v. 4 n. 4 ed ISSN Deus seja louvado! A IMPORTÂNCIA DO CICLO DE QUEIMA DA CERÂMICA VERMELHA

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1 v. 4 n. 4 ed ISSN Deus seja louvado! A IMPORTÂNCIA DO CICLO DE QUEIMA DA CERÂMICA VERMELHA - Edição 17 1

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4 S U M Á R I O 06 QUEIMA A importância do ciclo de queima nas propriedades mecânicas e físicas 46 EVENTO 59º Congresso Brasileiro de Cerâmica 22 MEIO AMBIENTE Caracterização e incorporação de resíduos de estação de tratamento de água 48 EVENTO FORN&CER 34 MATÉRIA PRIMA Uso de resíduo da produçao de alumina eletrofundida na produção de blocos e telhas EVENTO Encontro Nacional da Indústria de Cerâmica Vermelha Conselho Administrativo Jorge Luís Espíndola - Diretor Geral Larraine Espíndola Ferreira - Diretora Administrativa (48) (48) Rua Vitório Serafim, nº 120, sala 35 - Centro, Criciúma - SC Rua Vitório V Serafim, N nº 120, - Tiragem: sala Centro, - Bimestral Criciúma -- SC Coan CTP v. 4 n. 4 ed Tiragem: Bimestral Daniel Luís de Andrade (freelancer) Gerenciamento de Comunicação, Editoração, Projeto Gráfico, Diagramação e Arte Kennia Cristina da Silva de Andrade (freelancer) Editora de conteúdo, Redação, Revisão de textos e Diagramação Os conceitos expressados nos artigos, são exclusivamente responsabilidade dos autores. É permitida a reprodução total ou parcial dos conteúdos desta publicação, com a autorização por escrito do diretor, citando fontes, edição e data de publicação. Informações adicionais de quaisquer artigos podem ser disponibilizadas escrevendo para nosso correio eletrônico. Conselho Editorial Anderson Diogo Spacek - Mestre em Engenharia (UFRGS) Douglas Deolindo - Especialista em Automação Industrial (SATC) Fernando Michelon Marques - Mestre Eng. de Minas Metalurgia e Materiais (UFRGS) Ricardo Dutra - Engenheiro de Minas (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) Vitor Nandi - Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais (UFSC) Vitor Salvado Frutuoso da Costa - Mestre em Eng. de Materiais (Instituto Superior Técnico Portugal) Acompanhe nossas novidades agora mesmo! facebook.com/revistatempotecnico

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6 Q U E I M A A IMPORTÂNCIA DO CICLO DE QUEIMA NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E FÍSICAS DA CERÂMICA VERMELHA Claudia Adriana Kohl (Mestre em Engenharia Civil, PPGEC UNISINOS e Gestora Ambiental) Marina Brenner Medtler (Mestre em Engenharia Civil, PPGEC UNISINOS e Gestora Ambiental) Vanessa Schweitzer dos Santos (Mestre em Engenharia Civil, PPGEC UNISINOS e Bióloga) INTRODUÇÃO A argila é uma matéria-prima amplamente utilizada na fabricação de diversos produtos cerâmicos. Vieira, Holanda e Pinatti (2000) apontam esta preferência em virtude das seguintes razões: a) a argila apresenta boa plasticidade; b) apresenta resistência mecânica após queima adequada para uma série de aplicações; c) possibilita a aplicação de técnicas de processamento simples, e; d) está disponível em grandes quantidades. A forma de fabricação do material cerâmico influencia diretamente nas propriedades finais do produto. A composição química das matérias- -primas utilizadas e a forma de queima garantem propriedades distintas ao material (SCHULLER, BIANCHI e AGUIAR, 2008). Durante a queima, reações termicamente ativadas se processam no interior da massa cerâmica, promovendo a formação das fases que vão determinar a resistência mecânica final do produto cerâmico (BRAGANÇA e BERGMANN, 2004). Autores como Vieira, Holanda e Pinatti, (2000), Pinto, Souza e Holanda (2005); Moreira, Manhães e Holanda (2005), Oliveira e Holanda (2008) têm testado em seus experimentos processos de queima distintos, visando avaliar a influência da temperatura e do ciclo de queima nas propriedades tecnológicas da cerâmica. Dutra et al. (2009) relatam que no Brasil, a maioria dos ciclos de queima de produtos cerâmicos utiliza processo lento (de 24h a 30h), ocasionando baixa produtividade e grande consumo de energia térmica. A utilização de temperaturas mais baixas e de ciclos de queima mais rápidos nas indústrias cerâmicas pode reduzir os impactos ambientais relacionados ao consumo de energia nesse setor. Para tanto, as propriedades das cerâmicas geradas nessas condições precisam ser avaliadas. Para Pinto, Souza e Holanda (2005), o comportamento das diferentes matérias-primas frente à ação do calor irá definir, em muitos casos, a tipologia do produto fabricado, suas características técnicas e as variáveis de queima empregadas, isto é, a temperatura máxima de queima e a duração do ciclo de queima. No presente estudo, quatro diferentes temperaturas de queima foram aplicadas em corpos de prova confeccionados com massa argilosa. As propriedades mineralógicas (granulometria, peso específico real dos grãos, plasticidade e limite de liquidez) e tecnológicas (retração linear, perda de massa, resistência mecânica, absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente) dos produtos cerâmicos obtidos foram analisadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades tecnológicas de uma cerâmica vermelha gerada em um ciclo de queima de 9 horas frio a frio, com uma taxa de aquecimento de 10 C/min e resfriamento por convecção natural. Utilizaram- -se as temperaturas de 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C, com intuito de avaliar a influência do ciclo de queima definido na qualidade final da cerâmica vermelha obtida. PROPRIEDADES DA CERÂMICA VERMELHA A qualidade dos produtos cerâmicos está diretamente ligada às propriedades mineralógicas e tecnológicas da argila empregada como matéria- -prima. Como propriedades mineralógicas podem- -se citar a granulometria, o peso específico real dos grãos, a plasticidade e o limite de liquidez. A granulometria de solos é classificada través do diâmetro dos grãos, os quais são definidos na ABNT NBR 6502:1995 Rochas e solos, como: argila (d 0,002 mm), silte (0,002 mm < d 0,06 mm), areia fina (0,06 mm < d 0,2 mm), areia média (0,2 mm < d 0,6 mm), areia grossa (0,6 mm < d 2 mm), pedregulho (2 mm < d 60 mm), pedra (60 mm < d 200 mm), matacão (200 mm < d 1000 mm) e bloco de rocha (d > 1000 mm). Conforme Almeida (2009), a plasticidade é a propriedade mais marcante das argilas, indispensável aos processos de conformação plástica, necessária para confecção de diversos produtos finais. Segundo Caputo (1994) o Índice de Plasticidade (IP) nas amostras de solo pode ser classificado como Edição 17

7 fracamente plástica (1% < IP < 7%), mediamente plástica (7% < IP < 15%) e altamente plástica (IP > 15%). Se o Limite de Plasticidade estiver entre 15-25% e o Índice de Plasticidade estiver entre 10-35%, a argila é considerada apropriada para moldagem por extrusão. (SANTOS, 1989; CAMPOS et al. 1999; VIEIRA, HOLANDA e PINATTI 2000). Como propriedades tecnológicas (físicas) podem ser citadas a retração linear, a perda de massa, a absorção de água, a porosidade aparente, a massa específica aparente e a tensão de ruptura à flexão (resistência mecânica). A retração linear é a tendência que a argila tem de diminuir de volume pela perda de umidade na secagem ou durante a queima. Em um produto cerâmico, a retração linear de secagem e de queima não deve ser superior a 12%, acima deste valor o produto corre o risco de sofrer deformações e trincas (Santos e Silva, 1995). De acordo com Mas (2002) a relação entre a absorção de água e as características estimadas no corpo cerâmico, se ficarem entre 10 e 14%, é considerada de boa resistência após queima. Entre 14 e 16% é considerada de média resistência, entre 16 e 18%, é considerada resistência fraca, com possibilidade de quebra no transporte. Entre 18 e 25% é considerada matéria-prima não apropriada. Por meio da absorção de água é possível calcular a porosidade de corpos cerâmicos, tanto no que diz respeito ao número de poros, quanto o tipo de porosidade (aberta ou fechada). Baixos valores de absorção de água (limites que tendem a zero) indicam estruturas mais compactas, enquanto a MATERIAIS E MÉTODOS No presente trabalho utilizou-se uma massa argilosa industrial plástica. Coletou-se 7 kg de material argiloso em uma empresa da região Sul do Brasil. A empresa utiliza matéria-prima advinda das cidades de Nova Santa Rita, Sapucaia do Sul e Gravataí (ambas no RS). Acondicionou-se a argila em saco plástico para transporte em temperatura ambiente. Estocou-se o material na sala úmida do Laboratório de Materiais de Construção da Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). Os ensaios foram realizados nos Laboratórios de Solos e de Materiais de Construção, ambos na UNISINOS. O experimento incidiu na preparação, bem como, alta absorção de água indica uma estrutura porosa (PALMORANI, 1989 apud COLLATTO, 2008). A redução da absorção de água está relacionada com redução da porosidade aberta no interior dos produtos cerâmicos e fica evidenciada com o aumento da temperatura de queima (PINHEIRO e HOLANDA, 2010). A porosidade aparente (porosidade total de um material) é a soma da porosidade aberta (poros intercomunicados, que determinam a absorção de água do material) e da porosidade fechada, onde a água não consegue penetrar (COLLATTO, 2008). O parâmetro porosidade é provavelmente o mais influente nos valores de absorção de água em produtos cerâmicos. Esses valores, se reduzidos, são importantes para a aplicação dos materiais cerâmicos na construção civil, por garantirem menor infiltração de água e durabilidade necessária aos mesmos. Materiais mais porosos também podem apresentar maior fragilidade e menor resistência mecânica. Já temperaturas mais elevadas de sinterização tendem a aumentar o parâmetro de resistência. A resistência mecânica (RM) é uma importante propriedade do produto final e está diretamente ligada à absorção da água, porosidade e massa específica aparente. As solicitações mecânicas em uso estrutural estão diretamente relacionadas com a classificação do produto em relação a esta propriedade (CAMPREGHER, 2005). A resistência mecânica de um corpo cerâmico é definida pelo tamanho e localização do maior defeito concentrador de tensões em sua microestrutura. A massa cerâmica conformada é submetida a várias manipulações e nessa massa não pode ocorrer ruptura ou fissuramento. Devido a este fato, a resistência mecânica após a secagem é tão importante quanto após a queima (COLLATTO, 2008). Durante a queima de peças cerâmicas, os compostos presentes na massa argilosa se reorganizam e passam por alterações em sua estrutura. Pinto, Souza e Holanda (2005) destacam a importância do fator temperatura de queima nas propriedades da cerâmica vermelha, concluindo que à medida que esta aumenta, valores maiores de resistência são obtidos. Segundo os autores, este comportamento está relacionado a dois fatores, um deles é a formação de fases cristalinas, silicatos e aluminossilicatos de cálcio e/ou magnésio. A outra variação importante é a formação de uma fase líquida, com baixa viscosidade, que preencherá progressivamente os poros abertos na medida em que se aumenta a temperatura de queima. De acordo com a ABNT NBR : Componentes cerâmicos, a tensão mínima de ruptura após a queima para blocos cerâmicos comerciais de vedação e estrutural é de 1,5 e 3,0 MPa respectivamente. Segundo Moreira, Freire e Holanda (2003) a resistência mecânica especificada para fabricação de tijolos maciços é de 2,0 MPa, para blocos cerâmicos é de 5,5 MPa e para telhas é de 6,5 MPa. na determinação das propriedades mineralógicas da matéria-prima, na preparação dos corpos de prova (cps) e na determinação de propriedades tecnológicas antes e após a queima, com a finalidade de avaliar a qualidade do produto cerâmico obtido. As planilhas de controle foram executadas no software Microsoft Office Excel Preparação e determinação das propriedades mineralógicas da matéria-prima Secou-se aproximadamente 1 kg da matéria-prima em estufa (marca Biomatic, 0 C a 300 C) por 12 horas, após destorroou-se manualmente e passou- -se na peneira ABNT n.º 40 (0,42 mm), a fim de se obter 200 gramas de amostra. Em seguida, efetuou-se a caracterização do material sob os seguintes aspectos: granulometria, peso específico real dos grãos, plasticidade e limite de liquidez. Efetuou-se a granulometria da massa cerâmica por meio de uma combinação de técnicas de peneiramento e de sedimentação, conforme a norma ABNT NBR 7181: Solo: análise granulométrica. Classificou-se o material por peneiramento até o tamanho da partícula de #200 mesh (0,074 mm), abaixo desse tamanho utilizou-se a técnica de sedimentação. O peso específico real dos grãos seguiu a norma ABNT NBR 6508: Solo: massa específica real dos grãos, obtido em uma balança analítica (marca Marte 1989 com capacidade máxima de 5 kg). Obteve-se a determinação do Limite de Plastici- - Edição 17 7

