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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17332
Tipo: | Dissertação |
Data do documento: | 10-Fev-2023 |
Autor(es): | BRITO, Carlos Eduardo Costa |
Primeiro(a) Orientador(a): | MACÊDO, Emanuel Negrão |
Primeiro(a) coorientador(a): | SOUSA, Jose Antonio da Silva |
Título: | Estudo da influência do óxido de cálcio nas reações de estado sólido na produção de agregado cerâmico a base de aluminossilicatos e resíduo do processo Bayer |
Citar como: | BRITO, Carlos Eduardo Costa. Estudo da influência do óxido de cálcio nas reações de estado sólido na produção de agregado cerâmico a base de aluminossilicatos e resíduo do processo Bayer. Orientador: Emanuel Negrão Macêdo. 2023. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17332. Acesso em:. |
Resumo: | A grande preocupação em relação a geração de resíduos industriais está relacionada aos efeitos que estes materiais podem ter sobre o meio ambiente e a saúde humana, tendo em vista que os resíduos perigosos produzidos pela indústria necessitam de cuidado e atenção especial, pois se geridos de forma inadequada, podem vir a se tornar uma grave ameaça ao meio ambiente. Neste sentido, este trabalho mostra os estudos realizados para a reciclagem do resíduo proveniente do processo Bayer, como matéria prima na produção de agregado sintético, visando a construção civil. Além disso, este estudo analisou a influência do óxido de cálcio nas reações de estado sólido durante a sinterização na produção de agregados cerâmicos a base de resíduo do beneficiamento da bauxita por conta deste óxido, além de material fundente, também atuar na formação de vidro de menor viscosidade, podendo influenciar de forma positiva na resistência mecânica do material. Para a conformação dos agregados foi adotada uma composição à base de resíduo de bauxita e sílica com e sem adição de óxido de cálcio. As pelotas foram produzidas em tambor rotativo e sinterizado em temperaturas de 1180, 1200 e 1250 °C com patamar de queima de 3h. Para a caracterização das matérias-primas foram empregadas as técnicas de Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Análise Termogravimétrica (TG). Para a caracterização do agregado foram realizados os ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), DRX e DSC das formulações compostas por resíduo de bauxita e argila com e sem a adição de óxido de cálcio. As propriedades físicas e tecnológicas determinadas foram: Absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente. Os estudos realizados neste trabalho mostram que o resíduo de bauxita pode ser aplicado como fonte de matéria-prima alternativa para a produção de agregado cerâmico sintético. Os resultados obtidos mostram ainda que a utilização do óxido de cálcio influenciou diretamente nas reações de estado sólido, principalmente na reação de formação de mulita. Desta forma, a produção de agregado sintético com adição de óxido de cálcio mostrou-se uma destinação promissora para o resíduo do processo Bayer. |
Abstract: | The most important worry involving the generation of industrial waste is associated with the effects those materials can have on the environment and human health, considering that the dangerous waste produced by the industry requires particular care and attention, because if managed improperly, it can become a serious environmental threat. Therefore, this paper demonstrates the studies conducted to recycle the residue from the Bayer process, as a raw material in the production of synthetic aggregate, intended for civil construction. Furthermore, this paper has analyzed the influence of calcium oxide in the solid state reactions during sintering in the production of ceramic aggregates based on residue from bauxite processing because this oxide, besides being a melting material, also influences the formation of glass with lower viscosity, and may positively influence the mechanical strength of the material. For the conformation of the aggregates a composition based on bauxite residue and silica was adopted with and without the addition of calcium oxide. The pellets were produced in a rotating cylinder and sintered at temperatures of 1180, 1200 and 1250 °C with a burn time of 3 hours. For the characterization of the raw materials the techniques of X-ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TG) were employed. For the characterization of the aggregate, scanning electron microscopy (SEM), XRD and DSC tests were performed on the formulations composed of bauxite residue and clay with and without the addition of calcium oxide. The physical and technological properties determined were: Water absorption, apparent porosity and apparent specific mass. The results of this paper indicate that bauxite residue can be used as a source of alternative raw material for the production of synthetic ceramic aggregate. The results obtained also prove that the use of calcium oxide directly influenced the solid state reactions, especially in the mullite formation reaction. Therefore, the production of synthetic aggregate with the addition of calcium oxide proved to be a promising destination for the Bayer process residue. |
Palavras-chave: | Agregado Agregado Sintético Resíduo de Bauxita Reações de Estado Sólido Óxido de Cálcio Aggregate Synthetic Aggregate Bauxite Residue Solid State Reactions Calcium Oxide |
Área de Concentração: | DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS |
Linha de Pesquisa: | ENGENHARIA DE PROCESSOS INORGÂNICOS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br |
Aparece nas coleções: | Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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