Evaluation of magnesium chloride waste recovery: A case study in nanofertilizers

Patrícia Bodanese Prates , Elisângela Guzi de Moraes , Francielly Roussenq Cesconeto , Francisco Alves Vicente , Rozineide Aparecida Antunes Boca Santa , Luciana Maccarini Schabbach , Humberto Gracher Riella e Marcio Celso Fredel

Abstract
The present work details a case study for the valorization of the magnesium chloride hexahydrate waste MgCl₂•6H₂O, resulting from the magnesiothermic reduction of silica carried out to produce solar grade silicon, aiming to evaluate the potential use of this residue as raw material for the development of new products or sustainable applications. Thus, the systematic CPQvA evaluation was used, which aims to characterize the waste, using classification, potentiality, quantity/feasibility, and applicability criteria, to connectits potential application with the technological and environmental feasibility as alternative raw material. The chemical and mineralogical characterization of the MgCl₂•6H₂O residue (P-sub) was carried out, as well as an equivalent commercial product (P-com) for comparison purposes. The results indicated that the P-sub presents an excellent performance in terms of chemical composition and an adequate degree of purity for the application in the synthesis of nano-MgO nanoparticles with a high potential to produce nanofertilizers.

Keywords
Waste valorization; Magnesium chloride; Magnesium oxide; Nanoparticles; Nanofertilizers.

Resumo
Avaliação para valorização do resíduo cloreto de magnésio: um estudo de caso em nanofertilizantes. O presente trabalho detalha um estudo de caso para valorização do resíduo cloreto de magnésio hexahidratado, MgCl₂•6H₂O, proveniente da redução magnesiotérmica da sílica realizada para a produção do silício metálico grau solar, visando avaliar a potencialidade de uso deste resíduo como matéria-prima para o desenvolvimento de novos produtos ou aplicações sustentáveis. Assim, fez-se uso da sistemática de valorização CPQvA, que visa a caracterização do resíduo, usando critérios de classificação, potencialidade, quantidade/viabilidade e aplicabilidade, a fim de associar a potencialidade do mesmo com a viabilidade tecnológica e ambiental da sua aplicação como matéria-prima alternativa. Para isso, realizou-se a caracterização química e mineralógica do resíduo de MgCl₂•6H₂O (P-sub), bem como de um produto comercial equivalente (P-com) para fins de comparação. Os resultados indicaram que o P-sub apresenta-se excelente em termos de composição química e grau de pureza adequado para a aplicação em síntese de nanopartículas de óxido de magnésio (nano-MgO), com elevado potencial para a aplicação como nanofertilizantes.

Palavras-chave
Valorização de resíduos; Cloreto de magnésio; Óxido de magnésio; Nanopartículas; Nanofertilizantes.

DOI
10.21438/rbgas(2022)092127

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