8 dade (LP), do Limite de Liquidez (LL) e do Índice de Plasticidade (IP) da massa cerâmica, por meio do aparelho de Casagrande, via método de Atterberg, de acordo com as normas ABNT NBR 6459: Solo: determinação do limite de liquidez e ABNT NBR 7180: Solo: determinação do limite de plasticidade. O experimento incidiu na preparação, bem como, na determinação das propriedades mineralógicas da matéria-prima, na preparação dos corpos de Preparação das amostras e processamento cerâmico Utilizou-se o restante da matéria-prima para confecção dos corpos de prova (cps). Ajustou- -se a umidade da argila para 18,2% conforme Índice de Plasticidade (IP) determinado anteriormente. Efetuaram-se 112 corpos de prova de seção retangular 10x20x60 mm (altura x largura x comprimento). Conformaram-se os cps por extrusão em uma maromba a vácuo (modelo 051, marca Verdés), utilizou-se uma pressão de vácuo de 700 mmhg6. Após a conformação, os 112 cps foram identificados, pesados, medidos e colocados no dessecador. A medição foi efetuada com paquímetro digital (marca Mitutoyo Modelo MIP/E-103, capacidade de 200 mm). Efetuou- -se a pesagem na balança analítica (marca Marte, capacidade máxima de 200 g e mínima de 0,02 g). prova (cps) e na determinação de propriedades tecnológicas antes e após a queima, com a finalidade de avaliar a qualidade do produto cerâmico obtido. As planilhas de controle foram executadas no software Microsoft Office Excel Para alcançar à constância de massa de no máximo 2% de umidade, colocaram-se os 112 cps em estufa (marca DeLeo, capacidade 0 a 300 C) a 100 C por 36 horas. Após este período, os 112 cps foram pesados e medidos novamente, onde se verificaram as modificações ocorridas nas dimensões e no peso dos cps. Em seguida os cps foram colocados no dessecador a fim de manter a umidade. Determinação das propriedades tecnológicas antes da sinterização As propriedades tecnológicas de retração linear de secagem (RLs), perda de massa (Pm) e tensão de ruptura à flexão (resistência mecânica) (RM) após a secagem foram calculadas. Retração Linear de secagem Os dados de retração linear de secagem (RLs) dos 112 cps foram obtidos por meio da Equação 1 (COLLATTO, 2008). RLs = Lv - Ls x 100 Onde: Lv = comprimento do cp após a conformação (mm); Lv Ls = comprimento do cp após a secagem em estufa (mm);rls = retração linear de secagem (mm). Perda de massa Obteve-se a perda de massa (Pm) após a secagem por meio da Equação 2 (COLLATTO, 2008). Pm = mm - ms x 100 Onde: mm = massa do cp após a conformação (g); mm ms = massa do cp após a secagem em estufa (g).; Pm = perda de massa (%). Tensão de Ruptura à Flexão (Resistência Mecânica) Para determinar a resistência mecânica (RM) antes da queima, foram utilizados 12 cps. Efetuou-se o ensaio de carregamento em quatro pontos no equipamento universal de ensaio EMIC (modelo DS 2000, com velocidade de carregamento de 0,008 mm/s. Medidas do equipamento: inferior 36 mm x 12 mm superior). O resultado obtido determinou a resistência mecânica de cada um dos 12 corpos de prova após a secagem. Obtiveram-se os dados da RM por meio da Equação 3 (COLLATTO, 2008). α = 3 x P x (L - 1) Onde: 2 b x d² α= tensão máxima de ruptura (MPa); b = base do cp (mm); P = carga máxima aplicada (N); l = distância entre os apoios superior (mm); d = altura do cp (mm); L = distância entre apoios inferior (mm). Processo de sinterização dos corpos de prova Dividiram-se os 100 cps restantes (secos em estufa) em quatro grupos de 25 unidades cada. Após sinterizou-se um grupo de cada vez nas temperaturas de patamar de 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C. Os demais grupos ficaram armazenados no dessecador. O processo de sinterização foi efetuado em um forno elétrico tipo mufla (modelo DTT1250, Irmãos Sanches e Cia Ltda). Para todas as temperaturas, utilizou-se o ciclo de queima de 9 horas frio a frio, com uma taxa de aquecimento de 10 C/min (VIEIRA, HOLANDA e PI- NATTI, 2000; BALATON, GONÇALVES e FERRER, 2002; MOREIRA, FREIRE e HOLANDA, 2003 e DUTRA et al., 2006). O forno foi desligado após as peças serem mantidas na temperatura de patamar pelo tempo determinado, a fim de realizar o resfriamento por convecção natural. Determinação das propriedades tecnológicas após a sinterização Edição 17

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10 Depois de efetuado o processo de sinterização dos corpos de prova, determinou-se as propriedades tecnológicas de retração linear de queima (RLq), perda de massa (Pm), tensão de ruptura à flexão (resistência mecânica) (RM), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA) e massa específica aparente (MEA) em cada temperatura de patamar. Retração Linear de queima Para determinar a retração linear de queima (RLq) utilizou-se a medição dos cps efetuada na etapa anterior (comprimento do cp após a secagem em estufa) e mediram-se os cps após a queima nas quatro temperaturas. Os dados da RLq foram obtidos por meio da Equação 4 (COLLATTO, 2008). RLq = Ls - Lq x 100 Onde: RLq = retração linear de queima (%); Ls = comprimento do cp após a secagem em estufa (mm); Ls Lq = comprimento do cp após a queima (mm). Perda de massa Para determinar a perda de massa (Pm) após a queima, utilizou-se a pesagem dos cps efetuada na etapa anterior (massa do cp após a secagem em estufa) e pesaram-se os cps após a queima nas quatro temperaturas. Os dados da Pm foram obtidos por meio da Equação 5 (COLLATTO, 2008). Pm = ms - mq x 100 Onde: ms = massa do cp após a secagem em estufa (g); ms Pm = perda de massa (%); mq = massa do cp após a queima (g). Tensão de Ruptura à Flexão (Resistência Mecânica) Para obter a tensão de ruptura à flexão (RM) após a queima, utilizou-se o mesmo padrão do ensaio efetuado no processo de determinação das propriedades tecnológicas após a secagem (Equação 3). Absorção de Água Para determinar a absorção de água (AA), utilizou-se uma metade dos corpos de provas (rompidos em duas partes no ensaio de tensão de ruptura à flexão). A metade foi pesada novamente (massa do cp seco) e após, foi imersa em água deionizada até a saturação (massa do cp úmido), a fim de determinar a quantidade de água absorvida. O índice de AA foi determinado por meio da Equação 6 (COLLATTO, 2008). AA = Mu - Ms x 100 Onde: Mu = massa do cp úmido (g); Ms AA = absorção de água (%); Ms = massa do cp seco (g). Porosidade Aparente O procedimento para a obtenção da porosidade aparente (PA) foi baseado na massa do cp seco (Ms), na massa do cp úmido (Mu) e na massa do cp imerso em água (Mi). Para realizar a pesagem PA = Mu - Ms x 100 Porosidade Aparente do cp imerso e úmido é necessário que o cp seja imergido em água por um mínimo de 24 horas. Para o cálculo do peso imerso, utilizou-se o Princípio de Arquimedes (deslocamento de um fluido Onde: Mu = Mi PA = Porosidade aparente (%); Ms = Massa do cp seco (g); Mu = Massa do cp úmido (g); Mi = Massa do cp imerso em água (g). Obteve-se a massa específica aparente (MEA) por meio da Equação 8 (CAMPREGHER, 2005). MEA = Ms Onde: Mu - Mi MEA = massa específica aparente (g/cm 3 ); Ms = Massa do cp seco (g); Mu = Massa do cp úmido (g); Mi = Massa do cp imerso em água (g). RESULTADOS E DISCUSSÃO Propriedades mineralógicas da matéria-prima Abaixo apresentam-se os resultados da caracterização da matéria-prima utilizada para confecção dos corpos de prova. por um corpo imerso). Com a utilização deste método foi possível determinar a porosidade aparente dos corpos de prova. A PA foi obtida por meio da Equação 7 (CAMPREGHER, 2005) Edição 17

