Produção e caracterização de agregados sintéticos utilizando resíduos do processo Bayer
Solid waste generated by the mining and metallurgy industry has been attracting interest from other industries, especially the ceramic industry, which consumes a large portion of these materials. Bauxite residue, for example, can generate materials with interesting mechanical characteristics, especi...
| Autor principal: | LIRA, Rodolfo Augusto do Rosário |
|---|---|
| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
2021
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/3615 |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-36152022-07-23T23:10:59Z Produção e caracterização de agregados sintéticos utilizando resíduos do processo Bayer LIRA, Rodolfo Augusto do Rosário CUNHA, Edinaldo José de Sousa http://lattes.cnpq.br/8714515962963079 VILHENA, Maílson Batista de http://lattes.cnpq.br/0383588164193085 https://orcid.org/ 0000-0001-8047-6786 Resíduo de Bauxita Agregado sintético Resíduos da mineração Bauxite waste Synthetic aggregate Mining waste CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::EXTRACAO E TRANSFORMACAO DE MATERIAIS Solid waste generated by the mining and metallurgy industry has been attracting interest from other industries, especially the ceramic industry, which consumes a large portion of these materials. Bauxite residue, for example, can generate materials with interesting mechanical characteristics, especially for applications in the civil construction sector. Some researches indicate that its use as a constituent in the production of synthetic aggregates can be a way to reduce the large amount of waste that is generated by mining companies. Based on this assumption and aiming to attenuate the use of natural resources such as sand, gravel and pebbles that are used on a large scale, the objective of this work was to develop light synthetic aggregates using bauxite, sand and clay residues. The production and composition were based on previous works with difference in the amount of clay (25%) in order to analyze possible differences in physical properties in relation to other researches in which between 5 and 10% of clay were used in the composition of the aggregate. The starting materials (waste from the Bayer process, sand and clay) were processed in a rotating drum to form pellets and sintered in electric ovens at temperatures of 1200 and 1250°c with 3-hour hold. Aggregates were characterized to determine physical, morphological and chemical properties. In the physical analysis, the aggregates had apparent specific masses of 2.15 g/cm3 and 1.88 g/cm3 for temperatures of 1200 and 1250°C, respectively. In the X-ray diffraction results, major phases such as Quartz, Mullite and Hematite were identified. In the results of scanning electron microscopy, it was possible to identify the presence of the secondary mullite phase, which presents a structure that resembles needles. The presence of this phase is very important for these materials, giving it good mechanical properties. Therefore, the use of bauxite residues in the production of synthetic aggregates can bring great benefits for both the generating industry and the ceramic industry, and especially for the environment. Os resíduos sólidos gerados pela indústria de mineração e metalurgia vêm atraindo interesse de outras indústrias, em especial, a indústria cerâmica que consome uma grande parcela destes materiais. O resíduo da bauxita por exemplo pode gerar materiais com características mecânicas interessantes principalmente para aplicações no setor da construção civil. Algumas pesquisas apontam que seu uso como constituinte na produção de agregados sintéticos pode ser uma saída para redução da grande quantidade de resíduos que são geradas pelas mineradoras. Partindo desse pressuposto e visando atenuar a utilização de recursos naturais como areia, brita e seixo que são utilizados em larga escala, o objetivo deste trabalho foi desenvolver agregados sintéticos leves utilizando resíduos da bauxita, areia e argila. A produção e composição foram baseadas em trabalhos anteriores com diferença na quantidade de argila (25%) afim de se analisar possíveis diferenças nas propriedades físicas em relação as demais pesquisas nas quais foram utilizadas entre 5 e 10% de argila na composição do agregado. Os materiais de partida (resíduos do processo Bayer, a areia e a argila) foram processados em tambor rotativo para formação de pelotas e sinterizados em fornos elétricos em temperaturas de 1200 e 1250°C com patamares de 3 horas. Os agregados foram caracterizados para se determinar propriedades físicas, morfológicas e química. Nas análises físicas os agregados obtiveram massas específicas aparentes de 2,15 g/cm3 e 1,88 g/cm3 para as temperaturas de 1200 e 1250°C, respectivamente. Nos resultados de difração de raios X foram identificadas fases majoritárias como Quartzo, Mulita e Hematita. Nos resultados de microscopia eletrônica de varredura foi possível identificar a presença da fase mulita secundária que apresenta uma estrutura que lembram agulhas. A presença desta fase é muito importante para estes materiais, conferindo boas propriedades mecânicas ao mesmo. Portanto o uso dos resíduos da bauxita na produção de agregados sintéticos pode trazer grandes benefícios tanto para indústria geradora quanto para indústria cerâmica e principalmente para o meio ambiente. 2021-10-18T20:38:19Z 2021-10-18T20:38:19Z 2021-10-07 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação LIRA, Rodolfo Augusto do Rosário. Produção e caracterização de agregados sintéticos utilizando resíduos do processo Bayer. Orientador: Edinaldo José de Sousa Cunha. 2021. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2021. Disponível em: https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/3615. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/3615 por Acesso Aberto Disponível na internet via Sagitta |
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Solid waste generated by the mining and metallurgy industry has been attracting interest from other industries, especially the ceramic industry, which consumes a large portion of these materials. Bauxite residue, for example, can generate materials with interesting mechanical characteristics, especially for applications in the civil construction sector. Some researches indicate that its use as a constituent in the production of synthetic aggregates can be a way to reduce the large amount of waste that is generated by mining companies. Based on this assumption and aiming to attenuate the use of natural resources such as sand, gravel and pebbles that are used on a large scale, the objective of this work was to develop light synthetic aggregates using bauxite, sand and clay residues. The production and composition were based on previous works with difference in the amount of clay (25%) in order to analyze possible differences in physical properties in relation to other researches in which between 5 and 10% of clay were used in the composition of the aggregate. The starting materials (waste from the Bayer process, sand and clay) were processed in a rotating drum to form pellets and sintered in electric ovens at temperatures of 1200 and 1250°c with 3-hour hold. Aggregates were characterized to determine physical, morphological and chemical properties. In the physical analysis, the aggregates had apparent specific masses of 2.15 g/cm3 and 1.88 g/cm3 for temperatures of 1200 and 1250°C, respectively. In the X-ray diffraction results, major phases such as Quartz, Mullite and Hematite were identified. In the results of scanning electron microscopy, it was possible to identify the presence of the secondary mullite phase, which presents a structure that resembles needles. The presence of this phase is very important for these materials, giving it good mechanical properties. Therefore, the use of bauxite residues in the production of synthetic aggregates can bring great benefits for both the generating industry and the ceramic industry, and especially for the environment. |
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