Avaliação de massa cerâmica com adição de resíduos industriais para uso em cerâmica vermelha

Abstract

RESUMO: A demanda por produtos industrializados impulsiona o crescimento de diversos setores industriais. Esse fato faz aumentar a exploração de recursos naturais que por sua vez, leva a geração de resíduos. A destinação destes resíduos quase sempre vai de encontro às legislações ambientais vigentes. Por isso, vários trabalhos de pesquisa têm focado na reciclagem ou no reaproveitamento de resíduos. Esses trabalhos têm demonstrado que a indústria de cerâmica vermelha é potencialmente apta para incorporar resíduos sólidos em suas massas. Seguindo essa linha, o presente trabalho estudou a viabilidade da incorporação simultânea de resíduo de beneficiamento de granito, resíduo de prensagem de telhas cruas e lama de alto-forno em uma massa argilosa industrial composta por quatro argilas diferentes usadas em cerâmica vermelha. As matérias-primas (argilas e resíduos) foram caracterizadas por: análise visual, fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), análise térmicas (DSC, DTA, e TG) e distribuição de tamanho de partículas (DTP). Corpos de provas com teores totais de resíduos de 38, 42, 50, 54, 58 e 62% foram conformados por prensagem uniaxial. Após secagem (24 horas ao ar e 24 horas em estufa a 110°C), avaliaram-se a massa específica aparente, a porosidade, a tensão de ruptura à flexão, as fases presentes e a microestrutura na região de fratura. Após queima, em forno industrial a 900°C por 15 horas, avaliaram- se: retração linear, tensão de ruptura à flexão, porosidade, fases presentes por DRX e microestrutura na região da fratura por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a incorporação simultânea, dos três resíduos na massa cerâmica, proporcionou melhorias nas propriedades tecnológicas em todas as formulações avaliadas em relação à formulação industrial.

ABSTRACT: Demand for industrialized goods drives growth in several industrial sectors. This increases the exploitation of natural resources which, in turn, leads to the generation of waste. The disposal of these wastes is usually carried out without compliance with environmental laws. Therefore, several research studies have focused on the recycling or reuse of industrial waste. They have shown that, potentially, the clay industry is able to incorporate solid waste in its processes. Following this line, this paper studied the feasibility of simultaneously incorporating granite processing waste, raw tiles pressing waste and blast furnace sludge in an industrial clay mass made up from four distinct clay types used in the manufacturing of red ceramic. The description of the raw materials (clay and waste) was conducted through visual analysis, X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (DSC, DTA and TG) and particle size distribution (PSD ). Evidence with total residue levels ranging across 38, 42, 50, 54, 58 and 62% was shaped by uniaxial pressing. Once dried (24 hours in air and 24 hours in a furnace at 110°C), bulk density, porosity, bending stress tension, the phases present as well as the microstructure in the fracture area were evaluated. After burning in an industrial oven at 900 ° C for 15 hours, we evaluated linear shrinkage, bending stress tension, porosity, phases present through XRD and microstructure in the fracture area through scanning electron microscopy (SEM). The results showed that the simultaneous incorporation of the three aforementioned residues in ceramic mass, led to improvement in the technological properties of all the formulations evaluated as compared to the industrial formulation.