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12 Distribuição granulométrica Na análise granulométrica, representada pela curva granulométrica da Figura 1, pode-se verificar a composição da matéria-prima utilizada como: 26,13% de argila, 32,86% de silte, 38,14% de areia fina, 2,36% de areia média e 0,51% de areia grossa. O peso específico dos grãos foi 2,61 g/cm³. Limites de Atterberg A amostra da matéria-prima utilizada na composição dos corpos de prova apresentou Índice de Plasticidade (IP) de 18,2%, Limite de Liquidez (LL) de 44,7% e Limite de Plasticidade (LP) de 26,5%. A matéria-prima deste estudo foi considerada altamente plástica, pois seu IP foi superior a Figura 1 - Distribuição granulométrica da matéria-prima Propriedades tecnológicas antes da sinterização 15%. Os índices de IP, LL e LP observados são considerados adequados para fabricação de cerâmica vermelha com moldagem por extrusão. As propriedades tecnológicas dos produtos cerâmicos amostrados foram determinadas anteriormente e após a sinterização destes. A seguir descrevem- -se os resultados obtidos antes da sinterização. Retração Linear de secagem O índice médio de retração linear de secagem (RLs) dos corpos de prova foi de 6,09%. Este valor está na faixa indicada por Sacme (1986) apud Collatto (2008), que apontam de 3 a 8% para peças conformadas no estado plástico (por extrusão). O mesmo valor encontra-se também na faixa descrita por Borlini (2002) apud Brehm et al. (2007) para cerâmica semiporosa, caracterizado por uma retração linear de 4 a 6%. Perda de Massa de secagem O índice médio de perda de massa de secagem (PMs) foi de 16,57%. Nessa etapa do tratamento a retração linear e a perda de massa devem-se pela eliminação de água e consequente empacotamento da massa cerâmica. Tensão de Ruptura à Flexão (Resistência Mecânica) O índice médio de resistência mecânica (RM) encontrado nos 12 cps foi de 6,13 MPa. Todos os valores encontrados ficaram acima do valor de 2,5 MPa que é a tensão mínima de ruptura a 110 C para a massa cerâmica (SANTOS, 1989). Propriedades tecnológicas depois da sinterização Posteriormente ao processo de sinterização dos corpos cerâmicos, nas quatro diferentes temperaturas de queima, as propriedades tecnológicas foram verificadas. Retração Linear de queima Encontrou-se o índice médio de retração linear de queima (RLq) nos corpos cerâmicos estudados de -0,39% a 750 C, 0,05% a 850 C, 0,92% a 950 C e 4,17% a 1050 C (Figura 2). Pode-se observar que a retração linear de queima aumentou com o aumento da temperatura de queima. Observa-se ainda que a 1050 C houve um acréscimo expressivo da retração linear. Oliveira e Holanda (2008) encontraram resultados similares. De acordo com os autores, a retração linear aumenta devido ao aumento do grau de sinterização das massas cerâmicas a temperaturas mais elevadas. Os autores justificam que a maior elevação do parâmetro a Edição 17

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14 1050 C está associado ao processo de vitrificação dos corpos cerâmicos que ocorre nessa temperatura. A retração linear de queima negativa a 750 C pode ser explicada por uma possível expansão da massa cerâmica devido à dilatação térmica. Collatto (2008) relata que após 850 C o processo de sinterização associado à significativa retração linear fica mais evidente. Isso poderia explicar a não ocorrência de retração a 750 C. Perda de Massa de queima Encontrou-se o índice de perda de massa (Pm) nos corpos cerâmicos estudados de 3,31% a 750 C, 4,26% a 850 C, 4,42% a 950 C e 4,68% a 1050 C (Figura 3). Pode-se perceber que quanto mais alta a temperatura, maior foi a perda de massa. Assim como a retração linear aumenta com a temperatura, o mesmo ocorre com a perda de massa ao fogo. De acordo com Santos (1989) este fenômeno deve-se a perda de água associada a hidróxidos e água de constituição dos argilominerais durante o processo de queima. Figura 2 Índice de Retração Linear de queima a 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C Figura 3 Índice de Perda de massa ao fogo a 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C Absorção de Água Encontrou-se o índice de absorção de água (AA) nos corpos cerâmicos estudados de 13,14% a 750 C, 13,01% a 850 C, 11,07% a 950 C e 5,03% a 1050 C (Figura 4). Estes resultados mostram que os cps sinterizados nas temperaturas de 750 C, 850 C e 950 C apresentaram boa resistência após queima (aqueles com faixa entre 10 e 14%). A absorção de água dos corpos de prova pós queima, diminuiu conforme o aumento de temperatura de sinterização. Uma diminuição mais expressiva pode ser perce- bida a 1050 C. Esta diminuição dos valores de absorção de água provavelmente está relacionada à porosidade do material, que tende a diminuir em temperaturas elevadas. Valores de absorção inferiores em temperaturas de queima acima de 1000 C foram encontrados por Pureza (2004), em adição de resíduos de baixa granulometria. De acordo com o autor este fator está diretamente ligado à porosidade aberta das peças. Dutra et al. (2006), compararam propriedades tecnológicas de materiais cerâmicos em diferentes temperaturas de queima, onde concluíram que com o aumento destas, a absorção tende a diminuir, principalmente em taxas de aquecimento entre 10 C e 20 C. Os autores relatam que a porosidade apresenta comportamento semelhante. A redução da absorção de água está relacionada com redução da porosidade aberta no interior dos produtos cerâmicos. Evidenciou-se tal fato com o aumento da temperatura de queima. Figura 4 Índice de Absorção de Água a 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C Edição 17

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16 Porosidade Aparente Encontrou-se o índice de porosidade aparente (PA) nos corpos cerâmicos estudados de 25,64% a 750 C, 25,69% a 850 C, 23,64% a 950 C e 11,21% a 1050 C (Figura 5). A porosidade aparente dos corpos de prova pós queima, diminuiu conforme o aumento de temperatura de sinterização. Uma diminuição mais expressiva pode ser percebida a 1050 C. A diminuição dos valores de porosidade provavelmente está relacionada à temperatura de queima mais elevada, pois em altas temperaturas a porosidade fica fechada e a água não consegue penetrar. Materiais menos porosos tendem a ser mais resistentes. Figura 5 Índice de Porosidade Aparente a 750C, 850 C, 950 C e 1050 C Massa Específica Aparente Encontrou-se o índice de massa específica aparente (MEA) nos corpos cerâmicos estudados de 1,95 g/cm 3 a 750 C, 1,97 g/cm 3 a 850 C, 2,02 g/cm 3 a 950 C e 2,23 g/cm 3 a 1050 C (Figura 6). O parâmetro obteve valores maiores em temperaturas de queima mais altas. Semelhantemente a maioria das propriedades analisadas, houve um aumento significativo da massa específica em 1050 C. Este aumento pode ser decorrente da maior densificação que ocorre na sinterização utilizando maiores temperaturas. Figura 6 Massa Específica Aparente a 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C Tensão de Ruptura a Flexão (Resistência Mecânica) Encontrou-se o índice de resistência mecânica (RM) nos corpos cerâmicos estudados de 3,46 MPa a 750 C, 13,63 MPa a 850 C, 17,12 MPa a 950 C e 18,15 MPa a 1050 C (Figura 7). Pode-se verificar que ocorreu grande variação nos valores de tensão de ruptura com a elevação da temperatura. Com o aumento da temperatura de queima houve o aumento da resistência mecânica. Este resultado pode estar associado à densificação do corpo cerâmico, à custa da porosidade, o que seria um indicativo da redução da população e do tamanho de defeitos concentradores de tensões (COLLATTO, 2008). Para a massa cerâmica estudada, no ciclo de queima de 9 horas e taxa de aquecimento de 10 C/min, a temperatura de sinterização de 850 C mostrou- -se a mais adequada para processos de industrialização. Esta foi a temperatura onde os melhores índices foram encontrados, seguido da temperatura de 1050 C. A Tabela 1 apresenta as propriedades tecnológicas encontradas nas temperaturas de queima estudadas. Figura 7 - Tensão de Ruptura a Flexão a diferentes a 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C Tabela 1 Propriedades tecnológicas a 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C Edição 17

