Caracterização e reconstrução mineralógica de carvão, caulim, calcários e de cinzas sulfatadas geradas à temperatura de um leito fluidizado visando sua aplicação na indústria cimenteira

Neste trabalho foram estudadas cinzas de carvão do tipo sílico-aluminosas e sulfatadas. As primeiras são aquelas obtidas normalmente pela queima do carvão acima de 850 °C. As cinzas sulfatadas estudadas são aquelas obtidas pela combustão, a 850 °C, do carvão em presença de calcário o qual retém o enxofre, liberado na combustão, na forma de anidrita (CaSO4). As cinzas sulfatadas foram classificadas de acordo com as misturas que as deram origem em “sulfocalcíticas”, “sulfodolomíticas” e “sulfocalcocauliníticas”. Estas cinzas foram obtidas, respectivamente, da combustão de misturas de carvão e calcita, de carvão e dolomita e de carvão, calcita e caulim. Os minerais estudados provêm do Rio Grande do Sul e todas análises foram efetuadas na École des Mines d’Alés (França). Assim, se estudaram cinzas de carvão, de calcário (calcítico e dolomítico), de caulim e de misturas destes a fim correlacionar as cinzas obtidas aos minerais que as deram origem. A reconstrução mineralógica destes materiais foi possível graças ao cruzamento de várias técnicas de análise tais como: método dos ajustes dosados, difração e fluorescência de raios X, determinação da perda ao fogo, densidade, calcimetria, termogravimetria, microscopia ótica e eletrônica etc. O carvão de Candiota é constituído por uma fase amorfa (52 %), quartzo (20 %), caulinita (16 %), muscovita (8 %), pirita (3 %), dolomita (1 %) e hematita (< 1 %). O caulim apresenta caulinita (80,6 %), muscovita (9,8 %), albita (6,8 %) e hematita (1,2 %) O calcário dolomítico possui calcita (42,8 %), antigorita (34,1 %), magnesita (11,7 %), dolomita (10,7 %), flogopita (3 %), caulinita (1,8 %) e quartzo (0,7 %). O calcário calcítico contém calcita (86,1 %), dolomita (12,2 %), quartzo (3,6 %), caulinita (0,7 %) e muscovita (0,4 %). As cinzas “sílico-aluminosas” são compostas por hematita e sílica. As cinzas sulfatadas são compostas por muscovita, quartzo, anidrita, guelenita, cal e hematita. As cinzas “sulfodolomíticas” apresentam, além destas fases, a periclasita. Foram realizados alguns ensaios de hidratação com cinzas “sílico-aluminosas”, “sulfocalcíticas” e “sulfocalcocauliníticas”. Após 28 dias de hidratação as cinzas “sílicoaluminosas” não sofreram alterações e a difração de raios X evidenciou, principalmente, o quartzo e a hematita. As cinzas sulfatadas com apenas 2 dias de hidratação, ou seja, antes do período de “pega” do cimento, apresentaram a formação de silicatos de cálcio hidratados (CSH) e etringita (primária). Estes dois compostos melhoram as propriedades mecânicas das cinzas. Após 28 dias de hidratação a etringita desapareceu em favor da formação da gipsita e de mais silicatos de cálcio hidratados. Os resultados mostraram que as cinzas sulfatadas têm propriedades físicas; superfície (específica, Blaine, BET), volume poroso e índice de aglomeração; e químicas; CSH e etringita; mais interessantes que as cinzas sílico-aluminosas. Os resultados indicam que as cinza sulfatadas têm um grande potencial de aproveitamento.

Concreto de alto desempenho no estado do Pará : estudo de viabilidade técnica e econômica de produção de concreto de alto desempenho com os materiais disponíveis em Belém através do emprego de adições de sílica ativa e metacaulim

