Influência da matéria-prima e dos fornos de calcinação nas características da cal virgem.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cincotto, Maria Alba
Data de Publicação: 1987
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-06022024-140019/
Resumo: O presente estudo foi precedido de um levantamento bibliográfico sobre as matérias-primas de produção de cal virgem, os calcários e os dolomitos, principalmente no que diz respeito à sua constituição mineralógica, formação geológica e reservas nacionais; sobre os fornos de calcinação instalados no Brasil, sua capacidade de produção; sobre a teoria da calcinação e as características do produto calcinado, tais como, textura, crescimento cristalino, porosidade, área específica, massa específica aparente, retração, reatividade. Com base nos dados da literatura, programou-se o estudo da influência da matéria-prima e dos tipos de fornos de calcinação nas características da cal virgem, usando para este propósito 60 amostras coletadas nos Estados de São Paulo e de Minas Gerais, regiões típicas de dolomitos e calcários, respectivamente, onde foram produzidas em fornos verticais de alvenaria, contínuo e descontínuo, de cuba simples, rotativo e de fluxo paralelo. Em duas experiências, algumas características dessas cales foram analisadas estatisticamente, segundo teste F, com três repetições. Em uma primeira experiência (a), foram analisadas 30 amostras, agrupadas em três tipos de cal, cálcica, magnesiana e dolomítica, coletadas de três fornos, de alvenaria contínuos e descontínuos, e de cuba simples. Revelou-se que: o tipo de forno é fonte de variância não significante para a área específica, mas muito significante para a reatividade; a matéria-prima é fonte de variância muito significante para a área específica e a reatividade; entre repetições a variância dessas propriedades é não significante; não se observou efeito de interação dos parâmetros, forno e matéria-prima. Em uma segunda experiência (b), foram analisadas 30 amostras de cal cálcica, coletadas de dois tipos de forno, de fluxo paralelo e rotativo. Ficouevidente que: o tipo de forno é fonte de variação não significante para a área específica, massa específica aparente e reatividade; entre repetições, a variância é muito significante para a reatividade determinada segundo método Wührer, mas não significante segundo método ASTM C 110-76ª. Os resultados das 60 amostras, reunidas em dois conjuntos, que englobam 42 cales cálcicas e 18 dolomíticas, analisadas segundo o teste t de Student, permitiram concluir que: a massa específica aparente e a porosidade não diferenciam as cales entre si; o raio dos poros das cales cálcicas é superior ao dos poros das cales dolomíticas, correspondendo a áreas específicas inferiores a 2 m2/g nas dolomíticas; as cales c´lacicas são mais reativas do que as dolomíticas; segundo o ensaio ASTM C 110-76ª, durante a reação de extinção da cal, há uma elevação média de tem,peratura, de 45°C para as cálcicas, contra 32 °C nas dolomíticas; segundo o ensaio Wührer na neutralização da alcalinidade liberada na extinção, durante 10 minutos de reação, as cales cálcicas consomem 303 mL de ácido clorídrico, contra 248 mL para as dolomíticas. Segundo os valores médios de reatividade, calculados para cada forno, é possível estabelecer a seguinte ordem decrescente: alvenaria contínuo, descontínuo e de cuba simples. Os fornos rotativo e regenerativo de fluxo paralelo produzem cales, em média, com a mesma reatividade.