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18 A Tabela 2 apresenta qual produto pode ser fabricado nas faixas de resistência encontradas. Tabela 2 Indicação de fabricação de produtos para as temperaturas de 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C CONCLUSÕES O aumento da temperatura de queima apresentou influência nas propriedades tecnológicas dos corpos de prova de cerâmica vermelha utilizados do presente estudo. A composição da matéria-prima para obtenção de produtos cerâmicos pode variar de uma região para outra, portanto, são necessários estudos de caracterização em diferentes locais, assim como a determinação de suas propriedades tecnológicas ideais. As propriedades tecnológicas encontradas se mostraram de acordo com a literatura referente à produção de peças cerâmicas. O índice de plasticidade de 18,2% foi obtido, o qual é um dos fatores mais importantes para a conformação plástica industrial. Durante a secagem dos corpos de prova, previamente à sinterização, a retração linear se apresentou na faixa de 6,09 %, e a perda de massa foi de 16,57 %. Pode-se inferir que estas diminuições são oriundas apenas da eliminação de água das amostras. A resistência mecânica média verificada antes da queima foi de 6,13 MPa, valor este acima do mínimo indicado na literatura. Posteriormente ao processo de queima dos corpos de prova, a retração linear aumentou conforme o aumento de temperatura de queima, mais expressivamente em 1050 C. Esta retração está associada possivelmente a sinterização completa dos compostos cerâmicos, onde em 1050 C devem ocorrer processos vitrificação destes compostos. A perda de massa ao fogo, semelhantemente à retração linear, teve valores mais elevados conforme o aumento da temperatura de queima, devido a perda de água dos argilominerais e hidróxidos, durante o processo de sinterização. Um comportamento similar foi verificado para a resistência mecânica, elevada em temperaturas maiores e com resultados acima dos recomendados pela ABNT NBR :2005 em todas temperaturas de queima. Durante o processo de queima, os compostos presentes na massa argilosa se reorganizam e passam por alterações em sua estrutura, onde há o preenchimento dos poros abertos à medida em que se aumenta a temperatura de queima. A resistência mecânica dos corpos cerâmicos obtidos aumentou em função do aumento da temperatura de queima, obtendo-se a maior resistência mecânica a 1050 C. Na temperatura mais elevada de sinterização, obtiveram-se também os valores mais elevados da massa específica aparente. Em semelhança a outras propriedades analisadas, verificou-se um aumento dos valores, de acordo com a temperatura adotada, em decorrência provável da maior densificação dos corpos. Diferentemente dos parâmetros anteriores, a absorção de água após queima diminuiu com o aumento de temperatura de sinterização. Novamente a diminuição da porosidade em temperaturas de queima mais altas deve estar relacionada aos resultados observados, evidenciado pela maior expressividade da perda de absorção aos 1050 C. A porosidade de um corpo cerâmico é diretamente relacionada com a absorção de água deste, onde uma variável é dependente da outra. Semelhantemente à absorção, o parâmetro porosidade diminuiu de acordo com o aumento de temperatura de queima e de forma mais expressiva aos 1050 C. A utilização do ciclo de queima de 9 horas com temperaturas de 750 C, 850 C, 950 C e 1050 C, mostrou-se viável, pois a resistência mecânica dos corpos de prova estudados variou de 3,46 MPa a 18,5 MPa. Estes índices estão dentro da faixa para fabricação de blocos cerâmicos comerciais de vedação que é de 1,5 MPa e de blocos cerâmicos comerciais estruturais que é de 3,0 MPa em todas as quatro temperaturas de queima. Para a massa cerâmica estudada, no ciclo de queima de 9 horas e taxa de aquecimento de 10 C/min, a temperatura de sinterização de 850 C mostrou-se a mais adequada para processos de industrialização. Os resultados mostram ainda, que em termos de resistência mecânica, os corpos cerâmicos já a partir de 750 C atingem a especificação para fabricação de tijolos maciços. Acima de 850 C são alcançadas as especificações para blocos cerâmicos e telhas. A análise das propriedades mineralógicas e tecnológicas ideais para as matérias-primas argilosas é importante para determinar a qualidade dos produtos cerâmicos obtidos na sua industrialização. Elaborar um ciclo de queima ideal, com uma temperatura que garanta melhores resultados nas peças produzidas, torna-se muito relevante para a industrialização de produtos de cerâmica vermelha. Esta ação pode reduzir gastos de energia e tempo de produção, a qual contribui para o processo produtivo, além de proporcionar materiais de melhor qualidade nas construções Edição 17

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20 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, G S. Simulação e experimentação da secagem de cerâmica vermelha em sistemas térmicos industriais f. Tese (Doutorado em Engenharia) -- Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos. Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR 6459: Solo - Determinação do Limite de Liquidez. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR 6502: Rochas e solos. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR 6508: Solo - Massa Específica Real dos Grãos. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR 7180: Solo - Determinação do Limite de Plasticidade. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR 7181: Solo - Análise Granulométrica. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR : Componentes cerâmicos. Rio de Janeiro, BALATON, V.T.; GONÇALVES, P.S.; FERRER, L.M. 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22 M E I O A M B I E N T E CARACTERIZAÇÃO E INCORPORAÇÃO DE RESÍDUOS PROVENIENTES DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA EM CERÂMICA ARGILOSA J. P. D. Vitorino, S. N. Monteiro, C. M. F. Vieira (Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro UENF) INTRODUÇÃO Resíduos sólidos são uma crescente preocupação mundial devido ao seu grande volume e, também, a dificuldade de sua destinação final. Estes resíduos podem gerar custos adicionais e sérios problemas ambientais quando depositados em locais como aterros sanitários ou lixões, causando a degradação do solo, contaminação tanto do lençol freático quanto de mananciais e, também, a contaminação do ar. A incorporação de resíduos de várias atividades em produtos cerâmicos argilosos é uma alternativa tecnológica que pode contribuir para a redução do impacto ambiental [1-3]. A etapa de queima do processamento da cerâmica pode promover a inertização de materiais potencialmente tóxicos por volatilização, transformação química e estabilização na fase vítrea que se forma pela participação de alumino silicatos e fundentes na massa cerâmica. Os resíduos podem ainda melhorar o processamento cerâmico, a qualidade da cerâmica e, ainda, contribuir para a redução do gasto energético na etapa de queima. Quando incorporados em quantidades significativas, contribuem para a MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados os seguintes materiais: Massa de cerâmica vermelha e resíduos de três etapas do processamento de uma ETA. A massa de cerâmica redução do consumo de argilas, recurso natural não-renovável. Um dos resíduos que apresentam potencial de reciclagem em cerâmica vermelha são os lodos gerados em Estações de Tratamento de Água - ETA [4-8]. O constante aumento na produção de água tratada para o consumo humano vem provocando um crescimento do montante de resíduos gerados pelo tratamento. Na maioria das estações, os resíduos provenientes das etapas de decantação e filtração, quase sempre são descartados em rios, lagos ou outro reservatório d água, ou seja, geralmente na própria fonte de captação. Esta prática pode ocasionar assoreamento no local de despejo. Além disso, para remoção do lodo normalmente utiliza-se água tratada que, em seguida, é descartado juntamente com o lodo, o que diminui a produtividade da estação de tratamento. Com a implantação de um sistema de centrifugação para reaproveitamento da água de lavagem e obtenção do lodo seco, abre-se a possibilidade de que a destinação ambientalmente correta a ser adotada para o lodo seja a incorporação em cerâmica vermelha. Além disso, estes resíduos já estão sendo vistos pelos órgãos ambientais como resíduos industriais e com isso, necessitam de uma destinação final adequada à determinação legal. A constituição dos lodos de ETA é basicamente de partículas argilosas, siltosas, arenosas e, também, de matéria orgânica, que são materiais encontrados nas argilas que se constituem nas principais matérias-primas para a cerâmica vermelha [4-8]. Estes trabalhos indicam que a incorporação de lodos de ETA deve ser realizada em pequenas quantidades para não prejudicar as propriedades físicas e mecânicas da cerâmica queimada. Foi observado ainda que, por meio de ensaio de solubilização, a cerâmica em geral inertiza os constituintes tóxicos e perigosos eventualmente presentes no lodo [7]. Além do lodo de decantador, o tipo de resíduo de ETA mais investigado na literatura, este trabalho avalia outros tipos de resíduos de ETA, disponibilizando assim novas informações a respeito de resíduos de ETA e sua reciclagem em massa de cerâmica vermelha. vermelha é proveniente de uma indústria cerâmica localizada no município de Campos dos Goytacazes, RJ, sendo constituída da mistura de duas argilas cauliníticas [9]. Os resíduos são provenientes do processo de tratamento de água da ETA da empresa Águas do Paraíba S/A localizada também Edição 17

