Cap 3 - Barrilha

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As matérias primas do processo são o cloreto e o calcário 
Amônia opera em ciclo fechado, com perdas eventuais e controladas. 
 
Reação global: 
 
Essa reação não ocorre de forma direita, mas por meio de várias reações 
intermediarias. 
 
 
1) Tratamento das matérias-primas 
Preparação e purificação da salmoura; trituração e calcinação do calcário 
2) Amoniação da salmoura 
Solubilização de NH3 e de CO2 na salmoura purificada 
3) Carbonatação 
Formação de (NH4 )2CO3, NH4HCO3 e precipitação controlada de NaHCO3 
4) Tratamento do bicarbonato de sódio 
Filtração, lavagem e calcinação de NaHCO3 
5) Recuperação de amônia e reciclo de CO2 
Extinção da cal viva (Ca (OH)2) e tratamento das águas mães de NaHCO3 
em torre. 
Compreende na purificação da salmoura e calcinação do calcário. 
Tem como objetivo eliminar o cálcio e o magnésio, evitando a contaminação 
do produto. 
A salmoura é purificada com cal hidratada, precipitando o magnésio como 
hidróxido, e barrilha que provoca a precipitação do cálcio como carbonato. 
Com a calcinação do calcário obtém-se a cal, usada para a recuperação de 
amônia e o CO2, usado nas torres de carbonatação. 
 
A salmoura após purificação é tratada com amônia numa torre 
absorvedora, numa torre absorvedora, em que a salmoura desce em 
contracorrente ao gás (NH3). 
A amoniação da salmoura é realizada antes da carbonatação, para que haja 
aumento do pH, o que favorece a cristalização do NaHCO3. 
A salmoura amoniacal é bombeada ao topo da coluna de carbonatação, 
onde é borbulhado o CO2. Esse processo provoca a cristalização de cristais 
de bicarbonato de sódio. 
O CO2 utilizado na carbonatação provém da calcinação da cal (matéria 
prima) e do bicarbonato (produto intermediário). 
Primeiro ocorre a carbonatação da amônia para formação de bicarbonato 
de amônio, (NH4) HCO3 e, após, a reação com NaCl a formação de 
NaHCO3 conforme a sequência reacional. 
 
Duas torres: um carbonatador e um absorvedor 
 
Calcinação do NaHCO3 bruto 
 
O processo está representado abaixo: 
 
 
 
 
 
O carbonato de cálcio formado após a calcinação é chamado de barrilha 
leve, por ter menor densidade. O aumento da densidade para a formação de 
barrilha densa é necessário para assegurar homogeneidade no tamanho de 
partículas, para que, em processos de uso posterior (indústria de vidro), não 
haja segregação de barrilha, areia (sílica) e calcário. Assim, a barrilha densa 
tem menor problema de aglomeração e geração de pó. 
A densificação é feita pela hidratação da barrilha leve, que produz cristais 
de Na2CO3.H2O, que são posteriormente desidratados, formando a barrilha 
densa. 
 
 
Trona é um minério contendo de sesquicarbonato de sódio, Na2CO3. 
NaHCO3 .2H2O, em depósitos naturais. 
A produção da barrilha por trona é economicamente mais vantajoso. 
 
A trona é moída, separada por peneiras e calcinada em fornos rotativos, 
liberando H2O e CO2 e formando barrilha impura. A barrilha impura é 
dissolvida com H2O, liberando impurezas solúveis e o carbonato de sódio. 
A solução é submetida a sedimentação e filtração para purificação, com 
descarte do material insolúvel 
O licor da filtração é tratado com carvão ativado, para adsorção de 
compostos orgânicos solúveis e remoção de espuma. A evaporação do licor 
de filtração produz cristais de carbonato de sódio monohidratado, 
Na2CO3.H2O. 
As impurezas solúveis (NaCl e Na2SO4) permanecem em solução. A 
cristalização é conduzida em evaporadores de múltiplos estágios, para evitar 
formação de carbonato anidro. 
Os cristais de monohidrato são separados por centrifugação do licor-mãe, 
que retorna aos cristalizadores. Os cristais são finalmente desidratados, para 
formação da barrilha densa (anidra).