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.

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.

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

Aproveitamento de resíduo de caulim em cerâmica branca

The world market of Kaolin has been growing as new investments for better quality of materials have been applied. This market produces amounts of dross that are put in the environment in a wrong way, causing damages to it. Trying to reduce these damages, researches have been done in an attempt to use kaolin dross in ceramic. The disposal of kaolin dross in the environment by the industries of the states of Rio Grande do Norte and Paraiba have great impact in society. Usually this dross is disposed clandestinely in places like roads, river banks and lands of small cities. The present work shows the characteristics of the kaolin produced by the mining company in Junco do Seridó, Paraiba state, western Seridó, 300 km from Natal, in the border of both states. After that, researches were done to study its physical and the chemistry characteristics, trying to see if it can be used in white ceramic. The samples got were bolted in fabric of 325# . The technological characteristics tried to use it as a product in white ceramic. For that, it was made a haracterization of the subject matter through enlargement analyses, ATG and ATD, elaborating three formulations that were burned in four different temperatures, 1175, 1200, 1250 and 1300 degrees centigrade up to 30 minutes. After the burning, the subjects were submitted to water absorbing tests, linear retreating, apparent porosity, apparent specific mass, resistance to flexibility and MEV. For one of the mixtures it was obtained demanded properties for a semi porous material

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

Obtenção de placas cerâmico a partir de formulações de massas triaxiais de resíduos de caulim, chamote de telha e cinza vegetal

The production of red ceramic is an industrial activity that causes an intense impact. The manufacture of its products considerably increases the demand for natural resources, mainly with the extraction of raw material. The ceramic material produced generates waste, such as ash firewood and chamote. The residue from the beneficiation of kaolin is deposited in a poor, degrades the environment and contaminate water sources and soil, constituting in this manner, ecological disasters. The main objective of this work is to develop the formulation of a ceramic product consisting solely of industrial solid wastes, from ceramic tiles, (chamote) residue of kaolin and ash firewood. It is assumed that this product made in the laboratory can be used in coatings, wall and floor. The aim is to facilitate the replacement of the raw material of original composition of a ceramic body, for waste, while the process of production equal to the conventionally used, so that the properties of the product are reproduced. This work is characterized waste as its chemical composition, analysis of particle size, X-ray diffraction and thermal behavior. Several formulations were studied. The mass of waste was prepared by dry process, pressed to 25 MPa, and then burned in muffle type oven to 850, 950, 1050 and 1150 °C. The results showed that it is technically possible to produce porous tiles only with waste. It was found that the formulations of bodies play a key role in the properties of the final product, as well as the sintering temperature and heating rates. RN in the waste of kaolin is estimated at 15,000 t/month, about 3,000 gray t/month and chamote with 10 million pieces/month damaged. The presence of carbonates of calcium and magnesium at 1050 ° C results in an appropriate porosity and mechanical strength. The formulation M3JE, composed of 69% waste of kaolin, 7.7% and 23.3% of chamote of gray, became suitable for porous materials with the strength and absorption within the level of national and international standards

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

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)

Estudo de aproveitamento do resíduo do beneficiamento de caulim como matéria prima na produção de pozolanas para cimentos compostos e pozolânicos

O emprego de resíduos na construção civil pode vir a se tornar uma atividade de extrema importância e mais freqüente, principalmente, pela quantidade disponível com potencialidades de reciclagem, possibilitando minimização dos impactos ambientais. As indústrias que beneficiam o caulim para ser utilizado na indústria de papel são responsáveis por gerar dois tipos de resíduos. Um deles, o resíduo contendo o argilomineral caulinita, apresenta potencialidade de ser utilizado como pozolanas na indústria da construção civil. Essa pesquisa avaliou a viabilidade técnica de produção de pozolanas provenientes de misturas de diversos percentuais do resíduo caulinítico com calcário, com vistas a incrementar a reatividade. Estudou-se os teores de substituição de cimento pelas pozolanas em 10%, 20%, 30%, 40%, 50% e 60%. O cimento utilizado foi do tipo CP I S 32 e as pozolanas foram produzidas em laboratório. Foram realizados os seguintes ensaios nos cimentos experimentais: massa específica, área superficial específica, água de consistência normal da pasta, tempo de pega e resistência à compressão. Nas pozolanas, além das análises química e física, foram realizados ensaios mineralógicos. Baseando-se nos resultados encontrados e na literatura técnica, observou-se que a fabricação da pozolana mostrou-se eficaz, pois permitiu aos cimentos alcançar resistências à compressão muito maiores à referência mesmo com teores elevados de incorporação. É lícito concluir que a incorporação do calcário na calcinação do resíduo proveniente do beneficiamento do caulim confirmou ser uma excelente alternativa na produção de pozolanas de alta reatividade, podendo ser empregadas como adições minerais aos cimentos compostos ou pozolânicos substituindo argilas naturais calcinadas e principalmente na fabricação de elementos pré-fabricados em conjunto com fibras em geral.