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24 no município de Campos dos Goytacazes e foram coletados nas etapas de desarenação, decantação e filtração. Os resíduos foram caracterizados por meio de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), análise térmica diferencial e termogravimétrica (ATD/TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), peneiramento e sedimentação. Para o ensaio de DRX foram utilizadas amostras em forma de pó em um difratômetro Seifert URD 65 com radiação kα do Cu (λ = 1,54060 Å) para 2θ variando de 5 a 60 com varredura de 0,02 /s. As interpretações qualitativas de espectro foram efetuadas por comparação com padrões contidos no banco de dados PDF02 [10] em software Bruker- -AXS DiffracPlus. Foram realizados ensaios de ATD/TG dos resíduos num instrumento de análise RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Fig. 1 encontram-se apresentados os difratogramas de raios X dos resíduos. O resíduo do desarenador é composto de quartzo, mica e caulinita. Os lodos do decantador e do filtro são constituídos, basicamente, por caulinita, quartzo, mica, gibsita, goetita, lepdocrocita e montmorilonita. Os resultados revelam que a composição dos resíduos de lodo das etapas de decantação e de filtragem da ETA é similar às argilas, com minerais argilosos e impurezas de quartzo, hidróxidos térmica simultânea TA Instruments SDT As amostras foram aquecidas de 25 a 1000 C à taxa de 10 C/ min e resfriadas naturalmente. A composição química das matérias-primas foi determinada por FRX em equipamento Philips PW Para a determinação do carbono orgânico utilizou-se o método calorimétrico, sendo as amostras dos resíduos digeridas em uma solução de dicromato de potássio e ácido sulfúrico concentrado, aquecida por 1 h a 150 C, resfriada, em seguida adicionou- -se cloreto de bário para facilitar a decantação. A leitura da amostra foi feita em espectrofotômetro Spekol UV-VIS 3.0. A morfologia das partículas dos resíduos, metalizadas com ouro, foi analisada por MEV em um microscópio Jeol JSM 6460 LV com sistema de energia dispersiva (EDS). A distribuição de tamanho de partícula dos resíduos foi determinada pela combinação das técnicas de peneiramento e sedimentação de acordo com norma técnica [11]. Foram realizadas incorporações dos três tipos de resíduos na massa cerâmica argilosa nas quantidades de 0, 3, 5, 7 e 10% em peso. A homogeneização das matérias-primas foi conduzida em galga misturadora de pista lisa. Para a determinação das propriedades físicas e mecânicas, tais como retração linear, absorção de água e compressão diametral, foram confeccionados corpos-de-prova cilíndricos (diâmetro 20,1 mm) por prensagem uniaxial a 18 MPa. Os corpos- -de-prova foram, então, queimados em forno de laboratório tipo mufla com taxa de aquecimento 2 C/min, sendo a temperatura máxima 700 C. O resfriamento foi realizado desligando-se o forno. e mineral micáceo. A areia de quartzo do desarenador é um material eventualmente utilizado na composição de massa de cerâmica vermelha e se constitui como a principal impureza presente nas argilas. Figura 1: Difratogramas de raios X dos resíduos; caulinita C; gibsita GI; goetita Go; lepdocrocita L; mica M; montmorilonita Mo; quartzo Q. Na Fig. 2 estão mostradas as curvas de análise térmica dos resíduos. Com relação aos resíduos de lodo, tanto do decantador quanto do filtro, existe uma similaridade muito significativa no comportamento térmico. Isto é devido à semelhança na composição mineralógica. Os três resíduos apresentaram um pico endotérmico em temperaturas inferiores a 70 C. Este pico está associado, basicamente, à perda de água higroscópica. Eventualmente, algum tipo de matéria orgânica também pode estar sendo eliminada nesta faixa de temperatura. Com o aumento da temperatura, o resíduo de desarenador apresenta um pico endotérmico a 254,7 C, que está associado à eliminação de água de composição dos hidróxidos de Al e de Fe. Embora estes hidróxidos não tenham sido identificados por difração de raios X, Fig. 1, devido à pequena quantidade presente na areia do desarenador ou à sobreposição de picos de difração, as curvas de ATD/TG mostram claramente sua presença. Além disso, os demais resíduos, lodo do decantador e lodo do filtro, apresentaram estes hidróxidos em sua composição mineralógica, conforme mostrado na Fig. 1. Para os resíduos em forma de lodo ocorre, ao redor de 304 C, uma reação exotérmica associada à oxidação de matéria orgânica. Possivelmente, o pico endotérmico de eliminação de água de hidróxidos tenha sido encoberto por esta reação. Os dois tipos de lodo, do filtro e do decantador, apresentaram, ainda, outra reação endotérmica associada à eliminação de água de constituição da caulinita, que ocorre por volta de 482 e 485 C, respectivamente [12]. Tanto a oxidação de matéria orgânica quanto a eliminação de água da caulinita são responsáveis por uma significativa perda de massa nos resíduos de lodo. Esta perda de massa, embora contribua com aporte adicional de calor devido à combustão de matéria orgânica, também aumenta a porosidade da cerâmica. Esta característica dos lodos de ETA é que geralmente leva à um aumento da absorção de água e à queda da resistência mecânica da cerâmica argilosa incorporada. Finalmente, observa-se na Fig. 2 um último pico endotérmico a 574,6 C no resíduo do desarenador. Esta reação corresponde à transformação alotrópica do quartzo-α para quartzo-β e que pode acarretar no aparecimento de trincas na cerâmica contribuindo para a redução da resistência mecânica Edição 17

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26 Figura 2: Curvas de ATD/TG/DTG dos resíduos. Na Tabela I está apresentada a composição química dos resíduos. O resíduo de desarenador é constituído basicamente de SiO 2, associada, sobretudo, às partículas de quartzo. Al 2 O 3, Fe 2 O 3 e K 2 O estão associados com impurezas como mica muscovita, caulinita e hidróxidos. Os dois outros resíduos possuem composição química muito similar, na qual predominam SiO 2 e Al 2 O 3. O resíduo do decantador apresenta uma quantidade maior de SiO 2 devido à maior presença de areia fina, conforme será mostrado na curva de distribuição de tamanho de partícula. O resíduo do filtro possui uma maior quantidade de Al 2 O 3, a qual está associada, sobretudo, à caulinita. Este mineral apresenta tamanho de partícula extremamente pequeno o que dificulta sua decantação. Desta forma, estas partículas são retidas com mais Tabela I - Composição química dos resíduos (%) em peso. facilidade na etapa de filtragem. A maior porcentagem de perda ao fogo dos lodos, tanto de decantador como de filtro, indica uma elevada fração de minerais argilosos como a caulinita e, também, uma maior quantidade de matéria orgânica e de hidróxidos. Na Fig. 3 está mostrada a distribuição de tamanho de partículas dos resíduos. O resíduo do desarenador apresenta uma distribuição de tamanho de partículas mais grosseira totalmente concentrada na fração areia que varia de 20 a 2000 μm. Para a incorporação em cerâmica vermelha este resíduo pode ser diretamente utilizado, sem a necessidade de peneiramento ou cominuição, uma vez que a abertura dos laminadores geralmente é maior que 2000 μm. Os resíduos na forma de lodo, provenientes do decantador e do filtro, apresentam um tamanho médio de partículas bem inferior ao resíduo do desarenador. Os teores das frações argila, silte e areia para os lodos do decantador e do filtro foram 10, 21 e 69% e 30, 35 e 35%, respectivamente. O lodo do filtro apresentou um tamanho médio de partículas inferior ao lodo do decantador, por passar pela etapa de filtragem que tem como objetivo reter as partículas menores que não decantaram. Figura 3: Distribuição de tamanho de partículas dos resíduos. Nas Figuras 4 a 6 encontram-se apresentadas as micrografias obtidas por MEV dos resíduos na forma de pó com mapeamento por EDS dos elementos Al, Si e Fe. Na Fig. 4, correspondente ao resíduo do desarenador, foram observadas partículas com predomínio de Si. Estas partículas estão associadas ao quartzo, conforme mostrado na Figura 1. Os resíduos do decantador e do filtro apresentaram predomínio de Al e Si, os quais estão combinados formando a estrutura dos aluminos silicatos como a caulinita, predominante, bem como a mica. Além disso, uma parte do Al está na forma de hidróxido, a gibsita, conforme indicado na Figura 1. Figura 4: Micrografias obtidas por MEV do resíduo do desarenador Edição 17

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30 Figura 5: Micrografias obtidas por MEV do resíduo do decantador. Figura 6: Micrografias obtidas por MEV do resíduo do filtro. Na Fig. 7 está apresentado um prognóstico de extrusão [13] por meio do índice de plasticidade e do limite de plasticidade das formulações com 0 e 10%, em peso, de resíduos incorporados na massa argilosa. Observa-se que a massa cerâmica argilosa (massa A) está localizada dentro da região de extrusão aceitável. A adição de 10% em peso dos resíduos do decantador (M10Decantador) e do filtro (M10Filtro) à massa argilosa acarretou um ligeiro aumento no limite de plasticidade e pequena redução no índice de plasticidade da massa argilosa. Entretanto, estas composições continuam se localizando muito próximas uma das outras e distantes da região de extrusão ótima. Por outro lado, o resíduo de desarenador proporcionou uma redução mais acentuada tanto do limite de plasticidade quanto do índice de plasticidade da massa argilosa, possibilitando um deslocamento em direção à região de extrusão ótima. Este resultado é devido à composição mineralógica dos resíduos. Enquanto os lodos têm constituição mineralógica similar às argilas, o resíduo do desarenador é constituído, basicamente, de areia de quartzo que atua como desplastificante, contribuindo assim para a redução da plasticidade da massa argilosa. Na Fig. 8 está mostrado o comportamento da absorção de água das cerâmicas queimadas em função da quantidade de resíduos incorporados. Os diferentes resíduos levaram a resultados distintos. O resíduo do desarenador reduziu a absorção de água da cerâmica argilosa, principalmente, em incorporações maiores. Isso se deve à grande quantidade de quartzo presente no resíduo, o qual melhora o grau de empacotamento e reduz a perda de massa durante a queima da cerâmica argilosa. Por outro lado, os resíduos do decantador e do filtro aumentaram a absorção de água, ou seja, aumentaram a porosidade aberta da cerâmica quando incorporados em quantidades acima de 3% em peso. Isto é devido à elevada perda de massa durante a queima, que ocorre em função da combustão de matéria orgânica, eliminação de água de constituição da caulinita e dos hidróxidos. Figura 7: Prognóstico de extrusão pelos limites de Atterberg [13]. Figura 8: Absorção de água das cerâmicas queimadas. A Fig. 9 mostra o comportamento da retração linear das cerâmicas queimadas em função da quantidade de resíduos incorporados. O resíduo de desarenador reduziu consideravelmente a retração linear da cerâmica argilosa. Este comportamento se deve ao quartzo durante o processo de queima, comportando-se como material inerte. Os resíduos do decantador e do filtro praticamente não alteraram a retração linear da cerâmica argilosa. A Fig. 10 mostra o comportamento da compressão diametral das cerâmicas queimadas em função da quantidade de resíduos incorporados. Estatisticamente, devido aos valores relativamente elevados do desvio-padrão, não ocorreu variação significativa da compressão diametral da cerâmica argilosa com os resíduos incorporados. Por outro lado, considerando os valores médios, pode-se afirmar que há uma tendência de redução da compressão diametral da cerâmica argilosa com o aumento da quantidade de resíduos incorporados. Para o resíduo do desarenador isto ocorre devido à transformação alotrópica do quartzo, acarre Edição 17

