Recebido em 8/3/09; aceito em 1/9/09; publicado na web em 23/2/10 HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF BASIC SODALITE FROM A THERMICALLY ACTIVATED KAOLIN WASTE. Basic sodalite was successfully synthesized by hydrothermal method using kaolin waste as source of Aluminum and Silicon. This waste is mainly composed by kaolinite and is produced in large amount by kaolin processing industries for paper coating from the Amazon region. Initially, the waste has been calcined at 700 ºC for 2 h and then reacted with the following solutions: Na 2 CO 3 and mixture of Na 2 CO 3 + NaOH to 150 ºC with autogenous pressure for 24 h. The raw materials and transformed materials were characterized by XRD, FTIR and SEM. In both studied media, well-crystallized, basic sodalite was the only phase synthesized, while in the literature usually a mixture of zeolites is obtained.Keywords: synthesis; basic sodalite; kaolin waste.
INTRODUÇÃOA região amazônica dispõe de grandes e valiosos depósitos de caulim que, por sua natureza geológica, são adequados ao seu uso mais nobre, a cobertura de papel. Só no Estado do Pará estão localizadas três grandes indústrias de beneficiamento de caulim do País, que geram de rejeito, somente nas etapas de separação granulométrica e branqueamento, mais de 1 milhão de toneladas por ano e, em função deste elevado volume, faz-se necessária a construção de onerosas lagoas de sedimentação para sua deposição.1-3 O rejeito depositado nas lagoas não apresenta consistência adequada que permita o recobrimento convencional para a recuperação da área, o que o torna um problema ambiental. No entanto, a utilização desse rejeito como matéria-prima na síntese de zeólitas tem-se mostrado bastante viável, 4,5 isso porque tal material é composto essencialmente por caulinita, argilomineral mais empregado como fonte de Si e Al em síntese de zeólita e de material com estrutura relacionada. [6][7][8][9] A caulinita é o principal constituinte do caulim, quimicamente é um silicato de alumínio hidratado, que normalmente se encontra associada a outros minerais sob a forma de impurezas, de modo geral, quartzo, mica, feldspato, óxidos de ferro e titânio. É formada pelo empilhamento regular de camadas 1:1, isto é, cada camada é constituída de uma folha de tetraedros SiO 4 e uma folha de octaedros de Al 2 (OH) 6 ligadas entre si por oxigênios comuns, dando uma estrutura fortemente polar. As ligações entre as camadas são feitas por ligações de hidrogênio, OH-O, uma vez que existe um plano de íons hidroxila numa das faces da camada e um plano de íons oxigênio na outra camada adjacente. A energia de ligação costuma variar para cada espécie, mas no geral é preciso temperaturas entre 500 e 700 ºC para que todas as OH -sejam eliminadas. A fórmula estrutural da cela unitária da caulinita é Al 2 Si 4 O 10 (OH) 8 e a composição percentual: SiO 2 -46,54%, Al 2 O 3 -39,50% e H 2 O -13,96%.
10-13As zeólitas são aluminossilicatos hidratados com uma estrutura cristalina de geometria precisa e nanoporos de tamanho uniforme, formando canais de dimensões moleculares, c...