As construções de concreto no estado do Pará têm se deteriorado de maneira prematura, sendo a corrosão das armaduras o problema de maior incidência, apesar da região não se constituir em um ambiente de extrema agressividade, mesmo nas principais cidades. Uma das principais causas é a utilização de concretos com alta permeabilidade. Em Belém, capital do estado, os agregados empregados nas construções são areias extremamente finas e seixos friáveis, materiais que dificultam a produção de misturas de concreto com relações água/cimento reduzidas, em razão da elevada demanda de água que requerem. Apesar da escassez de agregados de boa qualidade, há grande disponibilidade no estado de materiais pozolânicos altamente reativos como a sílica ativa e o metacaulim, que podem viabilizar técnica e economicamente a produção de concretos de alto desempenho. Nessa pesquisa investiga-se a possibilidade do uso de concretos de alto desempenho com os materiais disponíveis no estado (cimentos e agregados), empregando adições de sílica ativa e metacaulim. A sílica ativa utilizada no trabalho é subproduto de uma indústria de produção de silício metálico e o metacaulim proveniente da calcinação do rejeito do processo de beneficiamento de uma industria de mineração de caulim. Os desempenhos das misturas com e sem pozolanas foram avaliados pela resistência à compressão, pela taxa de absorção de água por sucção capilar e pela penetração acelerada de íons cloretos (ASTM C 1202). O teores de adição estudados foram 5%, 10%, 15% e 20% de sílica ativa e 10% de metacaulim Os concretos com adições minerais apresentaram resultados de resistência à compressão significativamente superiores aos dos concretos sem adição para as misturas com baixo a moderado consumo de cimento (relações água/aglomerante elevadas). Com relação a taxa de absorção capilar e a carga elétrica passante, a incorporação das pozolanas reduziu significativamente a permeabilidade das misturas para todas as relações água/aglomerante estudadas. A resistência à compressão dos concretos com 10% de metacaulim foram similares a dos concreto com sílica ativa e as taxas de absorção capilar foram ligeiramente superiores, dando indícios da potencialidade do rejeito do beneficiamento do caulim como adição mineral altamente reativa A máxima resistência obtida foi de apenas 42MPa, apesar disso, os resultados desse estudo demonstraram que mesmo com resistências convencionais (fck entre 15 MPa e 20 MPa), é possível produzir misturas de concreto no Pará com durabilidade bastante superior às empregadas atualmente, através do uso de pozolanas altamente reativas como a sílica ativa e o metacaulim.

Estudo da viabilidade de utilização do rejeito cerâmico, como agregado graúdo, na produção de concreto com características estruturais

Este trabalho tem como objetivo principal, efetuar um estudo da viabilidade da utilização do rejeito de indústrias de produtos cerâmicos (cerâmica vermelha), como substitutivo do agregado graúdo de rocha, na produção de concreto com características estruturais. O rejeito foi coletado em quatro diferentes indústrias, localizadas no município de Gravataí, região metropolitana da Grande Porto Alegre-RS, sendo posteriormente britado, para a obtenção do agregado, objeto deste estudo. Foram analisadas as principais características do agregado produzido, distribuição granulométrica, massa unitária, massa específica e absorção de água. A seguir, foi feito um estudo para estabelecer o teor de argamassa a ser utilizado nas misturas, sendo efetuado também uma avaliação da resistência à compressão em função do teor de argamassa. Uma vez fixado o teor de argamassa, foram feitos ensaios a fim de estabelecer a correlação da resistência à compressão, com a relação água/cimento, gerando, desta forma, as chamadas curvas de Abrams, vindo a possibilitar o traçado dos gráficos de dosagem. O estudo baseou-se em determinações experimentais da resistência à compressão, da resistência à tração por compressão diametral, absorção de água, o desgaste e o módulo de deformação estática, utilizando-se em referência de comparação um concreto convencional, produzido com brita basáltica. Todas as misturas foram confeccionadas com cimento Portland pozolânico (tipo IV) classe 32, areia natural de rio e água potável. Os resultados obtidos mostraram ser tecnicamente viável, o emprego do rejeito cerâmico, como agregado graúdo, na produção de concreto.