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32 tando o aparecimento de trincas. Os resíduos do decantador e do filtro reduzem a resistência mecânica da cerâmica argilosa em função da elevada perda de massa que proporcionam durante a queima, acarretando maior porosidade na cerâmica. Figura 9: Retração linear das cerâmicas queimadas. Figura 10: Compressão diametral das cerâmicas queimadas. CONSIDERAÇÕES FINAIS O resíduo do desarenador possui alto teor de SiO 2, associado, sobretudo, às partículas de quartzo. Embora sua distribuição de tamanho de partículas seja a mais larga dentre os resíduos investigados, ainda está compatível com o processamento de cerâmica vermelha. Os resíduos do decantador e do filtro apresentaram pequeno tamanho médio de partículas e, também, uma constituição mineralógica similar a das argilas, com predomínio de SiO 2 e Al 2 O 3. Estes resíduos revelaram um valor elevado de perda ao fogo, associado à perda de água de hidróxidos, combustão de matéria orgânica e eliminação de água de constituição da caulinita. O resíduo do desarenador atuou como desplastificante, sendo benéfico à plasticidade/trabalhabilidade da AGRADECIMENTOS cerâmica argilosa. Em relação às propriedades de queima, este resíduo reduziu a absorção de água e a retração linear da cerâmica. Por outro lado, mostrou, também, uma tendência à redução da resistência mecânica da cerâmica. Os resíduos do decantador e do filtro praticamente não alteraram a plasticidade/trabalhabilidade da cerâmica argilosa. Em relação às propriedades de queima, aumentaram a absorção de água e reduziram a resistência mecânica da cerâmica. Os resultados indicam que o resíduo do desarenador apresenta maior potencial para ser incorporado em cerâmica argilosa. A maior restrição está relacionada à redução da resistência mecânica da cerâmica. Desta forma, deve-se incorporar quantidades que possibilitem à cerâmica alcançar os valores estipulados por norma para determinado tipo de produto. Os resíduos do decantador e do filtro podem ser incorporados em pequenas quantidades em cerâmica argilosa para uma destinação ambientalmente correta dos mesmos. A quantidade de matéria orgânica, ao redor de 9% em peso, não deve trazer economia significativa de energia durante a etapa de queima. Por outro lado, lodos de ETA com maior carga orgânica podem contribuir para a redução do gasto energético da cerâmica durante a etapa de queima. Além disso, devido ao elevado teor de água destes resíduos, deve-se realizar uma etapa de desaguamento e posterior filtro-prensagem para seu transporte às cerâmicas. À empresa Águas do Paraíba S/A pelo fornecimento dos resíduos e ao CNPq pela concessão de bolsa de IC. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] F. Raupp-Pereira, D. Hotza, A. M. Segadães, J. A. Labrincha, Ceram. Int. 32 (2006) 173. [2] M. Dondi, M. Masigli, B. Fabbri, Tile & Brick Int. 13, 3 (1997) 218. [3] M. Dondi, M. Masigli, B. Fabbri, Tile & Brick Int. 13, 4 (1997) 302. [4] E. M. S Oliveira, S. Q. Machado, J. N. F. Holanda, Cerâmica 50, 316 (2004) 324. [5] J. I. Margem, A. D. Ferreira, C. M. F. Vieira, S. N. Monteiro, Anais 49o Cong. Bras. Cerâm., S. Pedro, SP (2005). [6] O. K. Ueno, V. M. B. Leite, Anais 50o Cong. Bras. Cerâm., Blumenau, SC (2006). [7] M. V. V. Ramires, I. S. dos Santos, C. S. Kazmierczak, Anais 49o Cong. Bras. Cerâm., S. Pedro, SP (2005). [8] L. C. C. Paixão, H. N. Yoshimura, D. C. R. Espinosa, J. A. S. Tenório, Cerâmica 54, 329 (2008) 63. [9] S. N. Monteiro, C. M. F. Vieira, Tile & Brick Int. 18, 3 (2002)152. [10] The International Centre for Diffraction Data ICDD, 2006, Acessado em 11/2007. [11] Associação Brasileira de Normas Técnicas. Determinação da Análise Granulométrica de Solos. NBR -7181, Rio de Janeiro, RJ (1984). [12] P. S. Santos, Ciência e Tecnologia das Argilas, 2.a Ed., Editora Edgard Blücher Ltda., S. Paulo, SP (1989) 283 [13] M. Marsigli, M. Dondi, L Industria dei Laterizi 46 (1997) Edição 17

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34 M A T É R I A P R I M A USO DE RESÍDUO DA PRODUÇÃO DE ALUMINA ELETROFUNDIDA NA PRODUÇÃO DE BLOCOS E TELHAS CERÂMICOS R. R. Menezes (Universidade Federal da Paraíba ) L. N. Marques, L. N. L. Santana, G. A. Neves, H. S. Ferreira (Univerdidade Fed. de Campina Grande) R. H. G. A. Kiminami (Universidade Federal de S. Carlos ) INTRODUÇÃO O aproveitamento dos rejeitos através de estudos capazes de detectar suas potencialidades e viabilizar sua seleção preliminar é encarado hoje como atividade complementar, que pode contribuir para diversificação dos produtos, diminuição dos custos finais, além de resultar em novas matérias-primas para uma série de setores industriais. A deposição de resíduos industriais em aterros, além dos elevados custos econômicos, pode trazer inúmeros problemas ambientais, como contaminação do solo, do lençol freático e agressão a vegetação presente no local. Nesse sentido a re-utilização e a reciclagem são as soluções mais indicadas para o manejo da grande maioria dos resíduos industriais, reduzindo custos, preservando recursos naturais não renováveis, diminuindo a carga de poluentes lançados no meio ambiente [1-3]. A reciclagem teve seu início juntamente com a revolução industrial, que trouxe consigo a geração de grande quantidade de resíduos e o aumento de materiais e produtos descartados com a intensificação das relações de consumo, mas ganhou grande evidência nas últimas décadas com o intenso crescimento na geração de resíduos sólidos, com destaque para os industriais. Nos últimos anos, a pesquisa sobre a reciclagem de resíduos industriais vem se intensificando em todo o mundo, no entanto, ainda possui índices insignificantes frente os milhões de toneladas de resíduos inorgânicos que são produzidos a cada dia [4, 5]. O que evidencia que a busca de alternativas de reciclagem que conciliem as necessidades ambientais e o fator econômico é uma questão de suma importância para se ter crescimento econômico aliado ao desenvolvimento sustentável. A inserção dos resíduos num ciclo produtivo representa uma opção de recuperação alternativa desses materiais, que é interessante tanto no aspecto ambiental, como no econômico. Nesse sentido, a indústria cerâmica vem demonstrando grande potencial para a reutilização de resíduos inorgânicos [6]. Cerâmicas tradicionais, como telhas, blocos e revestimentos cerâmicos, geralmente, apresentam grande variação compo-sicional, devido ao largo intervalo de composições das argilas utilizadas como matérias-primas para sua fabricação, o que possibilita uma grande tolerância para a incorporação de grandes quantidades de resíduos inorgânicos. O potencial de incorporação de resíduos nas formulações de cerâmicas tradicionais, aliado as elevadas quantidades de recursos naturais consumidos a cada dia por esse segmento industrial, ressalta a importância da reutilização de resíduos como matérias-primas cerâmicas alternativas, racionalizando o uso dos recursos naturais [7-9]. A diminuição gradual na abundância dos recursos minerais causou a recente tendência em substituir minerais por fontes alternativas de matérias-primas, que estão disponíveis em abundância, como os resíduos industriais e de mineração [9-14]. A indústria de produção de alumina eletrofundida gera atualmente um resíduo durante o seu processamento, que consiste em um pó, de granulometria fina, rico em óxido de alumínio, cujo manuseio provoca a formação de névoa e poeiras dificultando sua reutilização no processo produtivo, por ser arrastado facilmente pelas correntes de gases e possuir um rendimento extremamente baixo quando de sua re-inserção no processo. Em consequência disso, esse produto, é descartado pelas empresas em aterros particulares, todavia em virtude do volume gerado passará a ser descartado em aterros industriais, seguindo as normas técnicas. O resíduo gerado provoca uma série de implicações econômicas, associadas a sua adequada manipulação, descarte e monitoramento no aterro, o que vem se tornando uma fonte de custos para o setor. Assim, esse trabalho tem por objetivo a caracterização do resíduo do pó de coletor da produção de alumina eletrofundida e a avaliação de sua aplicabilidade como matéria-prima cerâmica alternativa para a produção de blocos e telhas cerâmicos Edição 17

