PROJETO DE LIXADEIRA PARA PEDRAS PRECIOSAS

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO – Engenharia Mecânica

Disciplina MEC041 - Trabalho Final de Graduação II 

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projeto de lixadeira para pedras preciosas

Autor 1 – William Covatti

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Autor 2 – Prof. Ms. Carlos Edmundo de Abreu e Lima Ipar

[e-mail]

Comissão Examinadora – Prof. Dr. Gustavo Prates Mezzomo, Prof. Jairo Machado

RESUMO

        O processo de beneficiamento de Ágatas engloba 3 etapas principais: Serragem, Tratamento Termoquímico e o Acabamento. Destas, o Acabamento é a mais perigosa para o operador, pois este efetua o lixamento do material manualmente, em um processo a seco que gera altas quantidades de pó de sílica cristalina, que é a principal responsável pela Silicose, doença que afeta os pulmões. Para resolver este problema, este trabalho tem como objetivo projetar um equipamento para o lixamento de Ágatas buscando melhorar a parte de segurança do operador e a eliminação dos resíduos. Para isso foi realizado um estudo para conhecer melhor o atual processo de lixamento de Ágatas, bem como suas necessidades e carências procurando soluções que possam melhorar o processo, e assim foi desenvolvido um novo equipamento que visa atender todos os requisitos diagnosticados a partir deste estudo.

Palavras chave: Projeto Mecânico, Lixamento de pedras preciosas, Beneficiamento de Ágatas

1 INTRODUÇÃO

A região de Soledade/RS é destaque no ramo da indústria de beneficiamento de pedras preciosas. Os objetos ali fabricados são amplamente comercializados e apreciados nas mais diversas regiões do Brasil e do mundo.

Apesar disso muitas etapas do atual processo de beneficiamento das pedras são precárias e carecem de uma melhor análise e melhoria. Uma das etapas com maior potencial de realização de melhorias é o lixamento, que é feito manualmente, a seco e gera altas quantidades de pó de sílica cristalina que é a principal responsável por várias doenças respiratórias.

Tendo-se em vista o potencial de expansão deste setor de beneficiamento de pedras preciosas, foi feito uma revisão do processo atual, procurando detectar suas falhas e limitações, e assim foi projetada uma nova máquina que procura resolver de maneira eficaz os problemas atuais detectados, trazendo principalmente maior segurança para o operador.

1. Objetivos Gerais

Este trabalho tem como objetivo projetar um equipamento para o lixamento de Ágatas que são produzidas na região de Soledade/RS, visando obter melhorias de processo que possam trazer mais segurança ao operador, uma melhor eliminação dos resíduos e a consequente melhoria do processo.

1. Objetivos Específicos

São objetivos específicos do trabalho:

- Conhecer o processo de lixamento;

- Detectar as deficiências do processo atual;

- Avaliar o material utilizado;

- Analisar a viabilidade técnico-econômica dessas melhorias no processo;

2 revisão bibliográfica

Este capítulo trata sobre o estudo feito a fim de obter o conhecimento necessário para começar o desenvolvimento do projeto especificado. Foram realizadas buscas na literatura de autores conhecidos e renomados na área em questão, em teses de doutorado e mestrado com relevância no assunto e em sites de fabricantes e comerciantes da área de lixamento.        Inicialmente são apresentadas as características do material que será o objeto de estudo, a ágata. Em um segundo momento, é apresentado um estudo do panorama atual do processo de beneficiamento da ágata, seguida por uma visão geral de algumas máquinas lixadeiras disponíveis no mercado. Por fim são apresentadas algumas normas para o trabalho com pó de sílica.

2.1 Caracterização do material - Ágata

A ágata é um mineral bastante comum na natureza, sendo utilizada como gema desde a Antiguidade, quando apresentava um valor relativamente elevado. Ocorre em vários tipos diferentes de rochas, havendo registros de sua ocorrência em várias partes do mundo (Junchem e Brum, 2009).

Segundo Tubino (1998), os principais depósitos de ágata no Rio Grande do Sul ocorrem no interior de cavidades em derrames basálticos, estratigraficamente inseridos na Formação da Serra Geral na Bacia do Paraná, caracterizando depósitos do tipo "Geodo em Basalto".Estes derrames formam a maior exposição contínua de rochas ígneas do país, originadas pelo extravasamento de magma mantélico^[1] através de fraturas profundas da crosta terrestre.

A seguir no Quadro 1, são apresentadas algumas propriedades físicas da ágata do Rio Grande do Sul, onde se pode observar algumas características importantes como sua composição, que é Dióxido de Silício, e sua dureza relativamente elevada em comparação com a maioria dos minerais, que está de 6,5 a 7 na escala de Mohs (apresentada na figura 1).

Quadro 1. Propriedades Físicas da Ágata

Propriedades Físicas da Ágata
Classe Mineral	Silicatos
Espécie Mineral	Quartzo
Composição	Dióxido de silício
Fórmula química	SiO2
Sistema de Cristalização	Hexagonal/trigonal
Densidade Relativa	2.60 - 2.65
Dureza (Mohs)	6.5 – 7
Cor	Cinza; cinzento; marrom;
Transparência	Translúcido; opaco
Brilho	Gorduroso a vítreo
Clivagem	Não há
Fratura	Irregular e conchoidal

Fonte: adaptado de Barp, 2009[pic 1]

Figura 1 - Escala de dureza segundo Mohs

Fonte: modificado de Barp, 2009

Esta breve caracterização da ágata somada com as propriedades apresentadas na tabela 1 apresenta as características básicas do material a ser beneficiado, facilitando assim a análise do processo e a futura formulação dos requisitos de projeto.