Programa de desenvolvimento de competências gerenciais: fator de aprendizagem organizacional - um estudo de caso na IMERYS - Rio Capim Caulim

Este estudo foi realizado com o objetivo de investigar os impactos provocados pela implementação de um Programa de Desenvolvimento de Competências Gerenciais (PDCG), na percepção dos gestores, no que concerne ao processo de aprendizagem organizacional. Para isso, foi realizada uma pesquisa na empresa IMERYS - Rio Capim Caulim que implantou e implementou este programa em 2009. Primeiramente, foi apresentada a revisão bibliográfica sobre os principais mecanismos estratégicos utilizados como embasamento teórico para o desenvolvimento da pesquisa, o histórico e o organograma da empresa e posteriormente a estrutura do PDCG. O método utilizado para verificação foi de natureza qualitativa, apresentado sob a estratégia de estudo de caso na empresa anteriormente citada, elaborado através de entrevistas estruturadas à dezenove participantes do referido programa. O que se percebe na pesquisa é que a empresa IMERYS, através da implementação do PDCG, encontra-se inserida no novo paradigma de aprendizagem organizacional e reconhece, assim, que o investimento em conhecimento é um dos pilares de sustentação de qualquer organização – inclusive a própria.

Influência da adição de resíduo de caulim nas propriedades tecnológicas de uma massa padrão de porcelanato produzido em escala industrial

VARELA, M. L. et al. Influência da adição de resíduo de caulim nas propriedades tecnológicas de uma massa padrão de porcelanato produzido em escala industrial. Cerâmica, v.55, n.334 p.209-215. 2009.ISSN 0366-6913.Disponível em: . Acesso em: 06 out. 2010.

Avaliação da potencialidade de uso do resíduo proveniente da indústria de beneficiamento do caulim na produção de piso cerâmico

FORMIGA, Felipe Lira et al. Avaliação da Potencialidade de Uso do Resíduo Proveniente da Indústria de Beneficiamento do Caulim na Produção de Piso Cerâmico. Cerâmica Industrial, v. 14, p. 41-45, 2009.

Análise comparativa entre as propriedades do gesso obtido de rejeito da produção de sal e gesso comerciais

The environmental impacts, caused by the solid residues generation, are an often quoted concern nowadays. Some of these residues, which are originated from different human activities, can be fully reused, reducing the effects of the poor waste management on the environment. During the salt production process, the first formed crystals are discarded as industrial waste. This is mainly made of gypsum that is a calcium sulfate dihydrate (CaSO4.2H2O). The gypsum in question may go through a calcination process due to the plaster (CaSO4.0,5H2O) production and then the application on the cement industry. Considering the necessity of development and application for these industrial wastes, this paper aims to analyze the plaster, called Salgesso, from the gypsum that was generated during the salt production, and its use viability on the civil construction industry in order to create environmental and economical benefits. For characterization, the following experiments were performed: X-ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), thermal analysis (TG/DTG) and Scanning Electron Microscopy (SEM) with EDS. The following tests were also performed to obtain the mechanical characteristics: Thinness Modulus, Unit Mass, Setting Time and Compressive Resistance. Three commercial plasters used on civil construction were taken as references. All of these tests were performed according to the current standards. It was noticed that although there were some conflicting findings between the salt and commercial plasters in all of the studied properties, the Salgesso has its values within the standard limits. However, there is the possibility to improve them by doing a more effective calcination process. Three commercial plasters, used in construction, were used as reference material. All tests were performed according to standards in force. It was observed that although some tests present conflicting findings between the salt and gypsum plasters commercial properties in all of the studied Salgesso have values within the limits imposed by the standard, but can be improved simply by calcination process more effective

Aproveitamento de resíduo de beneficiamento do caulim na produção de porcelanato cerâmico

Nowadays, industries from all sectors have great concerns over the disposition of the residues generated along the productive process. This is not different in the mineral sector, as this generates great volumes of residues. It was verified that the kaolin improvement industry generates great volumes of residue basically constituted of kaolinite, muscovite mica and quartz, which are basic constitution elements to formularisations of ceramics masses to the production of covering of stoneware tiles type. This happens because the methodology applied to the improvement process is still very rudimentary, what causes a very low yield, only ¼ from all the material volume that enters the improvement process, in the end, is marketable. The disposal of this residue, in a general way, causes a very big negative environmental impact, what has justified the researches efforts aiming to find a rational solution to this problem. In this way, the intention of this present work is the utilization of this residue in the manufacture of products to high quality ceramics covering, stoneware tiles in an industrial scale. For this purpose, the influence of the addition of the residue to a standard ceramics mass used by a ceramics sector company, already established in the market, with the intention of verifying the possibility of use of this residue as the mass complementary raw material and even the possible partial or total substitution of one of the components of the mass for the raw material in evidence will be studied. To the accomplishment of this work, the kaolin improvement residue generated by an industry of exploitation and improvement of kaolin, located in the region of Equador-RN, in the levels 1,2,4,8, 16 and 32% will be added to the standard mass already used for the production of stoneware tiles. The raw materials used, kaolin residue and the standard mass, were characterized through DRX, FRX, DTA, TGA and dilatometry. After the sintering of the bodies of test, tests of water absorption, apparent porosity, post burning linear retraction, apparent specific mass and flexural strength (3 point bending) were realized to determinate the technological properties of these materials. The results show the studied residue can be considered raw material of great potential to the industry of floor and ceramics covering of the stoneware tiles type