Síntese e caracterização de analcina obtida a partir de rejeito caulim com aplicação em adsorção

Neste trabalho foi utilizado rejeito de caulim da região do Ipixuna-PA, com objetivo de sintetizar zeólita tipo analcina na forma sódica como fase cristalina predominante, através do processo hidrotérmico. O rejeito foi submetido à calcinação por 4 horas a 700°C, para conversão em metacaulinita. A partir desta metacaulinita foi preparada uma mistura reacional contendo diatomito e hidróxido de sódio, que foi levada à autoclave a uma temperatura de 215°C por 24 horas. Diversas variáveis do processo de síntese foram investigadas, entre elas destacam-se: disponibilidade de sódio, proporção de silício, natureza da fonte de sílica, pH na mistura reacional e tempo de autoclavagem. Isso com o intuito de se determinar quais asalterações que os produtos reacionais sofrem com tais modificações, definindo desta forma a condição ideal de síntese da analcina. Foram avaliadas também algumas propriedades importantes do adsorvente, tais como: estabilidade térmica, onde foi aplicado o método de Rietveld para identificar as modificações na estrutura cristalina; estabilidade em presença ácida; cinética de dessorção gerada pelo íon hidrogênio; comportamento das isotermas de adsorção de cobre, cádmio, zinco e níquel bem como avaliar a seletividade de tais cátions no adsorvente. A síntese de analcina mostrou-se possível usando rejeito de caulim. Quando analcina foi calcinada a 400°C foi observado deslocamento nos planos (h,k,l) e manteve-se constante até 600°C, gerado pela saída de oxigênio da posição 1/8 da analcina, isso gera uma diminuição na célula unitária provocando uma diminuição nos canais e sítios ativos da zeólita o que afetou a capacidade de adsorção.

Análise da velocidade crítica de escoamento e estudo reológico de polpas de caulim da bacia do rio capim em dutos circulares

A indústria mineral representa um grande estimulador da economia do estado, e como destaque nessa indústria podemos mencionar o setor do beneficiamento de Caulim. As soluções dos problemas relacionados a essa atividade mostram-se como uma oportunidade rara de interação universidade-indústria, além de ser um campo fértil para o desenvolvimento científico. Um ponto importante a ser estudado trata do escoamento da suspensão de caulim em dutos e equipamentos relacionados; problemas como incrustação e calculo da perda de carga não foram ainda resolvidos de forma definitiva pela indústria. Nesse contexto o presente trabalho se dispõe a desenvolver uma metodologia para o cálculo dos parâmetros de escoamento principalmente da velocidade mínima necessária para que as partículas em suspensão não depositem no interior dos dutos. Assim o objetivo macro desta dissertação reside em analisar através da implementação de metodologia, o cálculo da velocidade de deposição durante o escoamento de polpas de caulim com diferentes frações mássicas (% em peso de sólidos) no interior de dutos circulares; a partir do estudo reológico de amostras obtidas no seu processo de beneficiamento; propiciando assim, subsídio teórico aos técnicos e Engenheiros que desejam dimensionar um sistema de bombeamento aplicado a polpas de caulim; minimizando seus problemas de sub e superdimensionamento, que acarreta a deposição do material, causando danos à produção e meio ambiente, visto que se fará necessário à abertura da tubulação para remoção dos depósitos oriundos da baixa velocidade.

Estudo da síntese de zeólitas tipo A, X e sodalita empregando reatores vítreos: análise dos métodos dinâmico e estático de síntese a partir de caulim residual da Região Amazônica

Empresas beneficiadoras de caulim geram resíduo caulinítico que é armazenado em lagoas de sedimentação, e ocupam grandes áreas físicas. O´aproveitamento deste resíduo é um fator importante do ponto de vista econômico e ambiental. Aqui é apresentado um estudo da síntese de zeólitas A, X e sodalita utilizando como matéria-prima um resíduo de caulim da Região Amazônica. O resíduo foi pré-tratado para a eliminação de matéria orgânica, cominuído e ativado termicamente a 750 °C por 2 horas. Ensaios de pré-zeolitização foram realizados em várias frações granulométricas do caulim ativado (metacaulim) a fim de se determinar a granulometria de síntese. Após esta etapa, empregou-se comparativamente dois métodos hidrotermais de obtenção de zeólitas: dinâmico e estático. Para a mistura reacional, utilizou-se a relação SiO₂/Al₂O₃ de 2/1 e 3/1 para obtenção das zeólitas. Análises de caracterização por Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX) mostraram uma boa formação da fase zeolítica NaA para a razão 2/1, em ambos os métodos de síntese e sem envelhecimento da mistura, e boa formação da fase NaX para a razão 3/1, em síntese estática com envelhecimento de 12 horas. A fase sodalita foi obtida na mesma estequiometria da zeólita NaX, porém empregando síntese estática e sem envelhecimento.