CARACTERIZAÇÃO DA GRANALHA DE AÇO RECUPERADA DO RESÍDUO DE ROCHAS ORNAMENTAIS POR SEPARAÇÃO MAGNÉTICA

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1 CARACTERIZAÇÃO DA GRANALHA DE AÇO RECUPERADA DO RESÍDUO DE ROCHAS ORNAMENTAIS POR SEPARAÇÃO MAGNÉTICA E. Junca, V. B. Telles, G. F. Rodrigues, J.R. de Oliveira, J.A.S. Tenório Av. Prof. Mello Moraes n. 2463, CEP: Cidade Universitária - São Paulo - SP Brasil. Instituto Federal do Espírito Santo IFES. RESUMO O objetivo deste trabalho é a caracterização da granalha de aço recuperada no resíduo de rochas ornamentais por separação magnética. A separação magnética foi realizada em três etapas: a primeira se utilizou um separador magnético a úmido de alta intensidade apenas com o campo remanescente, na segunda etapa, o material magnético obtido anteriormente foi submetido a uma separação magnética manual utilizando um imã de terras raras. Na terceira etapa, o material magnético obtido na segunda etapa foi submetido a uma separação magnética manual com imã ferrítico. Ao fim da separação magnética, o material magnético obtido na terceira etapa foi encaminhado para a caracterização que envolveu, análise química, granulométrica, difração de raios-x e microscopia eletrônica de varredura. A granulometria do concentrado está situada entre 0,50 a 563,67 μm, com 4% acima de 100 μm e um teor de Fe metálico de 93%. Palavras-chave: Caracterização mineralógica, Rochas ornamentais, Separação magnética. INTRODUÇÃO O conceito de rochas ornamentais é muito amplo, devido a variedades de tipos de rochas existentes. Porém, um dos conceitos mais utilizados no cotidiano define rocha ornamental como um material rochoso natural, submetido a diferentes graus de aperfeiçoamento (apicoado, frameado, polido e recortado) e utilizado para exercer uma função estética (1). 7345

2 O uso das rochas ornamentais, principalmente o granito, em substituição a outros produtos na construção civil é crescente devido às vantagens de uso, tais como: resistência, durabilidade, facilidade de limpeza e estética. Como é resistente ao ataque químico e ao desgaste abrasivo, a utilização do granito em revestimentos externos tem aumentado, tanto em pisos quanto em fachadas (2). De acordo com Sossai (3), a extração de rochas brasileiras chega a seiscentas variedades comerciais, como por exemplo, granito, mármore, ardósia, quartzito, travertino, pedra sabão, basalto, serpentinito, conglomerados e pedra talco. No processo de beneficiamento, aproximadamente 25 a 30% dos blocos são transformados em lama, que são geralmente descartados em rios, lagos ou em céu aberto (4,5,6). Um dos constituintes desta lama descartada é a granalha de aço (ou de ferro fundido) que é adicionada durante o processo de serragem dos blocos. A granalha é o elemento abrasivo responsável pelo corte dos blocos em chapas (7). Assim, o objetivo deste trabalho é recuperar a granalha presente nestes resíduos e efetuar a sua caracterização através de análise química (para quantificar o teor de Fe metálico), difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e analise granulométrica. MATERIAIS E METODOS Para a realização deste trabalho foram desenvolvidas as seguintes etapas: Separação magnética; Caracterização do material magnético (analise química para quantificar o teor de Fe metálico, difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e analise granulométrica). Separação Magnética Os procedimentos para realizar a separação magnética podem ser visto na fig

3 Figura 1: Procedimentos de separação magnética. Na primeira etapa (separação magnética de alta intensidade) foi utilizada uma matriz ferromagnética do tipo Jones utilizado apenas o campo magnético remanescente do equipamento. A segunda etapa (separação magnética com imã de terras raras) foi feita manualmente. Por fim, a terceira etapa (separação magnética com um imã ferrítico) também foi efetuada manualmente. O material magnético obtido nesta etapa foi denominado concentrado ferroso. Caracterização do concentrado ferroso O concentrado ferroso obtido no processo de separação magnética foi seco, pesado e quarteado em alíquotas de 20 g para realização da caracterização (determinação do Fe metálico, difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e análise granulométrica com o equipamento Mastersizer 2000). 7347

