Ceramic raw materials from the State of Maranhão, Brazil. Part 1: chemical and mineralogical characterization and technological properties of clays from São Luis, Rosário, Pinheiro and Mirinzal

Nesse trabalho, foram caracterizadas algumas argilas coletadas nos municípios de São Luís, Rosário, Pinheiro e Mirinzal. A caracterização foi realizada através dos ensaios de difração de raios X, massa específica real, capacidade de troca de cátions (CTC), área superficial, distribuição granulométrica, análise química, análise térmica (TG-DTA) e limites de Atterberg. Ensaios tecnológicos de retração linear, antes e após a queima, absorção de água e tensão de ruptura a flexão, em três pontos, foram realizados em corpos de prova prensados uniaxialmente a 20 MPa e tratados termicamente em 850, 950, 1050, 1150 e 1250ºC. Os resultados obtidos permitiram identificar duas argilas de queima branca, constituídas de quartzo, caolim, feldspato e anatásio, com excelentes propriedades para uso em cerâmica branca. As restantes são queima vermelha e possuem composição mineralógica de quartzo, caolim, feldspato, montmorilonita, hematita e goetita. Estas últimas apresentaram valores moderados de plasticidade e são adequadas para aplicações em cerâmica vermelha.

ABSTRACT: This work involved the characterization of clays collected in the municipalities of São Luis, Rosário, Pinheiro and Mirinzal (state of Maranhão, Brazil), based on specific mass, specific surface area, cation exchange capacity (CEC), particle size distribution, X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), thermogravimetric analysis (TG-DTA) and Atterberg limits. Technological tests for ceramic applications were also carried out on compacts pressed under 20 MPa and heat-treated at 850, 950, 1050, 1150 and 1250ºC. Our results indicated that two of the clays composed of kaolinite, quartz, and anatase with high plasticity limits, have excellent properties and can be used in the whiteware industry. The other ones are red-firing clays and have a mineralogical composition of quartz, kaolin, feldspar, montmorillonite, hematite and goethite. The latter showed low and moderate values of plasticity, which makes them suitable for the production of heavy clay products.