Rejeitos de minério de ferro na produção de geopolímeros one-part: utilização como filler e na produção de silicato de sódio alternativo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ricardo Augusto Martins Figueiredo
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/40982
https://orcid.org/0000-0003-0429-6497
Resumo: As consequências relacionadas às formas atuais de disposição de rejeitos e a falta de incentivo em pesquisas focadas ao aproveitamento destes resíduos da mineração são, infelizmente, difíceis de esquecer. Este trabalho visa contribuir com o desenvolvimento de alternativas para a aplicação de rejeitos de minério de ferro, buscando reduzir a quantidade de rejeitos direcionados às barragens por meio do uso da tecnologia de geopolimerização. Este trabalho é composto por dois artigos. O primeiro artigo está relacionado ao uso dos rejeitos de minério de ferro como materiais de enchimento, denominados fillers, em geopolímeros utilizando a metodologia de uma parte (one-part). Para essa pesquisa, argamassas geopoliméricas a base de metacaulim foram produzidas com três diferentes rejeitos de minério de ferro atuando como fillers. A quantidade de rejeitos incorporados foi incrementada sem perdas de resistência mecânica. Observou-se que o elemento ferro, originário do rejeito, reagiu, substituindo o silício nos sítios tetraédricos do silicato original, ao formar os geopolímeros. O segundo artigo avaliou o uso dos rejeitos de minério de ferro como fontes de sílica na produção de um silicato de sódio alternativo, por meio de um processo mecano-termo-químico, para ser aplicado como ativador em aglomerantes geopoliméricos. Os geopolímeros sintetizados com o ativador alternativo apresentaram resistências à compressão comparáveis com aglomerantes produzidos a partir do cimento Portland convencional.
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O primeiro artigo está relacionado ao uso dos rejeitos de minério de ferro como materiais de enchimento, denominados fillers, em geopolímeros utilizando a metodologia de uma parte (one-part). Para essa pesquisa, argamassas geopoliméricas a base de metacaulim foram produzidas com três diferentes rejeitos de minério de ferro atuando como fillers. A quantidade de rejeitos incorporados foi incrementada sem perdas de resistência mecânica. Observou-se que o elemento ferro, originário do rejeito, reagiu, substituindo o silício nos sítios tetraédricos do silicato original, ao formar os geopolímeros. O segundo artigo avaliou o uso dos rejeitos de minério de ferro como fontes de sílica na produção de um silicato de sódio alternativo, por meio de um processo mecano-termo-químico, para ser aplicado como ativador em aglomerantes geopoliméricos. Os geopolímeros sintetizados com o ativador alternativo apresentaram resistências à compressão comparáveis com aglomerantes produzidos a partir do cimento Portland convencional.The consequences associated to the current tailings disposal and lack of investments in research focused on the use of these mining tailings, unfortunately, are hard to forget. This work objects to contribute with the development of alternative uses of iron ore tailings, aiming to reduce the amount of these materials stored in dams, using the geopolymerisation technology. This work is composed by two papers. The first paper is related to the use of iron ore tailings as fillers in one-part geopolymers. For this research metakaolin-based geopolymer mortars were produced with three different iron ore tailings as fillers. The amount of incorporated tailings have varied, without loss mechanical resistance. It was observed that the element iron, originally from the tailings, have been incorporated into geopolymer in bonds with the original silicon tetrahedron. The second paper evaluated the use of iron ore tailings, as silica source, in the production of an alternative sodium silicate, through a mechano-thermo-chemical process, to be used as activator in one-part geopolymer binders. The geopolymers synthesised with the alternative activator have shown compressive strengths comparable to ordinary Portland cement binders.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de MinasUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MINASEngenharia de minasTecnologia mineralGeopolímerosResíduos de mineraçãoSustentabilidadeGeopolímeroRejeitos de mineraçãoSilicato de sódio alternativoEconomia circularSustentabilidadeRejeitos de minério de ferro na produção de geopolímeros one-part: utilização como filler e na produção de silicato de sódio alternativoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/40982/4/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD54ORIGINALTese final revisada_v.3.pdfTese final revisada_v.3.pdfTese finalapplication/pdf822317https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/40982/3/Tese%20final%20revisada_v.3.pdf57e85420f884bba9510747bc2e0d31d4MD531843/409822022-04-11 16:08:40.532oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-04-11T19:08:40Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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