Rejeito de xisto como adsorvente para remoção de fenol em águas produzidas na indústria de petróleo

Produced water is the main effluent linked to the activity of extraction of oil and their caring management is necessary due to the large volume involved, to ensure to minimize the negative impacts of discharges of these waters in the environment. This study aimed to analyze the use of retorted shale, which is a reject from the pyrolysis of pirobituminous shale, as adsorbent for the removal of phenols in produced water. The material was characterized by different techniques (grain sized analysis, thermal analysis, BET, FRX, FT-IR, XRD and SEM), showing the heterogeneity in their composition, showing its potential for the removal of varied compounds, as well as the phenols and their derivatives. For the analysis of the efficiency of the oil shale for the adsorption process, assays of adsorption balance were carried through, and also kinetic studies and dynamics adsorption, in the ETE of the UTPF of Petrobras, in Guamaré-RN. The balance assays shown a bigger conformity with the model of Langmuir and the kinetic model more adjusted to describe the adsorption of phenols in retorted shale was of pseudo-second order. The retorted shale presented a low capacity of adsorption of phenols (1,3mg/g), when related to others conventional adsorbents, however it is enough to the removal of these composites in concentrations presented in the produced water of the UTPF of Guamaré. The assays of dynamics adsorption in field had shown that the concentration of phenol in the effluent was null until reaching its rupture (58 hours). The results showed the possibility of use of the reject for removal of phenols in the final operations of the treatment process, removing as well, satisfactorily, the color and turbidity of the produced water, with more than 90% of removal

Estudo do efeito da substituição de caulim por resíduo de caulim na fabricação de cerâmica de revestimento

Companies involved in kaolin mining and treatment represent an important area of industrial development in Brazil, significantly contribution to the worldwide production of such mineral. As a result, large volumes of kaolin residue are constantly generated and abandoned in the environment, negatively contributing to its preservation. In this scenario, the objective of the present study was to characterize the residue generated from kaolin mining as well as to assess its potential use as raw material for the production of ceramic tiles. Ceramic mixtures were prepared from raw materials characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, particle size analysis and thermal analysis. Three compositions were prepared using kaolin residue contents of 10%, 20% and 30%. Samples were uniaxially pressed, fired at 1200ºC and characterized aiming at establishing their mineralogical composition, water absorption, apparent porosity, specific mass, linear retraction and modulus of rupture. The results showed that the residue basically consisted of kaolinite and successfully replaced raw kaolin in the preparation of ceramic title formulations without significantly affecting the properties of the fired material

A influência da adição de caulim, quartzo e feldspato potássico na formulação de massas cerâmicas para telhas: Modelo estatístico

