Desenvolvimento de membranas cerâmicas tubulares com resíduo de caulim.

• Autor(a) principal: TAVARES, Ronaldo da Nóbrega.
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7892
• topic: Membranas Cerâmicas Tubulares; Resíduos de Caulim; Microfiltração; Extrusão; Membrana Cerâmica; Membrana Porosa; Caulim; Matérias-Primas; Tubular Ceramic Membranes; . Kaolin Waste; Extrusion; Ceramic Membrane; Porous Membrane; Kaolin; Raw Material; Microfiltration

A industria de beneficiamento de caulim produz resíduos que em dependência da sua composição e quantidade, podem implicar em sérios danos ao meio ambiente. E necessário, portanto a busca de soluções, por parte do setor empresarial e da comunidade cientifica do reaproveitamento deste resíduo como material alternativo, para gerar novos produtos. A utilização do processo de separação por membrana inorgânica constitui uma evolução tecnológica no melhoramento de vários processos industriais. O numero de aplicações de membranas cerâmicas porosas e imenso e devidamente consolidado. A pesquisa por materiais de baixo custo, ou resíduos, para produção de membranas cerâmicas porosas e um importante elemento para viabilizar essa demanda. Portanto, este trabalho consiste no desenvolvimento de membranas cerâmicas porosas tubulares, utilizando em sua composição resíduos de caulim e matérias-primas naturais, tais como argilas, bentonitas e talco, produzidas pelo processo de extrusão. Foram utilizadas quatro temperaturas de sinterização (850°C; 900°C; 950°C e 1000°C), objetivando identificar a influencia destas temperaturas nas características das membranas. Foi realizada a analise química da massa crua, pela fluorescência de raios-X, identificando alto teores de Si02 , A l 203 e MgO. A analise granulométrica, feita por difração de laser, encontrou diâmetro médio das partículas de 29,04 um. A difração de raios-X, para a massa crua, identificou a mica, talco, caulinita e quartzo, e para a massa apos sinterização, nas temperaturas de 950°C e 1000°C verificou-se, alem das fases quartzo e caulinita, o aparecimento da fase cordierita. Com relação a caracterização morfológica, foram utilizados ensaios com MEV, mostrando a presença de poros e a ausência de defeitos e a porosimetria através de intrusão de mercúrio que identificaram poros com tamanhos médios de 0,159, 0,162, 0,175 e 0,220pm adequados ao uso em microfiltração e porosidade de 43,4, 44,3, 42,2 e 41,2%, para temperaturas de sinterização de 850, 900, 950 e 1000°C respectivamente. Os ensaios de permeabilidade através de aplicação de fluxo tangencial com água dessalinizada mostraram que as membranas sinterizadas a 1000°C obtiveram maior permeabilidade. Os valores médios de fluxos encontrados nas membranas sinterizadas nas temperaturas de 850; 900; 950; 1000°C foram aproximadamente 53,87, 65,85, 66,20 e 72,75, Kg/h.m2 respectivamente. No ensaio funcional, as membranas foram testadas, utilizando fluxo tangencial, na separação de efluentes de um poço artesiano, aonde a membrana sinterizada a 950°C, foi a que obteve o melhor fluxo 50,55 Kg/h.m2 e portanto o melhor rendimento 97,60%, na redução da turbidez, valores desejáveis para aplicação de membranas.