UTILIZAÇÃO DE LAMA VERMELHA COMO MATÉRIA PRIMA PARA FABRICAÇÃO DE CERÂMICA DE REVESTIMENTO

UTILIZAÇÃO DE LAMA VERMELHA COMO MATÉRIA PRIMA PARA FABRICAÇÃO DE CERÂMICA DE REVESTIMENTO

V. S. da Costa1 E. F. Neto1 B.S. Moreira1 T.L.Silva A. A. Rabelo1

1 Universidade Federal do Pará

Faculdade de Engenharia de Materiais – FEMAT

Fl. 18 Qd. 08 Lt. 27 [e-mail]

RESUMO

Este trabalho tem por objetivo estudar a influência de adições de teores de lama vermelha em concentrações variando entre 20-40% em massa, nas propriedades tecnológicas de materiais cerâmicos de revestimento conformados por prensagem uniaxial mediante a mistura de lama vermelha, argila, caulim, feldspato, microssílica e filito. Os corpos de prova obtidos foram tratados termicamente no intervalo de temperatura de 1050-1200 °C, com patamar de queima de 20 minutos, com o objetivo de determinar suas propriedades cerâmicas: tensão de ruptura a flexão, absorção de água, retração linear após secagem e queima, e porosidade aparente. Os resultados mostraram que os materiais obtidos apresentaram excelentes propriedades e que a lama vermelha pode ser usada na produção de materiais cerâmicos de revestimento.

Palavras-chave: lama vermelha, cerâmica, revestimento, propriedades tecnológicas.

INTRODUÇÃO

As primeiras cerâmicas de revestimento surgiram em meados de 500 a.C, permanecendo por vários séculos como materiais de uso restrito devido ao seu alto custo. Com o passar do tempo as técnicas de produção evoluíram e através de novas técnicas foi possível o conhecimento das propriedades físicas e químicas de diferente materiais para aplicação neste segmento [1].

Os revestimentos cerâmicos são materiais que possuem sua classificação relacionada a absorção de água, essa propriedade tem influencia direta sobre as propriedades destes produtos, determinando principalmente seus valores de

resistência mecânica. Dentre as classificações para estes materiais temos: porcelanato e grês de baixa absorção e resistência mecânica alta, semi-grês de média absorção e resistência mecânica média, semi-porosos e porosos de alta absorção e resistência mecânica baixa [3].

Os principais insumos utilizados na fabricação de cerâmica de revestimento são argila, caulim, microssílica, filito e feldspato (fundente). No Pará existem jazidas de argilas e outras matérias primas tais como filito, microssílica e lama vermelha que possibilitam a fabricação de cerâmicas de revestimento [4].

A lama vermelha é um resíduo da indústria de beneficiamento do alumínio, gerada a partir do refino da bauxita para produção de alumina (Al2O3) através do processo Bayer. É um subproduto que requer cuidado ao ser manuseado, por possuir elevado teor de produtos químicos, em particular NaOH. Sua composição mineralógica pode ser utilizado na composição de massas cerâmicas [5].

Este trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade da utilização da lama vermelha como substituto parcial e total dos fundentes feldspáticos, em vista da existência de poucas jazidas de feldspato no Brasil, para a produção de cerâmica de revestimento tais como grês, semi-grês, semi-porosos e porosos.

MATERIAIS E METÓDOS

As matérias primas utilizadas neste trabalho foram:

 Argila Amapá – Marabá/PA

 Caulim – São Domingos do Capim/PA

 Feldspato – Parelhas/RN

 Filito – Marabá/PA

 Microssilica – Breu Branco/PA

 Lama vermelha – Barcarena/PA

A maioria dos materiais utilizados são provenientes do Estado do Pará, o que facilitou o processo de seleção e evidenciou que a região tem abundância de materias primas para a fabricação de cerâmicas tradicionais e até cerâmicas de alta tecnologia.

Todas as matérias primas foram secas ao ar, desaglomeradas e secas em estufa a 100 °C por 24 h. Depois de secas, foram trituradas em almofariz e peneiradas em malha de 250 mesh Tyler (63 μm). A composição química das

matérias primas foi determinada através da espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX), utilizando espectrômetro WDS sequencial, modelo Axios Minerals da marca PANalytical com tubo de raios-X cerâmico, anodo de ródio (Rh) e máximo nível de potência 2,4 KW.

A identificação dos componentes mineralógicos foi realizada através de um difratômetro de raios-X, modelo X´PERT PRO MPD (PW 3040/60), da PANalytical, com goniômetro PW3050/60 (θ / θ), tubo de Raios-X cerâmico e anodo de Cu (Kα1 = 1,540598 Å), modelo PW3373/00 com foco fino (2200 W / 60 kV) e filtro Kβ de Níquel. O detector utilizado é do tipo RTMS, X'Celerator.

As formulações definidas para o trabalho empregaram lama vermelha (resíduo industrial) em porcentagens que variaram de 20 a 40% como substituto parcial dos fundentes feldspáticos, como apresenta a Tabela 1. Para confecção dos corpos de prova, cada formulação foi umedecida com água e prensada em barras retangulares em uma matriz de aço com dimensões (6 x 2 cm).

Tabela 1 – Formulações propostas.

Formulação

Argila (%)

Caulim (%)

Feldspato

Potássico (%)

Lama Vermelha (%)

Microssílica (%)

Filito (%)

FI

30

30

40

-

10

-

FII

30

30

20

20

-

-

FIII

30

30

-

40

-

-

FIV

20