The production of roof tiles in the state of Rio Grande do Norte accounts for around 60% of the total of ceramic pieces produced. There is a need for investment to improve quality and productivity, thereby promoting technological innovations. Accordingly, the aim of this study is to determine the effect of kaolin, potassium feldspar and quartz in two standard formulations, as well as the effect of sintering temperature on the technological properties of linear firing shrinkage, water absorption and bending rupture stress, by fitting the statistical model and using multiple linear regression to assess the relationship between technological properties and independent variables. The raw materials were characterized using the following techniques: X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRF), rational analysis (RA), differential thermal analysis (DTA) and granulometric analysis (GA). The test specimens were compacted by uniaxial pressure (25 MPa), dried in a stove at 110 ºC for 24 hours and sinterized at 850 ºC, 950 ºC and 1050 ºC and held isothermal for 30 minutes. The results obtained indicate that the addition of kaolin to two standard formulations (M and R) promoted a reduction in water absorption values and an increase in bending rupture stress values. The sintering temperatures for group M that resulted in the lowest linear firing shrinkage and water absorption values were 850 ºC and 950 ºC, respectively, and the highest bending rupture stress values were reached at a temperature of 950 ºC. In the case of group R, the sintering temperature that obtained the lowest water absorption and linear firing shrinkage values was 850 ºC, and the highest bending rupture stress values were attained at a temperature of 1050 ºC. This work explains the statistical approach used to fit the model that describes the relationship between the technological properties and percentage of kaolin, quartz and feldspar, as well as the models that enable predictions, provided that the lower and upper limits of the percentage of clay minerals, flux and quartz used in this study are respected. Statistica 6 software was used and results were obtained by stepwise forward regression

Automação de um sistema rotatório para secagem do rejeito de maracujá

The rotary dryer is one of the most used equipments in processing industries. Its automatic control mode of operation is important specially to keep the moisture content of the final product in the desired value. The classical control strategies, like PID (proportional integral derivative) control, are largely used in the industrial sector because of its robustness and because they are easy to be implemented. In this work, a data acquisition system was implemented for monitoring the most relevant process variables, like: both inlet and outlet drying air temperature, dryer rotation, outlet air speed and humidity, and mass of the final product. Openloop tests were realized to identify a mathematical model able to represent the drying process for the rotary system. From this model, a PID controller was tuned using a direct synthesis method, assuming a first order trajectory. The PID controller was implemented in the system in order to control the inlet drying air temperature. By the end, closedloop tests (operating in automatic mode) were realized to observe the controller performance, and, after setting the best tune, experiments were realized using passion fruit seeds as raw material. The experiments realized in closedloop showed a satisfactory performance by the implemented control strategy for the drying air temperature of the rotary system

Incorporação do resíduo oriundo do beneficiamento de caulim em concreto asfáltico

The municipal district of Equador-RN is located in an area of great amounts of ores, being your main economical activity the extraction and the kaolin improvement. The main originating from environmental problem that activity is the amount of generated residue, about 70% of the extracted kaolin. The residues are simply piled up in lands of the improvement companies, occupying like this a large area and causing impact in the existent flora. When dry, the residues transform powdered and for the action of the wind, they disperse, polluting the air. Being like this, the present work has as objective evaluates the incorporation of the great residue, originating from of the kaolin improvement, in partial substitution of all the employed aggregates in a conventional mixture of asphalt concrete, which was used in the paving of BR101/RN061 - passage between Ponta Negra and Ares. That evaluation was accomplished in three stages. The first refers to the evaluation of the physical, thermal and mineralogical characteristics of the residue with the intention of to classify it and to define your application as aggregate (small and great). The second refers to the physical characterization of the aggregates and of the asphalt material used in the conventional mixture. And the third, to the evaluation of the mixtures containing residue, which were elaborated starting from the conventional mixture with the gradual incorporation of the residue, from 5 to 40%, in substitution to the part of the conventional aggregates, in way to obtain similar particle size curves the one of the conventional mixture. That evaluation was accomplished through the comparison between the volumetric composition, the mechanical behavior and the susceptibility to the humidity of the mixtures containing residue with the one of the conventional mixture, and with the one of the DNIT specifications. The results show that the great residue originating from of the kaolin improvement has grains of the most varied size, being like this, it can substitute part of all the conventional aggregates and of the filler in an asphalt mixture. Besides, your mineralogical composition presented the same present minerals in the composition of conventional aggregates used in paving. The results evaluation of the volumetric composition of the mixtures containing residue indicates that it can use up to 30% of residue in substitution to the conventional aggregates. The evaluation of the mechanical behavior of those mixtures indicates that the residue increment in the studied mixtures caused an increase of the stability and a reduction of the resistance to the traction. The values obtained in the resistance to the traction meet below the minimum value specified by DNIT, but close to the value obtained in the conventional mixture. When taking in consideration the susceptibility of the same ones to the humidity, the results indicate that she can use up to 25% of residue

Análise das influências do branqueamento na retenção de caulim e nas propriedades do papel

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)