PROCESSO DE OBTENÇÃO INDUSTRIAL DE ÓXIDOS METÁLICOS NANOPARTICULADOS, SINTETIZADOS POR PRECIPITAÇÃO EM TEMPLATES POLIMÉRICOS, ALTA CENTRIFUGAÇÃO E LIOFILIZAÇÃO

IPC Classification

Abstract

PROCESSO DE OBTENÇÃO INDUSTRIAL DE ÓXIDOS METÁLICOS NANOPARTICULADOS, SINTETIZADOS POR PRECIPITAÇÃO EM TEMPLATES POLIMÉRICOS, ALTA CENTRIFUGAÇÃO E LIOFILIZAÇÃO Trata-se de processo de obtenção industrial de óxidos metálicos nanoparticulados, isoladamente ou de uma mistura entre eles, cujo processo se inicia dentro de um reator, com agitador mecânico, aquecimento e sistema de exaustão para eliminação de gases residuais, no qual são inseridos água, polímero apropriado e sal metálico, ou os sais metálicos desejados, para se obter em seguida a solução de hidróxido metálico que irá ser utilizada na etapa seguinte, a centrifugação, onde se obtém hidróxido metálico gelificado através de alta centrifugação em centrífuga industrial de alta capacidade e alta rotação, de modo a transformar a solução obtida pelo processo de precipitação/coprecipitação do reator em um gel mais concentrado, menos hidratado e mais compacto com alto rendimento de obtenção de nano-partículas, separando do gel boa parte das soluções químicas indesejadas utilizadas anteriormente, como os resíduos das reações de sais metálicos e bases, como sulfato de amônio, nitrato de sódio e outras. Em seguida se faz o congelamento do hidróxido metálico gelificado obtido na centrifugação em freezer, para cm seguida se obter o hidróxido metálico congelado que será liofilizado em liofilizador industrial com capacidade de desidratação superior à 15kg de gelo por ciclo, que proporciona a desidratação de materiais congelados a temperaturas inferiores a 0 C, sob alto vácuo (inferiores a 100 mícron/hg), cujas condições incidem no ponto "tríplice" da água (solvente utilizado no processo), fazendo a mesma sublimar sem passar pelo estado líquido, evitando assim as forças aglomerantes de tensão superficial, sendo que o liofilizador possui também um sistema de aquecimento das amostras congeladas que acelera o processo sem perda de qualidade, onde o gel liofihizado se toma um pó nanoparticulado, com desidratação superior a 95%, obtendo-se assim Iiidróxidos e carbonatos metálicos, como hidróxido de alumínio, carbonato de zinco, hidróxido de magnésio, hidróxido de cério, carbonato de cobalto, carbonato de zircônio e outros, que então serão calcinados em forno industrial com temperaturas variando de 550 C a 1400 C, dependendo do óxido a ser obtido, onde a queima decorrente do processo de calcinação elimina mais de 98% das impurezas encontradas nos hidróxidos/carbonatos, como sulfatos, cloretos e nitratos, onde também, em uma temperatura intermediária, o template polimérico é eliminado, tomando assim o produto final mais poroso, de modo que na temperatura de queima os hidróxidos e carbonatos metálicos se transformam em óxidos comerciais prontos para serem embalados apropriadamente de acordo com as normas de comercialização.