Tese

Obtenção de geopolímero a partir de rejeito da lavagem de bauxita amazônica

The state of Pará is the largest national producer of bauxite, representing 85% of the Brazilian production of the ore and, as a result of this large production, it also represents the largest accumulator of tailings from the processing of this ore, which are deposited in lagoons and/or dams. The in...

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Autor principal: RACANELLI, Lêda de Azevedo
Grau: Tese
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Pará 2023
Assuntos:
Geopolímeros
lavagem de bauxita
rejeitos industriais
CNPQ::ENGENHARIAS
ENGENHARIA DE PROCESSOS
USO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS
Acesso em linha: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15129
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spelling ir-2011-151292023-01-17T13:58:59Z Obtenção de geopolímero a partir de rejeito da lavagem de bauxita amazônica Obtainment of geopolymer from amazon bauxite washing tailings RACANELLI, Lêda de Azevedo QUARESMA, João Nazareno Nonato http://lattes.cnpq.br/7826389991864785 SOUZA, José Antonio da Silva http://lattes.cnpq.br/6157348947425968 Geopolímeros lavagem de bauxita rejeitos industriais CNPQ::ENGENHARIAS ENGENHARIA DE PROCESSOS USO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS The state of Pará is the largest national producer of bauxite, representing 85% of the Brazilian production of the ore and, as a result of this large production, it also represents the largest accumulator of tailings from the processing of this ore, which are deposited in lagoons and/or dams. The intense presence of silico-aluminates in this material, such as kaolinite, for example, demonstrates the great potential for the civil construction industry, that is, the possibility of producing geopolymeric materials from this waste. Bauxite washing, after calcination, transforms into amorphous material, more specifically into metakaolinite, which can be further potentiated when mixed with other residues as an additional source of Al and Si, which in this case is the so-called kaolin flint. As the waste from the bauxite washing has a limited amount of kaolinite, calcined flint kaolin was added to increase the metakaolinite content, helping in the geopolymerization reaction process. The raw materials and geopolymeric samples underwent characterization, and the main analyzes involved were: X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). Compressive strength tests were also carried out on the geopolymeric samples to assess the degree of polymerization, since the more polymerized the structure is, the greater the resistance. After 28 days of curing, the geopolymeric paste in the 80_RLBC formulation reached a compressive strength of 36 MPa and, of the 90_RLBC formulation, approximately 23 MPa at 28 days. The best results were obtained with samples activated with 9 mol/l of NaOH in the mixture with sodium silicate. The results obtained through the characterization analyzes of the samples demonstrated that the waste from the washing of bauxite and calcined flint kaolin, when activated with sodium hydroxide and sodium silicate, are a viable alternative for the production of geopolymeric materials O estado do Pará é o maior produtor nacional de bauxita, representando 85% da produção brasileira do minério e, como consequência dessa grande produção, também representa o maior acumulador de rejeitos provenientes do beneficiamento desse minério, os quais são depositados em lagoas e ou/barragens. A intensa presença de sílico aluminatos, neste material, como a caulinita por exemplo, demonstra o grande potencial para a indústria da construção civil, isto é, a possibilidade de se produzir materiais geopoliméricos a partir deste rejeito. A lavagem de Bauxita, após calcinação, transforma-se em material amorfo, em metacaulinita mais especificamente, que pode ser ainda mais potencializada, quando em mistura com outros resíduos como fonte adicional de Al e Si, que neste caso trata-se do chamado caulim flint. Como o rejeito da lavagem da bauxita, apresenta uma quantidade de caulinita limitada, foi adicionado o caulim flint calcinado, para aumentar o teor de metacaulinita, ajudando no processo de reação de geopolimerização. As matérias-primas e as amostras geopoliméricas passaram por caracterização e, as principais análises envolvidas, foram: fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e a análise térmica diferencial (DTA). Também foram realizados ensaios de resistência à compressão nas amostras geopoliméricas para avaliar o grau de polimerização, uma vez que, quanto mais polimerizada estiver a estrutura, maior será a resistência. Com 28 dias de cura, a pasta geopolimérica da formulação de 80_RLBC atingiu resistência à compressão 36 megapascais (MPa) e, da formulação de 90_RLBC, aproximadamente, 23 Mpa aos 28 dias. Os melhores resultados foram obtidos com amostras ativadas com 9 mol/L de NaOH na mistura com silicato de sódio. Os resultados obtidos através das análises de caracterização das amostras demonstraram que o rejeito da lavagem da bauxita e caulim flint calcinado, quando ativados com hidróxido de sódio e silicato de sódio, são uma alternativa viável para a produção de materiais geopoliméricos. 2023-01-17T13:57:41Z 2023-01-17T13:57:41Z 2022-12-12 Tese RACANELLI, Lêda de Azevedo. Obtenção de geopolímero a partir de rejeito da lavagem de bauxita amazônica. Orientador: João Nazareno Nonato Quaresma; Coorientador: José Antonio da Silva Souza. 2022. 121 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Instituto de de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2022. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15129 . Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15129 por Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia 1 CD-ROM Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
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description The state of Pará is the largest national producer of bauxite, representing 85% of the Brazilian production of the ore and, as a result of this large production, it also represents the largest accumulator of tailings from the processing of this ore, which are deposited in lagoons and/or dams. The intense presence of silico-aluminates in this material, such as kaolinite, for example, demonstrates the great potential for the civil construction industry, that is, the possibility of producing geopolymeric materials from this waste. Bauxite washing, after calcination, transforms into amorphous material, more specifically into metakaolinite, which can be further potentiated when mixed with other residues as an additional source of Al and Si, which in this case is the so-called kaolin flint. As the waste from the bauxite washing has a limited amount of kaolinite, calcined flint kaolin was added to increase the metakaolinite content, helping in the geopolymerization reaction process. The raw materials and geopolymeric samples underwent characterization, and the main analyzes involved were: X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). Compressive strength tests were also carried out on the geopolymeric samples to assess the degree of polymerization, since the more polymerized the structure is, the greater the resistance. After 28 days of curing, the geopolymeric paste in the 80_RLBC formulation reached a compressive strength of 36 MPa and, of the 90_RLBC formulation, approximately 23 MPa at 28 days. The best results were obtained with samples activated with 9 mol/l of NaOH in the mixture with sodium silicate. The results obtained through the characterization analyzes of the samples demonstrated that the waste from the washing of bauxite and calcined flint kaolin, when activated with sodium hydroxide and sodium silicate, are a viable alternative for the production of geopolymeric materials
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