Impacto da prospecção geológica na otimização do processo de produção de cimento Portland na fábrica de cimento Votoran, Votorantim, SP

• Autor(a) principal: Shimada, Helio
• Data de Publicação: 1999
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44133/tde-01102014-133707/
• topic: Cimento Portland; Not available.; Prospecção Mineral

Materiais cimentícios são conhecidos pelo Homem desde a remota antigüidade. Os romanos utilizavam um cimento primitivo, considerado o precursor do cimento atual, constituído por uma mistura de cal e cinza vulcânica. O cimento Portland, patenteado em 1824 pelo inglês J. Aspdin, é obtido a partir do clínquer, produto da reação, sob alta temperatura, de uma mistura finamente moída de calcário e argila. As proporções dos componentes são definidas pelos parâmentros químicos Fator de Saturação de Cal, Módulo de Alumina e Módulo de Sílica, relacionados às quantidades de CaO, Si\'O IND.2\', \'Al IND.2\'\'O IND.3\' e \'Fe IND.2\'\'O IND 3\'. O clínquer, moído com aditivos como gesso, escória e pozolanas, resulta no cimento Portland. A Unidade 1 da Fábrica de Cimento Votoran opera desde 1936 em Santa Helena, município de Votorantim. O metacalcário utilizado tem elevada pureza; porém, a argila local, um filito sericítico intemperizado, pobre em \'Al IND.2\'\'O IND.3\' e \'Fe IND.2\'\'O IND.3\', demanda a adição de bauxita e minério de ferro como corretivos, elevando o custo de produção. No estudo desenvolvido, realizou-se a prospecção de argila alternativa que permitisse a minimização ou a eliminação dos corretivos, além de obedecer a outros condicionantes: o material deveria ser inconsolidado; a distância da fábrica deveria ser a menor possível; a área da jazida deveria estar livre de títulos minerários de terceiros; deveriam ser evitadas áreas com possibilidades de conflitos da mineração com outros usos do solo; o volume de material deveria garantir um mínimo de 25 anos de vida útil e, finalmente, a lavra não deveria interferir em áreas de proteção ambiental. Quatro prospectos foram selecionados, reconhecidos e/ou amostrados em superfície e por sondagem a trado. Um depósito laterítico promissor, Alvo 1 - Fazenda Ventania, foi mais detalhadamente sondado, para caracterização do material e uma avaliação preliminar do seu volume, tendo sido objeto de lavra experimental em seguida. Paralelamente, estudou-se também a possibilidade de otimizar a lavra do metacalcário de alta pureza através da mistura com parte de suas encaixantes: metadolomitos, filitos carbonáticos e rochas cálcio-silicáticas. Simulações computacionais da composição da farinha mostraram que é possível a utilização dos materiais estudados. Testes de produção do clínquer em escala piloto segundo a melhor alternativa simulada foram realizados, e a avaliação dos resultados demonstrou o impacto técnico-econômico positivo do uso das matérias-primas consideradas.