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Com base nos dados da literatura, programou-se o estudo da influência da matéria-prima e dos tipos de fornos de calcinação nas características da cal virgem, usando para este propósito 60 amostras coletadas nos Estados de São Paulo e de Minas Gerais, regiões típicas de dolomitos e calcários, respectivamente, onde foram produzidas em fornos verticais de alvenaria, contínuo e descontínuo, de cuba simples, rotativo e de fluxo paralelo. Em duas experiências, algumas características dessas cales foram analisadas estatisticamente, segundo teste F, com três repetições. Em uma primeira experiência (a), foram analisadas 30 amostras, agrupadas em três tipos de cal, cálcica, magnesiana e dolomítica, coletadas de três fornos, de alvenaria contínuos e descontínuos, e de cuba simples. Revelou-se que: o tipo de forno é fonte de variância não significante para a área específica, mas muito significante para a reatividade; a matéria-prima é fonte de variância muito significante para a área específica e a reatividade; entre repetições a variância dessas propriedades é não significante; não se observou efeito de interação dos parâmetros, forno e matéria-prima. Em uma segunda experiência (b), foram analisadas 30 amostras de cal cálcica, coletadas de dois tipos de forno, de fluxo paralelo e rotativo. Ficouevidente que: o tipo de forno é fonte de variação não significante para a área específica, massa específica aparente e reatividade; entre repetições, a variância é muito significante para a reatividade determinada segundo método Wührer, mas não significante segundo método ASTM C 110-76ª. Os resultados das 60 amostras, reunidas em dois conjuntos, que englobam 42 cales cálcicas e 18 dolomíticas, analisadas segundo o teste t de Student, permitiram concluir que: a massa específica aparente e a porosidade não diferenciam as cales entre si; o raio dos poros das cales cálcicas é superior ao dos poros das cales dolomíticas, correspondendo a áreas específicas inferiores a 2 m2/g nas dolomíticas; as cales c´lacicas são mais reativas do que as dolomíticas; segundo o ensaio ASTM C 110-76ª, durante a reação de extinção da cal, há uma elevação média de tem,peratura, de 45°C para as cálcicas, contra 32 °C nas dolomíticas; segundo o ensaio Wührer na neutralização da alcalinidade liberada na extinção, durante 10 minutos de reação, as cales cálcicas consomem 303 mL de ácido clorídrico, contra 248 mL para as dolomíticas. Segundo os valores médios de reatividade, calculados para cada forno, é possível estabelecer a seguinte ordem decrescente: alvenaria contínuo, descontínuo e de cuba simples. Os fornos rotativo e regenerativo de fluxo paralelo produzem cales, em média, com a mesma reatividade.A compilation of bibliographical data on raw-materials for quicklime production was made. Mineral constitution, geological origin and dolostones were analysed. The calcination furnaces installed in Brazil and their production capacities were also studied. The calcination theory and the characteristics of the calcined product such as: texture, crystallite growth, porosity, surface area, bulk density, shrink age and reactivity were mentioned. The aim of this research was the study of the influence of the raw-materials and the calcination processes on the characteristics of the quicklimes. The experimental work was carried out with 60 samples collected from the States of São Paulo and of Minas Gerais wich are typical dolomitic and calcareous regions, respectively. These samples were produced by different types of masonry kilns (three continuous and thredd discontinuous ones), three shaft kilns, one regenerative parallel flux and one rotary kiln. Two series of experiences (a and b) were carried out and the characteristics of the quicklime were analysed by F test, with three repetitions. In the series A, 30 samples were analysed; they were divided in three groups: high-calcium, magnesium and dolomitic quicklimes. These samples were produced by three types of kilns: continuous masonry, discontinuous masonry and shaft kiln. It was possible to conclude that: the type of the kiln had not a significant effect on the surface area but had a very significant influence on the reactivity; between repetitions the variance was not significant for both properties; no interaction of the factors, kiln and raw-material, was observed. In another experience (b), 30 samples of high-calcium limes, collected from two types of kiln, the regenerative parallel flux androtary kiln, were analysed. It was evident that: the type of kiln has a not significant effect on surface area, bulk density and reactivity; between repetitions, the variance is very significant in respect to the reactivity when it is determined by the Wührer method but it is not significant when determined by ASTM C 110-76a method. It was possible to conclude, by the analysis of the results of the 60 samples, divided in two groups: one with 42 high-calcium samples and another with dolomitic ones, effected by Students t-test, that: the bulk density and porosity do not differenciate these two groups among themselves ; the radius of high-calcium limes is a few times larger than that of dolomitic limes and their respective surface areas are smaller than 2 m2/g and larger than 3 m2/g; high-calcium limes are more reactive; the average temperature increase during slaking reaction is 45 °C for the high-calcium limes and 32 °C for the dolomitic ones, by ASTM C-110-76a standard method; by Wührers method, the consumption of hydrochloric acid during ten minutes of slaking reaction is 303 mL for the high-calcium limes and 248 mL for the dolomitic ones, by Wührers method. It is possible to classify the kilns by the increase of reactivity of the produced quicklime in following order: shaft kiln, discontinuous masonry and continuous masonry kiln. The regenerative parallel flux kiln and the rotary one produced limes with almost the same reactivity.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSchneiderman, BorisCincotto, Maria Alba1987-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-06022024-140019/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-02-06T16:06:03Zoai:teses.usp.br:tde-06022024-140019Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-02-06T16:06:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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