Geopolimerização de cinzas e dregs da indústria da pasta de papel

• Autor(a) principal: Marques, Joana Inês da Silva
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/12194
• topic: Engenharia de materiais; Indústria da pasta de papel - Aproveitamento de resíduos; Geopolimerização; Activação (Química); Cinzas volantes

A produção de pasta de papel é uma atividade industrial relevante no nosso país, com impacte ambiental ao nível da geração de resíduos, pelo volume envolvido mais do que pela sua perigosidade. Lamas do tratamento de efluentes, borras e lamas do circuito de recuperação de reagentes químicos, cinzas e areias da combustão de biomassa, são os principais resíduos industriais gerados, cuja reciclagem é ainda hoje muito incipiente. A geopolimerização ou ativação alcalina pode constituir uma forma de processar alguns daqueles resíduos, gerando argamassas ou betões de reduzido desempenho estrutural. Para além da matriz sólida, constituída por cinzas volantes e por insolúveis removidos do licor verde (dregs), também o efluente alcalino gerado no processo industrial foi aqui testado como ativador da reação de endurecimento. Como referência, prepararam-se formulações com hidróxido e silicato de sódio como agentes de ativação de metacaulino. Para tal, fez-se uma caracterização dos materiais, com determinação da composição química e mineralógica e da distribuição granulométrica das partículas. Avaliou-se também o pH do efluente recolhido em pontos distintos do processo. Testaram-se cinzas volantes de duas caldeiras distintas, uma que utiliza biomassa residual do processo (essencialmente casca e nós de eucalipto) enquanto a segunda processa resíduos diversos recolhidos no exterior. Apesar dos riscos de não obter produtos de elevado desempenho, assumiram-se condições de processamento próximas da situação de laboração industrial. Os componentes sólidos foram essencialmente usados na condição em que são gerados e a cura das amostras foi efetuada a 40ºC. As amostras processadas foram caracterizadas em termos de composição mineralógica, propriedades físicas (densidade, porosidade e absorção de água), resistência à compressão e condutividade térmica. Avaliou-se também o tempo de presa das misturas. A lixiviação de cloretos das amostras curadas, bem como o seu potencial de absorção de chumbo em solução aquosa complementaram as determinações. De uma forma geral os materiais processados possuem resistência mecânica modesta, incrementada quando se operou cominuição dos componentes sólidos, o que limita a sua utilização em funções estruturais. Em simultâneo, a baixa densidade relativa das amostras é compatível com as características de isolamento térmico. De interesse é também a capacidade de retenção de chumbo, a perspetivar possíveis utilizações em descontaminação ambiental, comuns nos zeólitos.