PROCESSO DE REUSO DE AREIA DESCARTADA DE FUNDIÇÃO (ADF) NA FABRICAÇÃO DE VIDRO

Transcrição

1 PROCESSO DE REUSO DE AREIA DESCARTADA DE FUNDIÇÃO (ADF) NA FABRICAÇÃO DE VIDRO PROF. CARLOS ALBERTO KLIMECK GOUVÊA ALUNO: MATHEUS TICHER

2 INTRODUÇÃO São geradas cerca de 2,8milhões t/ano de ADF no Brasil (2012) O que é a areia descartada? NBR lixiviação areia típica

3 NBR solubilização Parâmetros Arsênio Bário extrato solúvel (mg/l) Limite (mg/l) Nd 0,05 Nd 1,0 Cádmio 0,005 0,005 chumbo 0,02 0,05 Cianeto Cromo Nd 0,1 Nd 0,05 Fenol 17,5 0,001 Fluoreto Mercúrio Prata Selênio Nd 1,5 Nd 0,001 Nd 0,05 Nd 0,01 Alumínio 0,18 0,2 Cobre Nd 1,0 Dureza 123,2 500,0 Ferro 0,17 0,3 Manganês 0,09 0,1 Sódio 12,9 200,0 Zinco 0,23 5,0

4 Muito esforço tem sido feito em termos de: 1) Regeneração -Calcinadores a gás natural -Regenerador de areia de macharia por pirólise - Regeneração por atrição 2) Construção de Aterros Próprios -custo da área -custo da área - custo da construção; - custo do licenciamento; - o que fazer com a responsabilidade e monitoramento eterno?

5 2) Normas ABNT NBR 15702/2009 e NBR 15984/ Decisão de Diretoria 152/2007 da CETESB - Resolução CONSEMA 11/2008 de Santa Catarina -Resolução CONSEMA 26/2013 de Santa Catarina Porém, TODOS TÊM PRÓS E CONTRAS Asfalto Concreto Argamassa Tijolos Sub-base de estrada Cobertura de aterros sanitários O maior problema é a capacidade de consumo dessas ADF

6 Objetivo Levantamento dos estudo das características da areia para fabricação de vidros, Identificar a temperatura mínima e Conhecer o tempo de residência da areia no forno, Identificação de problemas que possam comprometer a qualidade do vidro mediante sua aplicação.

7 Materiais e Métodos Como matérias-primas empregadas na obtenção do vidro foram utilizadas: ADF retirada diretamente da caçamba de descarte de uma indústria de fundição de metais ferrosos, a qual provem de processo de moldagem com areia verde misturado com areia de processo pep-set como areia base; Metaborato de lítio como fundente (redutor do ponto de fusão) e Carbonato de sódio como estabilizante.

8 A amostra de areia foi peneirada em malha 120 mesh Os resíduos de ferro metálico foram retirados com auxílio de imã de neodímio. Obs. 1-Foi retirado bastante lixo contido na areia 2-Foi retirado bastante ferro metálico na forma de pequenas gotículas e alguns grampos.

9 A mistura foi feita na proporção de 55:44:1 A mistura foi submetida a fusão por período de 2 horas a uma temperatura de o C, em forno Quimis, modelo Q318M. temperatura inferior a o C (não é o ideal) A temperatura adotada teve como base a segurança do forno de bancada que atinge temperatura máxima de 1200 o C.

10 O ensaio de qualidade do vidro foi do tipo visual, sem o uso ensaios mecânicos destrutivos. A avaliação de segurança ambiental foi realizada através da obtenção de extrato lixiviado de acordo com a norma ABNT NBR /04 e comparado com os íons constantes do anexo F da norma ABNT NBR /04 (Arsênio, Bário, Cádmio, Chumbo, Cromo total, Fluoreto, Mercúrio, Prata e Selênio), uma vez que não existe norma padrão para este tipo de ensaio. Os resultados também foram comparados com o padrão de potabilidade da água estabelecidos na Portaria do Ministério da Saúde n 2914/11.

11 Pesados 5 g da amostra de vidro e adicionados 96,5mL de água deionizada, mantendo agitação por um período de 7 dias sob temperatura ambiente. A solução final foi analisada por absorção atômica em espectrofotômetro de absorção atômica Varian modelo AA 1275

12 Resultados de Discussões Características desejáveis da areia Para fabricação de vidros a areia deve ter granulometria grossa, sendo necessária adição de teores de finos de acordo com o produto. A presença de carvão não é impedimento em função da queima a o C na indústria. A presença de bentonita sódica é de interesse da indústria. Teores residuais de sulfato também é desejável. Residual de resina não tem importância em face da elevada temperatura de processamento do vidro.

13 Características visuais do produto final Aspecto visual translúcido Coloração final levemente esverdeada Não foi feito qualquer resfriamento controlado para alívio de tensões. Após resfriamento o vidro propagou diversas trincas

14 Características químicas do produto final Tabela 1. Resultados das análises por absorção atômica do íons solubilizados em água deionizada e comparação com anexo F da NBR /04 e Portaria MS 2914/11.

15 Conclusões As características das ADF são apropriadas para a fabricação de vidro. Para uso em processo produtivo é fundamental a qualidade da matéria-prima. Sendo assim, é necessário que as ADF tenham segregação rigidamente controlada. Qualquer resíduo metálico no vidro funciona como uma fonte de propagação de trinca.

16 A qualidade visual do vidro é adequada a qualquer uso. A tonalidade esverdeada não é problema para a o produto final. Deve ser considerado que a gama de artefatos de vidro é muito grande e que cor é desejável em muitos produtos. Análises químicas demonstram que produto final é seguro para o homem e para o meio ambiente.

17 No contexto ambiental o uso de ADF na fabricação de vidro poupa o recurso natural areia virgem, que pode ser destinada para fins mais nobres. Energeticamente, a presença de carbono na areia de fundição poupa recursos porque esse elemento remove oxigênio residual da massa fundente, mantendo a temperatura do processo. Ambientalmente, é a opção menos polêmica para as ADF.

18 Para o gerador de ADF ou grupo de geradores, é uma oportunidade de destinação de toda ADF do processo. Financeiramente é uma oportunidade de produção de inúmeros artefatos de vidro com preços competitivos, principalmente no Estado de Santa Catarina que possui lei /09 que diz: Art. 19. Ao fabricante de produtos industrializados em que o material reciclável corresponda a, no mínimo, 75% (setenta e cinco por cento) do custo da matéria-prima utilizada, poderá ser concedido, mediante tratamento tributário diferenciado autorizado pela Secretaria de Estado da Fazenda, e nos termos e condições previstas em regulamento, crédito presumido de até: I - 75 % (setenta e cinco por cento) do valor do ICMS devido na operação sujeita à alíquota de 17 % (dezessete por cento);

19 Agradecimentos CEBRACE Vidros Planos S/Apelo auxílio na formulação do vidro. ASPEN Farmacêutica Ltda. pelas amostras de produtos químicos.