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Analise química Foi realizada analise química para quantificação do teor de Fe metálico através da técnica de titulometria. Foi encontrado um teor de Fe metálico de aproximadamente 93%, sendo o restante, em sua maior parte, sílica (decorrente do quartzo). Microscopia eletrônica de varredura A fig. 2A apresenta a imagem obtida pelo microscópio eletrônico de varredura na amostra de concentrado ferroso. Análises de EDS foram realizadas de várias regiões do espectro. A fig. 2B apresenta o espectro de EDS do concentrado ferroso. A Figura 2: A) imagem obtida pelo microscópio eletrônico de varredura. B) espectro de EDS do concentrado ferroso. A análise do espectro comprova a presença predominante do Fe metálico no concentrado ferroso, uma vez que o principal componente do concentrado ferroso é o Fe procedente da granalha de aço. Pode-se notar também a existência de picos de baixa intensidade de manganês, alumínio, cálcio, potássio e silício o que comprova a eficiência da separação magnética. B Difração de raios-x A fig. 3 apresenta o difratograma do concentrado ferroso obtido na separação magnética. 7348

5 Figura 3: Difratograma do concentrado ferroso. Pelo difratograma apresentado na fig. 3, pode-se observar a presença de picos de Fe e um pico de baixa intensidade de quartzo. O difratograma comprova que o principal constituinte do concentrado ferroso obtido é o Fe metálico e comprova também a principal impureza presente é o SiO 2 decorrente do quartzo. Análise granulométrica A fig. 4 apresenta a análise granulométrica do concentrado ferroso. Figura 4: Distribuição granulométrica do concentrado ferroso. O histograma mostra que a granulometria do concentrado ferroso está situada entre 0,36 a 477,0 μm, sendo 50% das partículas menores do que 84 μm. CONCLUSÕES A separação magnética mostrou-se eficiente na concentração do Fe metálico contido no resíduo de granito, uma vez que foi obtida uma massa de 94,4 g (4,5% da amostra inicial) apresentando um teor de Fe metálico de 93%. Com relação à caracterização, concentrado ferroso está situada entre 0,36 a 477,0 μm, sendo 50% das partículas menores do que 84 μm, apresentando como principal impureza o SiO 2 decorrente do quartzo; 7349

6 AGRADECIMENTOS A FAPESP Fundo de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo pelo apoio financeiro recebido e a USP Universidade de São Paulo. REFERÊNCIAS 1 QUEIROZ, J. P. C. ; CARANASSIOS, A.. Petrografia Microscópica e Caracterização de Rochas Ornamentais.In: I JORNADA DO PROGRAMA DE CAPACITAÇÃO INTERNA, 1 CETEM. Disponível em <http://www.cetem.gov.br/publicacao/serie_anais_i_jpci_2008/joedy_patricia.pdf> acesso em 23/07/ PEITER, C. C. et al.. Rochas ornamentais no século XXI: Bases para uma política de desenvolvimento sustentado das exportações brasileiras. Rio de Janeiro: Centro de Tecnologia Mineral; Associação Brasileira da Indústria de Rochas Ornamentais, SOSSAI, F. J. M.. Caracterização tecnológica de rochas ornamentais. 2006, 87p. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, FORMIGONI, G.E. BLEGGI, M.A.E.; SILVA, L.F.; EGERT, P.; SILVA, H.R.T. Aproveitamento de resíduos: reciclagem de rochas naturais. Unisul. Disponível em: < acesso em 03/03/ MOURA, W. A. ; Gonçalves, J. P. ; LEITE, R. da S.. Utilização do resíduo de corte de mármore e granito em argamassas de revestimento é confecções de lajotas para piso. Sitientibus, n. 26, p Feira de Santana, MOTHÉ FILHO, H. F.; POLIVANOV, H.; C. MOTHÉ, G. Reciclagem dos Resíduos Sólidos de Rochas Ornamentais. Anuário do Instituto de Geociências, Janeiro, v.28, n.2, p , COIMBRA FILHO, C. G.. Relação entre processo de corte e qualidade de superfícies serradas de granitos ornamentais. 2006, 168p. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos, São Carlos,

7 CHARACTERIZATION OF STEEL GRIT RECOVERED FROM ORNAMENTAL ROCKS WASTE BY MAGNETIC SEPARATION ABSTRACT The aim of this work is characterization of steel grit recovered from ornamental rock waste by magnetic separation. The magnetic separation was realized in three steps: first, using a high intensity wet magnetic separator, which used only the remaining magnetic field of equipment. In the second step, the magnetic material obtained in the first phase was subjected to a new manual magnetic separation using rare earth magnets. In a third step, magnetic material obtained with rare earth magnets was subjected to manual magnetic separation using ferrite magnets. After the magnetic separation, the material was sent to characterization which was obtained by chemical analysis, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and size analysis. The size analysis showed that the concentrate range from 0,5 to 563,67 μm with 4 wt.% over 100 μm and content metallic iron of 93 wt%. Key-words: mineralogical characterization, Ornamental Rocks, Magnetic separation. 7351

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