Incorporação de resíduos da fabricação de ferro-ligas de manganês e de finos de esteatito na produção de cerâmica vermelha.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cota, Tiany Guedes
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/9086
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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O processo de fabricação das peças artesanais de pedra-sabão também gera uma grande quantidade de resíduos, como os finos, dispostos muitas vezes próximo às oficinas sem nenhuma forma de controle. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o lodo proveniente de tanques de decantação de uma usina de fabricação de ferro-ligas de manganês da região de Ouro Preto - MG. Posteriormente, foram confeccionados e caracterizados corpos de prova cerâmicos com substituição de parte da massa argilosa por lodo e avaliada a eficiência da incorporação na fabricação de cerâmica. Com a utilização de técnicas de planejamento estatístico de experimentos foram avaliadas se as variáveis pressão de compactação (14 e 28MPa), substituição do solo por resíduo (5 e 10%) e temperatura de queima (850 e 1000oC) têm influência nas propriedades de retração linear de secagem e queima, absorção de água, massa específica aparente e resistência à compressão dos corpos queimados. Como trabalhos anteriores com substituição somente por finos de pedra-sabão demonstraram resultados satisfatórios, realizou-se substituição do solo por lodo e esteatito em um mesmo corpo de prova, na melhor condição analisada, a fim de se obter uma resposta otimizada do processo. Baseado nas investigações foi possível concluir que o lodo é composto por quartzo, calcita, muscovita e caulinita, com presença de liga de manganês e escória. Analisando os resultados com substituição do solo por lodo do tanque de decantação, observou-se que a melhor condição para fabricação de cerâmica seria com temperatura de queima de 1000oC, pressão de compactação de 28MPa e substituição de 5%. Em relação aos corpos de prova com substituição do solo por lodo e esteatito, percebeu-se que com a adição de esteatito ocorreu uma melhora nas propriedades de retração linear de secagem e queima e absorção de água. Os melhores resultados foram obtidos para os corpos de prova com substituição de solo por lodo e esteatito, com formação das novas fases cristalinas, espinélio e enstatita, sendo que os parâmetros analisados se apresentaram dentro do estabelecido para aplicações tecnológicas. O resíduo do corpo de prova foi classificado como não perigoso e não inerte.The production of waste from the mining-metallurgical sector is one of the factors of environmental contamination and has aroused the attention of its reuse. In the production units of ferromanganese alloys are generated a large amount of waste, for example, the sludge formed in the settling tanks that receive the liquids effluents. The process of manufacturing the soapstone handmade pieces also generates a great amount of waste generated during the process, such as soapstone powder, that are normally discarded in inadequate places, without any form of control. The aim of this work was to characterize the sludge from settling tanks of a ferromanganese alloy manufacturing plant in Ouro Preto region. Subsequently, ceramic bricks were prepared and characterized with replacement of part of the clay mass by sludge and the efficiency of the incorporation in the ceramic production was evaluated. It was designed a factorial experimental design for the ceramics bricks prepared with composition of clay plus sludge to investigate whether the variables: replacement of soil for sludge (5 and 10%), compaction pressure (14 and 28MPa) and firing temperature (850 and 1000oC) had an influence on the responses (linear shrinkage, water absorption, firing specific weight and compressive strength). As previous work with replacement by soapstone powder showed satisfactory results, tests were carried out with replacement of part of the clay mass by sludge and steatite in the same brick, in the best condition analyzed, in order to obtain an optimized response of the process. Based on the investigations, it was possible to conclude that the sludge is composed of quartz, calcite, muscovite and kaolinite, with the presence of manganese alloy and slag. It can be seen that the best condition for ceramic production would be with a firing temperature of 1000oC, compaction pressure of 28MPa and 5% of replacement. In relation to the bricks with soil replacement by sludge and steatite, it was observed that with the addition of steatite an improvement in the linear shrinkage of drying and firing and water absorption properties. The best results were obtained for the bricks with soil replaced by sludge and steatite, with formation of the new crystalline phases, spinel and enstatite. The parameters analyzed were within the established for technological applications. The residue was classified as non-hazardous and not inert.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 01/11/2017 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. 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