Troca ionica

ENG06631 - Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos I-A Nestor Cezar Heck – UFRGS / DEMET

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5 Troca iônica
5.1 O que é? É a transferência de íons, específicos, desde uma solução aquosa pouco concentrada para outra (mais concentrada), por meio de uma resina (o processo utiliza como base o fenômeno de uma resina ser capaz de trocar seus íons fracamente ligados por outros, provindos da solução aquosa, quando a resina e a solução aquosa são postas em contato). 5.2 Aplicação À semelhança da extração por solvente, a troca iônica é executada para se atingir o objetivo de separação. Por ser capaz de extrair da solução aquosa (lixívia) apenas o íon do metal de valor, a troca iônica também é um processo levado em consideração sempre que o objetivo de separação é importante. Esse processo também abre a possibilidade de se efetuar o enriquecimento de soluções diluídas. 5.3 Considerações gerais O contato da resina orgânica com a solução aquosa é executado por duas vezes consecutivas. Na primeira vez, os íons do metal de valor são transferidos da solução aquosa inicial (lixívia) para a resina; na segunda, passam dela para uma solução aquosa final, da qual será obtido o metal. A resina é escolhida por ser uma substância onde somente os íons desejados possuem alta afinidade; como resultado – tomando-se os cuidados para que a solução aquosa final seja de pequeno volume – obtém-se uma solução com uma concentração maior dos íons do metal de valor e (idealmente) livre de íons nocivos. A transferência dos íons entre a lixívia e a resina orgânica é chamada de carregamento e a sua transferência, dessa para a solução aquosa final, de eluição.

Figura 5.1. Técnica da troca iônica realizada em batelada com a utilização de três reatores O processo se realiza em batelada ou de forma contínua. No primeiro caso usa-se três reatores: enquanto o primeiro está sendo carregado, o segundo recebe a solução aquosa excedente do primeiro. Ao mesmo tempo, o terceiro sofre a eluição. Ao