AS APLICAÇÃO DAS OPERAÇÕES UNITÁRIAS NA INDÚSTRIA CERÂMICA

APLICAÇÃO DAS OPERAÇÕES UNITÁRIAS NA INDÚSTRIA CERÂMICA

André Furlan Sandrini

Gabriel Zimmermann

Gustavo dos Santos Nazário

Júlio Vinícius Aguiar

Lucas Canarin Marcineiro

Mariana Piazza

Verônica Leandro Maier

Kethlyn Roldom Francelino

Resumo: Os rejeitos são resíduos oriundos do tratamento dos materiais extraídos na mineração. Normalmente é um material sem interesse econômico para a companhia mineradora, sendo assim surge a preocupação de se encontrar um destino adequado para esses rejeitos, em especial sendo viável economicamente, agregando valor para esse material. Este trabalho teve por objetivo verificar as características de um rejeito da mineração Nossa Senhora do Carmo, localizada em Morro da Fumaça, e a partir das análises, encontrar uma forma de reaproveitá-lo, aplicando na construção de um bloco de concreto. Com as análises químicas, verificou-se que a amostra tem um alto percentual de sílica e óxido de alumínio. O bloco produzido a partir do rejeito apresentou coloração escura, além de elevada porosidade e resistência mecânica compatível com o concreto tradicional. Por fim, conclui-se que a busca de soluções para a gerações de novos materiais é fundamental, sendo uma solução viável e que pode até mesmo ser rentável.

Palavras-Chave: Saibro. Indústria de Mineração. Cerâmica. Operações Unitárias.

1 INTRODUÇÃO

A mineração é uma importante fonte de renda, representando atividade econômica relevante para o país. No caso do Brasil, a atividade se torna grande protagonista nesse contexto, em função do potencial do solo nacional, caracterizado por seu diferencial e riqueza, influenciando no equilíbrio econômico, bem como na geração de empregos. (Instituto Brasileiro de Mineração, 2017).

Esse trabalho objetivou realizar o estudo do rejeito do processo de beneficiamento do saibro, oriundo da mineração, originado por meio do intemperismo de rochas quartzo-feldspáticas. Este possui uma grande variedade de características físicas e químicas das quais serão analisadas pelo DRX (difração de raios X) e FRX (fluorescência de raios X), granulometria, porosidade, esfericidade, diâmetro médio, densidade e umidade, e através dessas análises mitigar meios para o reaproveitamento desse rejeito, no desenvolvimento de um subproduto. O resíduo em estudo deste presente trabalho é retirado no processo de beneficiamento do saibro.

A metodologia do trabalho consistiu a partir de uma visita realizada conjuntamente nas disciplinas de tópicos especiais em cerâmica e operações unitárias, da faculdade UNISATC, do qual foi visitado a mina Nossa Senhora do Carmo, empresa familiar, localizada no município de Morro da Fumaça, a nordeste do município de Criciúma, do qual fornece seus produtos principalmente na indústria civil local. Posteriormente o trabalho, transcorreu no estudo das operações unitárias e desenvolvimento de um novo subproduto.

Sabe-se que o saibro é um material extremamente versátil. Utilizado amplamente na construção civil, para compor produtos como argamassas de emboço e assentamento de tijolos. Também é importante para a construção de pistas esportivas sejam elas, quadras de tênis, pistas atletismo entre outros. Baseado em todos estes fatos, o presente trabalho, se propõe a buscar uma forma de reaproveitamento do resíduo do processo de beneficiamento de saibro, de forma tecnicamente viável à Mineração Nossa Senhora do Carmo.

2 OPERAÇÕES UNITÁRIAS

Neste capítulo serão apresentados resultados de análises realizadas em laboratório a fim de caracterizar a amostra através de parâmetros como Densidade, Porosidade do Leito, Umidade, Distribuição Granulométrica, Diâmetro Médio, Esfericidade, Fluorescência de Raios X e Difração de Raios X.

2.1 DENSIDADE

Entende-se como massa específica de determinada substância e/ou amostra. Pode ser classificada como Densidade Relativa e Densidade Aparente.

2.1.1 DENSIDADE RELATIVA

Para o cálculo da Densidade Relativa foi necessário pesar 25g da amostra que seria analisada e inseriu-se na estufa com a temperatura aproximada de 110ºC, durante 1 hora. Retirou-se a amostra da estufa e colocou-se no dessecador, até a mesma atingir a temperatura ambiente. Encheu-se o picnômetro de água destilada de modo que ao posicionar-se a tampa, água venha a transbordar ligeiramente pelo capilar. Removeu-se o excesso de água do capilar com um papel absorvente, e pesou-se o picnômetro.

Pesou-se aproximadamente 10,000 g da amostra a ser analisada, em seguida retirou-se a água que estava no picnômetro e com o auxílio de um funil, transferiu-se a amostra de forma cuidadosa para evitar perdas durante o processo. Adicionou-se água destilada até metade do picnômetro e agitou-se o mesmo para a homogeneização. Tampou-se o picnômetro e colocou-se em uma chapa elétrica, deixando-o ferver durante o período de 1 hora, monitorando e agitando-se periodicamente a fim de evitar que a amostra fique depositada ao fundo do frasco e também retirar o ar contido na amostra.

Retirou-se o picnômetro da chapa e lavou-se o interior do mesmo com água destilada, deixou-se esfriar até a temperatura ambiente e em seguida completou-se o volume com água destilada e novamente de forma que ao posicionar-se a tampo no picnômetro a água venha a transbordar ligeiramente pelo capilar. Retirou-se o excesso de água na parte externa e pesou-se o frasco novamente. Com os valores obtidos na análise, inseriu-se na Eq.(1):

DR=ma/(ma-(m2-m1)) (1)

DR=10,009g/(10,009g-(167,3244-161,2006))

DR=2,57618 g/mol

Onde:

DR = Densidade relativa (g/mol);

ma = Massa da amostra seca (g);

m1 = Massa do picnômetro + água (g);

m2 = Massa do picnômetro + água + amostra (g).

2.1.2