Estudo da adição do resíduo proveniente da extração de minério de ferro em argilas do Rio Grande do Norte

The mining industry is responsible for the generation of waste from their natural process of extraction. The mining impacts in urban areas are of special importance due to the high urban occupation, which are exacerbated due to the proximity of the mined areas and populated areas. Some solutions to wastedisposal have the potential to significantly reduce the environmental risks and liabilities, but represent higher costs in the stages of deployment and operation. The addition of mining waste as raw material in the development of commercial products reduces the environmental impacts, transforming the waste into a positive element in the generation of employment and income. This thesis studies the incorporation of waste iron ore in two clays, one from the ceramic industry of the City of Natal and the other from the ceramic industry of the Seridó Region, both in the State of Rio Grande do Norte, Brazil. Percentages of iron ore waste of 5%, 10% , 15%, 20%, 25% and 30% were used in the tested ceramic matrix. The two clays and the iron ore waste used as part of this investigation were characterized by X-ray diffraction tests, X-ray fluorescence tests, differential thermal analysis, thermogravimetric analysis and dilatometric analysis. The samples were sintered under temperatures of 850 °C, 950 °C and 1050°C at a heating rate of 5 °C/min with isotherms of two hours. The following tests were performed with the samples: linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent density, mass loss in fire and bending resistance in order to obtain their physical and mechanical properties. An amount of 5% of waste iron ore in the matrix clay at a temperature of 850 0C resulted in na increase of about 65% in the tensile strength of the clay samples from the Natal ceramic industry. A linear shrinkage of only 0.12% was observed for the samples, which indicates that the physical properties of the final product were not influenced by the addition of the waste

A indústria extrativa mineral é responsável pela geração de resíduos provenientes do seu processo natural de extração. Os impactos da mineração em área urbana revestem-se de especial importância devido ao alto grau de ocupação urbana, que são agravados face à proximidade entre as áreas mineradas e as áreas habitadas. Algumas soluções de disposição de resíduos têm potencial de reduzir significativamente os riscos e o passivo ambiental, porém representam custos elevados nas etapas de implantação e de operação. A adição de resíduos de minério de ferro como matéria-prima na elaboração de produtos que são utilizados comercialmente tem como objetivo diminuir os impactos ambientais, transformando esses resíduos em elementos positivos na geração de trabalho e renda. O presente trabalho estuda a incorporação de resíduo de minério de ferro em duas argilas, uma do pólo cerâmico da Grande Natal e outra do pólo cerâmico da Região do Seridó, ambas do Estado do Rio Grande do Norte, em percentuais de 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30%, com o intuito de verificar a potencialidade da incorporação do resíduo em matriz cerâmica. As matérias-primas foram caracterizadas através dos ensaios de difração de raios X, fluorescência de raios X, análise térmica diferencial, análise termogravimétrica e análise dilatométrica. Os corpos-de-prova foram conformados e em seguida sinterizados nas temperaturas de 850 °C, 950 °C e 1050 °C, à taxa de aquecimento de 5 °C/min, com iso terma de duas horas. Foram realizados os ensaios tecnológicos de retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, perda demassa ao fogo e tensão de ruptura à flexão, com o intuito de se obter suas propriedades físicas e mecânica. A argila do pólo cerâmico da Grande Natal apresentou um aumento em torno de 65% na tensão de ruptura à flexão, com um percentual ínfimo de 0,12% na sua retração linear de queima, quando adicionados 5% de resíduo de minério de ferro na matriz de argila à temperatura de 850 °C, não comprometendo assim as p ropriedades físicas do produto final