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36 MATERIAIS E MÉTODOS Foram utilizados os seguintes materiais: resíduo proveniente do pó de coletor da produção de alumina eletrofundida, e argila vermelha proveniente da Cerâmica Espírito Santo, já utilizada na produção de blocos e telhas. A argila vermelha foi estudada anteriormente [15] e é constituída por caulinita, quartzo e mica, apresenta uma larga distribuição de tamanho de partículas (D10 = 2 mm e D90 = 60 mm), com tamanho médio de partículas de 8,22 mm. O resíduo foi caracterizado por meio de: determinação da sua composição química por fluorescência de raios X (Shimadzu EDX-720), ensaio semi-quantitativo usando amostra prensada e seca (sem utilização de ligantes) e tubo de raios X de Rh; difração de raios X (Siemens D5005) com radiação Cu-ka com varredura de 2q de 5 a 70o e condições de operação de 40 kv e 30 ma (com tempo de aquisição de sinal de 0,6 s por passo); determinação da distribuição do tamanho de partículas (Cilas, 1064LD) utilizando o princípio da difração de laser e sendo a amostra preparada segundo a metodologia normatizada [16] para análise granulométrica de solos (usando agitador de alta rotação e hexametafosfato de sódio como agente dispersante). Para os ensaios de caracterização o resíduo foi cominuído em almofariz e passado em peneira com abertura de 0,074 mm (ABNT 200), à exceção do ensaio de determinação da distribuição granulométrica, para o qual os resíduos foram apenas passados em peneira com abertura de 0,180 mm (ABNT 80) para desaglomeração. Os resíduos foram secos a 100 C, desaglomerados em moinho de bolas e peneirados através de peneira com abertura 0,180 mm (ABNT 80). Em seguida foram preparadas formulações através da mistura a seco em moinho de bolas por 2 h do resíduo e da argila vermelha. As proporções de resíduo adicionado a argila vermelha foram de 5, 10, 15, 20, 25 e 30%. Após mistura em moinho de bolas, as formulações foram novamente passadas por peneira com abertura 0,180 mm (ABNT 80). Em seguida foram confeccionados corpos de prova de 60 mm x 20 mm x 5 mm por prensagem uniaxial a 27 MPa que foram queimados a 900, 950 e 1000 C a uma taxa de 3 C/min. Após queima, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaio de caracterização física, com determinação da retração linear de queima, absorção de água (através do ensaio de imersão por 24 h) e módulo de ruptura a flexão em três pontos (com velocidade de aplicação de carga de 0,5 mm/min). RESULTADOS E DISCUSSÃO A Fig. 1 apresenta a curva de distribuição de tamanho de partículas do resíduo estudado. O resíduo apresenta uma distribuição de tamanho de partículas que para cerâmica vermelha pode ser considerada estreita, com D10 de 0,9 mm e D90 de 19,9 mm e tamanho médio de partícula de 9,5 mm. 100% do material apresenta tamanho de partícula inferior a 50 mm, com concentração de partículas em torno de 10 a 20 mm. Uma massa cerâmica não é constituída apenas por argilas (em virtude de dificuldade que surgem no processamento), é formulada contendo materiais plásticos e não plásticos, o que acarreta uma mistura de granulometrias, sendo a fração mais fina associada à argila e as demais ( mais grosseira ) relacionadas aos materiais friáveis. O resíduo atuará como material não plástico na massa. No entanto, para que materiais não plásticos possam agir com eficácia sobre as características das argilas, devem possuir granulometria acima de 60 mm e ser usados em quantidades moderadas [17]. A adição de não-plásticos provoca a formação de pontos de descontinuidade entre as partículas argilosas, o que produz poros, que, em determinada quantidade permiti a passagem da água do interior da peça para a superfície, reduzindo tensões do processo de secagem sem comprometer a qualidade da peça. Ademais, os não-plásticos possibilitam ainda a diminuição da retração de secagem e queima. O uso inadequado dos não plásticos, por outro lado, pode diminuir acentuadamente a inter-conectividade da matriz vítrea e aumentar excessivamente a porosidade, comprometendo o desempenho da peça. Como observado na Fig. 1, o teor de finos é muito elevado no resíduo, o que pode comprometer sua ação como não plastificante na massa, aumentando a porosidade do sistema e comprometendo seu desempenho. Nesse sentido, pode-se utilizar o diagrama de Winkler [17] a fim de avaliar se a granulometria do sistema analisado está dentro da região do diagrama que é indicado para a produção de blocos e telhas. As massas analisadas encontram-se no limite inferior do diagrama, em virtude da elevada fração de material abaixo de 2 mm e entre 2 e 20 mm, o que pode implicar em dificuldades de processamento e comprometimento das características físicas da peça após queima. No entanto, vale salientar que trabalhos [18-20] analisando a viabilidade de utilização de argilas em cerâmica vermelha observaram que argilas que não se encaixavam na região correspondente do diagrama de Winkler eram adequadas a produção de blocos cerâmicos. A Tabela I apresenta a composição química semi- -quantitativa do resíduo estudado. O resíduo é constituído basicamente por Al 2 O 3 e SiO 2, com menores teores de K 2 O e Fe 2 O 3. A presença do SiO 2, K 2 O e Fe 2 O 3 está associada as impurezas presentes nas matérias-primas para produção da alumina eletrofundida. Observa-se também a presença de vários metais pesados e de enxofre no material. A presença de óxidos fundentes pode favorecer a atuação do resíduo como um fundente no processo de queima, no entanto, frente o elevado teor de alumina essa ação pode ser minimizada nas temperaturas de queima da cerâmica vermelha, passando o resíduo a atuar apenas como uma matéria-prima não plástica de enchimento. Não se observou teores de Na 2 O no resíduo, apesar de vários ensaios de fluorescência em várias frações do material analisado, o que não pode ser explicado até o momento, já que se esperavam teores de sódio no material por esse ser um contaminante presente na matéria-prima do processo. Observam-se pequenos teores de enxofre no material, que associados aos resíduos de carbono presentes no material analisado (o equipamento de EDX utilizado não possui capacidade de detecção do carbono), indicado pela perda ao fogo e pela presença visual no próprio material, podem atuar, gerando gases durante a queima o que pode dificultar a utilização de elevadas quantidade de resíduo na massa. A geração de gases durante o processo de queima pode aumentar a porosidade do sistema, bem como, favorecer o desenvolvimento de microtrincas e defeitos, diminuindo a resistência do sistema Edição 17

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38 Figura 1: Distribuição de tamanho de partícula do resíduo estudado. Tabela I Composição química do resíduo estudado (% massa). A Fig. 2 apresenta o difratograma de raios X do resíduo estudado. O resíduo apresenta como fases cristalinas o coríndom (alumina a), alumina g (em pequena quantidade), outra fase polimórfica da alumina, um sulfeto de potássio, alumínio e uma liga ferro-titânio. Constata-se que o resíduo apresenta uma larga variedade de constituintes, com alguns deles podendo comprometer o processo de densificação dos blocos e telhas durante a queima. Os metais, apesar de estarem em pequenas quantidades, podem alterar a densificação do corpo em virtude de sofrerem processos de expansão (associados a sua oxidação) concomitantemente a retração do corpo cerâmico durante o processo de queima. O sulfeto de potássio ira se decompor durante a queima liberando gases, o que também podendo alterar a cinética de densificação do corpo. As Figs. 3, 4 e 5 apresentam as retrações lineares de queima, as absorções de água, e os módulos de ruptura à flexão dos corpos-de-prova com incorporações de resíduo, respectivamente. Com base na Fig. 3 observa-se que a incorporação do resíduo não provocou alterações significativas na retração de queima nas temperaturas de queima de 900 e 950 C, sendo observado apenas uma leve diminuição da retração quando da adição de elevados teores de resíduo, 25 a 30%. No entanto, quando da queima a 1000 C, o resíduo teve marcante influência na retração dos corpos-de-prova, sendo observada, de forma geral, uma diminuição na retração do material com o aumento no teor de resíduo. Este fato está associado à diminuição na quantidade total de material argiloso nos corpos e a presença de um material não plástico, cuja principal função seria de enchimento nas temperaturas de queima praticadas. Por outro lado, é interessante que quando da adição de 5% de resíduo e queima a 1000 C, a retração do sistema foi levemente superior (considerando o desvio padrão) ao da argila pura, o que pode está associado ao teor de fundentes do resíduo que pode ter contribuído para o aumento da quantidade de fase líquida e favorecido a retração do sistema. Figura 2: Padrão de difração de raios X do resíduo estudado Edição 17

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40 Figura 3: Retração linear de queima das formulações estudadas. Figura 4: Absorção de água das formulações estudadas. Figure 5: Módulo de ruptura das formulações estudadas. Na Fig. 4 verifica-se que a absorção de água dos corpos contendo resíduo, de forma geral, aumentou com o teor de resíduo, independentemente da temperatura de queima. Apresentando aumentos expressivos quando da adição de elevadas quantidade de resíduos, superiores a 15%. A adição de 5% de resíduo quando da queima a 1000 C não provocou alterações na absorção do material, o que vem ao encontro dos dados de retração que evidenciam que a adição de 5% nessa temperatura não diminui a retração de queima. Nesse sentido é interessante que os corpos queimados a 900 e 950 C apresentaram um aumento acentuado da absorção mas não uma diminuição na retração, tal como era de se esperar, diminuição da retração, há mais poros no material após queima e, por conseguinte, há uma maior a absorção. Esse comportamento aparentemente destoante Edição 17

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42 quando da queima a 900 e 950 C pode está associado ao empacotamento do sistema argila-resíduo. Considerando a densidade real da argila [16] e a densidade real do resíduo, pode-se calcular a densidade relativa dos corpos-de-prova após prensagem e secagem a 110 C. A densidade relativa dos corpos contendo apenas argila foi de 63%, um valor alto, que indica que a massa utilizada apresenta um bom empacotamento dos seus constituintes. Quando da adição de 5% de resíduo a densidade relativa caiu para 60%, atingindo 59 e 48% nos corpos contendo 10 e 30% de resíduo, respectivamente. Assim, observa-se que a adição do resíduo, apesar de sua elevada finura, comprometeu o empacotamento do sistema. Então, mesmo não alterando significativamente a retração do sistema, como no caso das Com base em indicações da literatura [21, 22], as formulações contendo teores de até 20% de resíduo podem ser utilizadas em cerâmicas vermelhas, por apresentarem valores de absorção de água e módulo de ruptura dentro dos limites preconizados para os corpos-de-prova de cerâmica vermelha. Após queima a 900 e 950 C, a formulação com incorporação de 5% de resíduo pode ser utilizada para a produção de blocos furados e telhas [21]. Com a queima a 1000 C as formulações com adições de até 20% de resíduo podem ser utilizadas para a produção de blocos furados e telhas. Na grande maioria dos trabalhos [8, 10, 11, 23-25] envolvendo reciclagem de resíduos industriais e minerais através de incorporação em formulações cerâmicas para a produção de blocos e telhas, ficou evidenciada a possibilidade de incorporação de grandes quantidades de resíduo nas formulações sem deterioração significativa das propriedades das peças produzidas. No entanto, esses CONCLUSÃO Esse trabalho teve por objetivo a caracterização do resíduo do pó de coletor da produção de alumina eletrofundida e a avaliação de sua aplicabilidade como matéria-prima cerâmica alternativa para a produção de blocos e telhas cerâmicos. O resíduo apresenta uma elevada finura, com tamanho médio de partículas de 9,5 mm e AGRADECIMENTOS temperaturas de queima de 900 e 950 C, o resíduo propicia a obtenção de maiores absorções de água, tal como observado na Fig. 4, já que nessas temperaturas de queima, aparentemente, ele atua apenas como material inerte, sem função auxiliar de fundente. Por outro lado, quando da queima a 1000 C, aparentemente há o desenvolvimento de maior fase líquida (aumento significativo na retração do sistema sem resíduo), e com uma quantidade muito grande de fase líquida é possível o re-arranjo das pequenas partículas do resíduo em virtude da tensão capilar, quando da sua presença em pequenos teores (incorporação de 5%). Entretanto, quando se tem muito resíduo há uma interação entre as partículas dos materiais não plásticos diminuindo a possibilidade de retração do sistema, o que pode trabalhos utilizaram resíduos mais grosseiros e reativos (nas temperaturas utilizadas) que o resíduo do pó de coletor, que apresenta uma finura não encontrada na grande maioria dos resíduos industriais. Assim, evidencia-se que a capacidade de absorção de resíduo pelas massas cerâmicas não está apenas associada a sua composição química, mas também a sua granulometria, sendo necessário que o resíduo que vá atuar como material não plástico (e inerte) tenha granulometria semelhante as das matérias-primas não plásticas convencionais [17]. Um resíduo que apresenta granulometria semelhante ao do resíduo do pó de coletor estudado é a cinza volante, no entanto é possível a incorporação de grandes quantidades desse resíduo em formulações cerâmicas para produção de blocos e telhas em virtude de sua elevada reatividade e poder fundente [26, 27] nas temperaturas utilizadas para a produção de cerâmica estrutural. Com a queima ser visto ao se analisar a retração dos corpos contendo teores acima de 10% de resíduo e queimados a 1000 C. A Fig. 5 ilustra que a resistência mecânica, de forma geral, decresceu significativamente com o aumento do teor de resíduo incorporado em todas as temperaturas de queimas. O que vem ao encontro do observado na Fig. 4 com o aumento da absorção de água nos corpos incorporados com resíduo. A composição com 5% de resíduo não apresentou alteração no módulo de ruptura quando da queima a 1000 C (considerando o desvio padrão calculado), o que esta de acordo com o observado nas Figs. 3 e 4. Assim, verifica-se que é possível a incorporação de pequenas quantidades de resíduo sem alteração nas características mecânicas do sistema. ele funde ou reage com a massa argilosa e assim, possíveis efeitos de diminuição do empacotamento podem ser compensadas durante a queima. Outro ponto muito importante a destacar é a granulo-metria da massa a ser incorporado o resíduo. Massas já utilizadas pelas indústrias cerâmicas, em geral, já apresentam elevada compacidade (obtida experimentalmente ou com a prática de produção), assim a inserção de qualquer tipo de resíduo, com elevada finura ou não, pode comprometer o empacotamento do sistema, apesar de na grande maioria dos trabalhos envolvendo a reciclagem de resíduo serem utilizadas massas industriais. Assim, com base nos dados obtidos, evidencia-se que quando da necessidade de incorporar resíduos em formulações cerâmicas é interessante se utilizar mais de um tipo de argila de modo a poder, quando da combinação com os resíduos, se obter massas com distribuição granulométrica que permitam alta compacidade no produto conformado. 100% do material com granulometria inferior a 50 mm. O resíduo é constituído basicamente por alumina e pequenos teores de metais e óxidos fundentes. A absorção de água e o módulo de ruptura diminuem com a elevação do teor de resíduo incorporado a massa, independentemente da temperatura de queima; que é possível incorporar até 20% de resíduo do pó de coletor em formulação para produção de tijolos furados e telhas quando da queima a 1000 C dos corpos, por esses apresentarem valores de absorção de água e módulo de ruptura dentro dos limites preconizados na literatura para cerâmica vermelha. Ao CNPq (Proc /2007-8) pelo apoio financeiro Edição 17

