Orientadores: Wolfgang May, Carlos Alberto Luengo

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: É proposta uma metodologia para a caracterização químico-morfológica de carvões de alto teor de minérios do RS, concebida em função das experiências de hidrogenação direta em desenvolvimento na UNICAMP.
Neste sentido desenvolveram-se técnicas de análise morfológica para inspeção da...

Resumo: É proposta uma metodologia para a caracterização químico-morfológica de carvões de alto teor de minérios do RS, concebida em função das experiências de hidrogenação direta em desenvolvimento na UNICAMP.
Neste sentido desenvolveram-se técnicas de análise morfológica para inspeção da distribuição dos macerais e minerais, através da utilização de microscopia ótica, em amostras planas e polidas de carvão mineral. Desta forma identificaram-se as principais inclusões minerais e a distribuição volumétrica media dos principais macerais. A análise química foi realizada com auxilio de uma Microssonda Eletrônica e uma Microssonda Iônica. Com a Microssonda Eletrônica, através de "caminhamen-tos" contínuos e contagem constante de uma dupla de elementos, foi possível estabelecer um procedimento padrão para obter-se a distribuição espacial e as concentrações relativas dos elementos que compõem os minérios mais comuns presentes nos carvões estudados. Em particular, foram obtidos os perfis de distribuição espacial para o ferro, enxofre e silício, bem como suas concentrações relativas para as diferentes regiões dos carvões estudados. A análise do pó prensado dos carvões fornecem as concentrações relativas totais dos elementos mais comuns dos minérios dos carvões. Com a Microssonda Iônica foi possível determinar a presença de elementos de numero atômico muito pequeno (< 12) , bem como os elementos-traços.
Sem chegar-se a conclusões definitivas, avançou-se na discussão dos fatores que, direta ou indiretamente, podem influenciar na reatividade dos carvões no processo de hidrogenação. Discutiu-se principalmente em relação ã influência dos minerais, em particular dos compostos de ferro

Abstract: Coal hydrotreating experiments being developed at UNICAMP have motivated the development of microchemical studies presented in this work. Brazilian coals from RS have the morphological structure characteristic of sub-bituminous coals but complicated by a very high mineral content. These...

Abstract: Coal hydrotreating experiments being developed at UNICAMP have motivated the development of microchemical studies presented in this work. Brazilian coals from RS have the morphological structure characteristic of sub-bituminous coals but complicated by a very high mineral content. These investigations included the development of coal surfaces polishing techniques to obtain clear and distinct images of the maceral phases with optical microscopy. It was possible to identify the main mineral inclusions and volumetric distribution of macerals. Optically selected regions were the subject of detailed linear scanning with an electron microprobe turned for several elements. It was then allowed the determination of the local concentrations of mineral materials. Specifically, it was possible to determine the spacial distribution of iron, sulfur and silican which can be associated with iron oxides, pyrites, kaolin and silica. Furthermore, their relative concentrations profiles were determined for the various macerals.
An iron microprobe was used to detect the presence of elements of small atomic number (n < 12) , and also the trace elements.
From this study, it is possible to conclude that minerals on coals from RS are intimately mixed with the organic matter and that the degree of dispersion is very high for iron oxides. This may, of course, be an important contribution for the understanding of the anomalously high reactivities observed in the hydrogenation experiments