Obtenção de pigmentos de óxido de ferro a partir da lama gerada no beneficiamento de itabirito.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tavares, Paulo Henrique Campos Prado
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3576
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Tavares, Paulo Henrique Campos PradoLameiras, Fernando Soares2014-08-01T13:58:32Z2014-08-01T13:58:32Z2012TAVARES, P. H. C. P. Obtenção de pigmentos de óxido de ferro a partir da lama gerada no beneficiamento de itabirito. 2012. 133 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2012.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3576Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.O reaproveitamento do resíduo fino da etapa de deslamagem do itabirito (lama) a base de óxidos de ferro (75%m/m) foi realizado através da sua incorporação como pigmento em tintas alquídicas e blocos intertravados de concreto (BITs). As propriedades da lama (pigmento L) foram avaliadas pelos métodos: FRX, DRX, MEV, TG/DTG, ATD, granulometria à laser, espectroscopia Mössbauer e espectrometria no visível. Além do pigmento L, dois outros pigmentos de diferentes tonalidades foram obtidos. Um de tonalidade avermelhada (LC), formado pelo tratamento térmico da lama a 1000oC, e outro azulado (LC+Co), formado pela dopagem com Co2O3 (5%m/m) e o mesmo tratamento térmico. O principal problema encontrado na formulação das tintas foi o baixo poder de cobertura, atribuído ao grande tamanho médio de partículas e teor de impurezas dos pigmentos. A flotação catiônica reversa e a hidrociclonagem foram testadas, porém não acarretaram em uma melhoria significativa nessas propriedades. Aumentar a quantidade de pigmento na formulação ou misturá-lo com pequenas quantidades (20%m/m) do pigmento comercial foram as melhores soluções. As tintas obtidas apresentaram trabalhabilidade, cobertura, aderência, secagem e acabamento equivalentes aos obtidos por tintas comerciais. A pigmentação dos BITs foi realizada através de um experimento fatorial 2x4. Foram usados dois tipos de pigmentos (L e LC) em quatro níveis de concentração (4, 8, 12 e 16%m/m) e os resultados analisados através de ferramentas estatísticas paramétricas e não paramétricas. As respostas avaliadas foram: densidade, viscosidade, tempo de pega (TP), resistência à compressão (RC), índice de vazios e cor. A viscosidade, densidade e RC (28 dias) aumentaram com a elevação no teor de pigmento. O aumento da densidade e RC foi atribuído ao fenômeno de autoadensamento das partículas da lama, que tende a diminuir o tamanho dos poros. O TP e a densidade do produto dependeram do tipo de pigmento. O pigmento LC apresentou maior tempo de pega por retardar as reações iniciais de hidratação do cimento. Ele também acarretou na maior densidade do produto. O tratamento térmico diminuiu a aglomeração das partículas, aumentando o autoadensamento e a RC. A resistência mecânica dos blocos pigmentados foi superior à observada para aqueles sem pigmentação de formulação equivalente. Os oito blocos preparados apresentaram diferença significativa de cor entre si (E>1). Portanto, a incorporação da lama como pigmento em tintas alquídicas e BITs se mostrou viável e capaz de consumir parte desse resíduo gerado pela Samarco.The processing of a banded iron formation produces a tailing (mud) composed mainly by iron oxides (75wt%). It was used as pigment in alkyd paints and interlocking blocks of concrete (IBC). The mud (L pigment) properties were studied by the following methods: XRF, XRD, SEM, TG/DTG, DTA, laser granulometry, Mössbauer spectroscopy, and visible spectrometry. Besides the L pigment (brown), a red (LC) and a blue (LC+Co) pigments were formed by heating the “as produced” mud at 1000oC. The LC+Co also took a 5wt% addition of Co2O3. The paints presented a hiding power problem due to the higher particles size and impurities content in the pigment when compared with the commercial one. The reverse cationic flotation and hydrocycloning were carried out without any significant improvement in these properties. The hiding problem was solved raising the pigment content or blending it with a commercial pigment (20wt%). The workability, hiding, adhesion, drying, and finishing were similar to those observed in commercial paints. The IBC pigmentation was carried out by a 2x4 factorial design. Two pigments were used (L and LC) in four content levels (4, 8, 12 and 16wt%) and the results had been analyzed by parametric and nonparametric statistical tools. The following responses were evaluated: specific gravity (SG), viscosity, setting time (ST), compressive strength (CS), and empty porosity (EP). The viscosity, SG and CS (28-day) were higher when raising the pigment content. The self-densification phenomena increased the SG and CS by filling the concrete pores with the pigment particles. The ST and SG of the product depended on the pigment type. The LC pigment showed longer ST because it retards the initial hydration reactions of cement. It also increased the product SG. The heating decreased the particles agglomeration, rising the self-densification and CS. The mechanical strength of the pigmented blocks was greater than that observed for blocks without pigmentation and equivalent composition. All blocks had been tested and showed significant difference in color between them (E>1). Therefore, the use of mud as pigment in alkyd paints and IBC was feasible and able to consume part of the tailing formed in the banded iron formation processing.Óxidos de ferroMinas e mineração - resíduosPigmentosCimentoBlocos de concreto - blocos intertravadosObtenção de pigmentos de óxido de ferro a partir da lama gerada no beneficiamento de itabirito.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Autorizo a UFOP – Universidade Federal de Ouro Preto – a disponibilizar gratuitamente, sem ressarcimento dos direitos autorais, o texto integral da publicação supracitada, de minha autoria, em meio eletrônico, na BDTD – Biblioteca Digital de Teses e Dissertações, no formato especificado, para fins de leitura, impressão e/ou download pela Internet, a título de divulgação da produção científica gerada pela Universidade a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/3576/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTESE_ObtençãoPigmentosÓxido.pdfTESE_ObtençãoPigmentosÓxido.pdfapplication/pdf4259800http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/3576/1/TESE_Obten%c3%a7%c3%a3oPigmentos%c3%93xido.pdf8a801615b2a9083c381f599a2a3a99d9MD51123456789/35762019-04-30 07:46:58.85oai:localhost: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-04-30T11:46:58Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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