CARACTERIZAÇÃO E APROVEITAMENTO DE CINZAS DA COMBUSTÃO DE CARVÃO MINERAL GERADAS EM USINAS TERMELÉTRICAS

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1 CARACTERIZAÇÃO E APROVEITAMENTO DE CINZAS DA COMBUSTÃO DE CARVÃO MINERAL GERADAS EM USINAS TERMELÉTRICAS Sydney Sabedot Unilasalle PPG Avaliação de Impactos Ambientais em Mineração Marcelo Garcia Sundstron Copelmi Mineração Ltda. Carlos Hoffmann Sampaio UFRGS Sabrine Cássia de Böer Unilasalle Rosane Grings de Oliveira Dias Unilasalle Claudete Gindri Ramos Unilasalle

2 1. INTRODUÇÃO Projetos de Pesquisa (em andamento): Edital MCT/CNPq N 14/2009 Universal. Edital MCT/CNPq/FNDCT Nº 020/2009 Formação de Recursos Humanos em Produção e Conversão de Combustíveis Sólidos. Objetivos: Caracterização tecnológica das cinzas pesadas e leves. Identificação de alternativas para aplicações industriais das cinzas pesadas. Formação de alunos em curso de mestrado acadêmico na área ambiental. Inserção de alunos de cursos de graduação em atividades de pesquisa (IC). Entidades participantes: UNILASALLE acadêmico e laboratórios. UFRGS/Laprom/Rede Carvão laboratório. Copelmi Mineração financeiro, laboratório e bolsa de mestrado. Tractebel Energia, CMPC Celulose Riograndense e Braskem amostras. CNPq financeiro, bolsa mestrado, bolsas IC.

3 Estudos em desenvolvimento: Caracterização Física: Distribuição granulométrica; Densidade; Colorimetria; Índice de Trabalho de Bond; ph. Caracterização Química: CNHS (CNHOS Elementar) Principais óxidos (Fluorescência RX); Metais As, Pb, Cr, Cd, Hg e U (ICP-IOES). Caracterização Mineralógica: Difração RX

4 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA 2.1. Distribuição Granulométrica cinzas pesadas Amostras 1: semelhanças entre as curvas CMPC e TRAC; massa de grãos grossos é maior na curva BRAS. Amostras 2: semelhanças entre as curvas CMPC e BRAS; curva TRAC mostra 11% da massa de grãos acima de 9,5 mm.

5 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA 2.1. Distribuição Granulométrica cinzas leves Amostras 1 e 2: semelhanças nas curvas CMPC e BRAS: 100% grãos < 70 µm D50: 11 e 17 µm curva TRAC: 70% grãos < 70 µm grãos até 300 µm D50: ~ 50 µm

6 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA 2.2. Densidade

7 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA 2.3. Colorimetria Correlação carvão incombusto e alvura? controles, redução custos análises. Cinzas para misturas onde a cor seja fator decisivo.

8 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA 2.3. Colorimetria

9 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA 2.4. Índice de Trabalho de Bond teste de moabilidade Cinza pesada Wi = 11,9 kwh/t valor considerado médio!

10 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA 2.5. ph

11 3. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA 3.1. CNHS

12 3. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA 3.2. Principais elementos e LOI

13 4. CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA Difratograma Carvão alimentado Cinza pesada Cinza leve

14 5. APROVEITAMENTO DAS CINZAS

15 5. APROVEITAMENTO DAS CINZAS Projetos direcionados para o aproveitamento das cinzas pesadas. Principal segmento CONSTRUÇÃO CIVIL: Indústria cimenteira: adequação quanto à distribuição granulométrica; retirada de material incombusto. Indústria cerâmica; Indústria de filtros; indústria de blocos e tijolos; pavimentação de rodovias.

16 6. CONCLUSÕES (PRELIMINARES) 6.1. Distribuição granulométrica Cinzas pesadas: semelhante nas três usinas 55% massa < 0,6 mm. Cinzas leves: Braskem e CMPC D50: 11 e 17 µm; Tractebel D50: 50 µm Densidade real Cinzas pesadas: 2,3 g/cm 3. Cinzas leves: 2,2 g/cm Índice de Trabalho de Bond (Wi) Cinzas pesadas: 11,9 kwh/t médio! 6.4. ph Cinzas pesadas: 9. Cinzas leves: 12.

17 6. CONCLUSÕES (PRELIMINARES) 6.5. Análises químicas C elevado nas cinzas pesadas da Braskem e CMPC. As, Pb e Cr total Classe I Cd, Hg e U 6.6. Mineralogia Classe II ABNT NBR 10004/2004 Cinzas pesadas: quartzo, mulita, plagioclásio e calcita. Cinzas leves: quartzo e mulita Aproveitamento das cinzas Construção Civil: Cinzas pesadas: potencial para indústria cimenteira, cerâmica, blocos e tijolos. Cinzas leves: indústria cimenteira.

18 AGRADECIMENTOS Rede Carvão CNPq Copelmi Mineração Ltda. Braskem S/A CMPC Celulose Riograndense Tractebel Energia S/A