de cálcio e sódio, carvão da combustão incompleta da Caldeira de Recuperação, sílica, sulfetos de metais e outros sais provenientes da madeira. O alumínio foi obtido a partir do sulfato de alumínio (Al2(SO4)3); o magnésio a partir do sulfato de magnésio (MgSO4); o silício do silicato de sódio (Na2SiO3) e o fósforo foi obtido a partir do fosfato dissódico (Na2HPO4). A variação em concentrações de 0,15% a 0,75% de silício foi suficiente para reduzir em 6% o valor de sólidos secos na lama de cal e aumentar o tempo de filtração da solução em mais de duas vezes. Concentrações de magnésio entre 0,27% a 0,87% reduziram o valor de sólidos secos em 8% e aumentou em 5 vezes o tempo de filtração. A presença de 0,3% de alumínio gerou pequeno aumento na drenabilidade da lama, mas valores acima de 0,3% foram suficientes para causar grande perda de drenabilidade. Já o fósforo em concentrações baixa de 0,01% aumentou o tempo de drenabilidade em 0,5 vez, mas após este valor o aumento do tempo de filtração ficou inferior a 10%. A presença de dregs na lama ocasionou uma coloração verde intenso, embora em concentrações superiores a 10% não causaram impacto significativo de perda de sólidos. Com os dados obtidos foi possível ajustar equações de regressão com coeficientes de determinação (R2) sempre superiores a 80,7%. A presença de dregs não gerou diferença significativa na drenabilidade da lama, o elemento fósforo gerou uma perda inicial na drenabilidade, mas relativamente pequena quando comparado com os efeitos observados pelos elementos Al, Si e Mg. O elemento alumínio causou perda de drenabilidade da lama de cal apenas em concentrações acima de 0,6%; os elementos silício e magnésio, em função das suas características de reação com a água, tiveram um efeito negativo mais significativo na drenabilidade da lama de cal. As equações ajustadas possibilitaram estimar o aumento de consumo de combustível em função das concentrações dos elementos, indicando grande perda com o silício e magnésio.

This work studied the effects of the elements silicon, magnesium, aluminum, phosphorus and dregs contaminants and adjust the regression equations that describe its impact on individual performance drainability layer of lime mud. For this experiments were performed using a sample base of lime mud in which the elements objects of study were mixed . The dregs in the tanks was obtained from the dregs Fibria ® - Jacareí. Dregs are solid impurities consisting of sodium and calcium carbonates, coal combustion Incomplete Recovery Boiler, silica, metal sulfides and other salts from the wood. The aluminum was obtained from aluminum sulfate (Al2(SO4)3); magnesium from magnesium sulphate (MgSO4), the silicon from sodium silicate (Na2SiO3) and phosphorus was obtained from the disodium phosphate (Na2HPO4). The variation in concentrations of 0.15% to 0.75% silicon was sufficient to reduce the value at 6% dry solids in the mud and lime to increase the filtering time of the solution in more than two times. Magnesium concentrations between 0.27% to 0.87% reduced the amount of dry solid in 8% and increased by five times the filtering time. The presence of 0.3% aluminum drainability generated little increase in sludge, but values above 0.3% were enough to cause great loss of drainability. Since the low phosphorus concentrations of 0.01% increased by 0.5 times drainability time, but after this value the increase in filtration time was less than 10%. The presence of dregs in the mud caused an intense green coloration, although at concentrations higher than 10% did not cause significant impact of loss of solids. With the data obtained it was possible to fit regression equations with coefficients of determination (R2) always exceeded 80.7%. The presence of dregs generated no significant difference in drainability mud, the element phosphorus caused an initial loss in drainability but relatively small when compared with the observed effects of the elements Al, Si and Mg. The element aluminum drainability caused loss of lime mud only at concentrations above 0.6%, the elements silicon and magnesium, depending on the characteristics of reaction with water, had a significant negative effect on most of the lime mud drainability. With the adjusted model was possible to measure the increase in fuel consumption, depending on the concentration of components, and indicates great loss with the silicon and magnesium.