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44 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] A. M. Bernardin, D. S. Felisberto, M. T. Daros, H. G. Riella, Cerâm. Ind. 11, 5-6 (2006) 31. [2] R. R. Menezes, G. A. Neves, H. C. Ferreira, Environmental Management and Health 13 (2002) 134. [3] R. R. Menezes, R. R. Almeida, L. N. L. Santana, H. S. Ferreira, G. A. Neves, H. C. Ferreira, Revista Matéria 12, 1 (2007) 226. [4] R. R. Menezes, G. A. Neves, H. C. Ferreira, Rev. Bras. Eng. Agr. Amb. 6, 2 (2002) 303. [5] I. Tiruta-Barna, E. Benetto, Y. Perrodin, Resources, Conservation and Recycling 50 (2007) 351. [6] F. Andreola, L. Barbieri, A. Corradi, I. Lancellotti, T. Manfredini, J. Eur. Ceram. Soc. 22 (2002) [7] P. Torres, H. R. Fernandes, S. Agathopoulos, D. U. Tulyaganov, J. M. F. Ferreira, J. Eur. Ceram. Soc. 24 (2004) [8] R. R. Menezes, H. S. Ferreira, G. A. Neves, H. L. Lira, H. C. Ferreira, J. Eur. Ceram. Soc. 25 (2005) [9] F. Raupp-Pereira, M. J. Ribeiro, A. M. Segadães, J. A. Labrincha, J. Eur. Ceram. Soc. 27 (2007) [10] G. E. Oliveira, J. N. F. Holanda, J. N. F., Waste Management, Res. 22 (2004) 358. [11] C. M. F. Vieira, T. M. Soares, R. Sánchez, S. N. Monteiro, Mater. Sci. Eng. A 373 (2004) 115. [12] K. Dana, J. Dey, S. K. Das, Ceram. Int. 31 (2005) 147. [13] S. R. Bragança, J. Vicenzi, K. Guerino, C. P. Bergmann, Waste Management Res. 24 (2006) 60. [14] R. R. Menezes, H. G. Malzac Neto, L. N. L. Santana, H. L. Lira, H. S. Ferreira, G. A. Neves, J. Eur. Ceram. Soc. 28 (2008) [15] R. R. Almeida, Reciclagem de resíduo de caulim e granito para produção de blocos e telhas, Diss. Mestrado, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB (2006). [16] ABNT, Solo Análise granulométrica Método de Ensaio, NBR 7181, Rio de Janeiro, RJ (1984). [17] S. F. Pracidelli, F. G. Melchiades, Cerâm. Ind. 2 (1997) 31. [18] G. P. Souza, R. Sanchez, J. N. F. Holanda, Cerâmica 48 (2002) 102. [19] C. M. F. Vieira, T. M. Soares, S. N. Monteiro, Cerâmica 49 (2003) 245. [20] R. S. Macedo, R. R. Menezes, G. A. Neves, H. C. Ferreira, Cerâmica 54 (2008) 411. [21] L Barzagui, A. Salge, Cerâmica 28 (1982) 15. [22] P. Souza Santos. Ciência e Tecnologia de Argilas. 3a Ed., vol. 1, Edgard Blücher, S. Paulo, SP (1992) p [23] M. C. Zanetti, S. Fiori, Waste Management Res. 21 (2003) 235. [24] G. P. Souza, J. N. F. Holanda, Ceram. Int. 30 (2004) 99. [25] Y. Pontikes, L. Esposito, A. Tucci, G. N. Angelopoulos, J. Eur. Ceram. Soc. 27 (2007) [26] A. Olgun, Y. Erdogan, Y. Ayhan, B. Zeybek, Ceram. Int. 31 (2005) 153. [27] C. A. García-Ubaque, J. C. Moreno-Piraján, L. Giraldo-Gutierrez, K. Sapag, Waste Management Res. 25 (2007) 352. (Rec. 14/09/2009, Rev. 21/01/2010, Ac. 22/01/2010) Edição 17

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46 E V E N T O 59º CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA Evento apresentou novidades e tendências do setor através de apresentação de trabalhos técnicos e científicos Associação Brasileira de Cerâmica (ABCeram) realizou, entre os dias 17 e 20 de maio, o 59º Congresso Brasileiro de Cerâmica, no Prodigy Beach Resort & Conventions Aracaju, no município de Barra dos Coqueiros, em Sergipe, próximo a capital Aracaju. Oevento, promovido pela Metallum (empresa especializada em Eventos Técnicos e Científicos), é o mais antigo e importante do setor cerâmico brasileiro, e discutiu os últimos avanços e acontecimentos do setor. Reuniu um expressivo e qualificado público, com 360 inscritos, vindos de vários estados brasileiros e também do exterior (Espanha, Argentina, Suíça e Japão). Segundo o professor do Centro Universitário da FEI (São Bernardo do Campo) e chair desta edição do congresso, Fernando dos Santos Ortega, foram apresentados 570 trabalhos na forma oral ou pôster, e ministradas 14 palestras, com renomados profissionais do País e do exterior, além de duas plenárias e três minicursos, envolvendo diversos temas relacionados aos materiais cerâmicos. A maioria dos trabalhos possui algum tipo de inovação, já que apresentam resultados de um trabalho de investigação científica, que pode ser desde um estudo preliminar até o resultado de vários anos de pesquisa, afirma. Um dos destaques do evento, ressalta Ortega, foi a plenária proferida pelo prof. Dr. André Rocha Studart, do Departamento de Materiais da ETH, Zurique (Suíça). Foram apresentados alguns resultados de seus estudos sobre microestruturas cerâmicas obtidas artificialmente que buscam reproduzir estruturas existentes na natureza, tais como conchas e dentes. Tais estruturas podem apresentar propriedades muito superiores às dos materiais cerâmicos convencionais, cita. Ainda segundo Ortega, o 59º Congresso Brasileiro de Cerâmica atingiu seu objetivo que é promover a interação dos diversos setores cerâmicos, contribuindo para o desenvolvimento desta área no Brasil. Foram apresentados e debatidos temas específicos de interesse para os diversos segmentos cerâmicos (cerâmica vermelha, materiais de revestimento, refratários, cerâmica técnica, nanotecnologia e novos materiais) e temas de interesse geral como Energia, Meio-Ambiente, Recursos Minerais, Inovação Tecnológica, Qualidade, Ensino, Recursos Humanos e Panoramas Setoriais, explica. No congresso, participaram representantes dos diversos segmentos do meio cerâmico, provenientes de vários estados do País, além de alguns convidados estrangeiros. O evento favorece a interação entre os diversos setores envolvidos com o meio cerâmico, tais como Instituições de Ensino e Pesquisa, Indústrias fabricantes de Produtos Cerâmicos e Fornecedores de Matérias-Primas, Equipamentos e Insumos. Por se tratar de um evento em que predomina a apresentação de trabalhos científicos, naturalmente os participantes em maior número são os estudantes, pesquisadores e professores de todo o Brasil, afirma. Para finalizar, Ortega enfatiza a importância dos eventos como o Congresso Brasileiro de Cerâmica, porque são ambientes de suma importância para o desenvolvimento científico e tecnológico do setor cerâmico no Brasil. Não me refiro apenas a pesquisas envolvendo cerâmicas avançadas ou tecnologia de ponta, mas também estudos que abordam problemas presentes no cotidiano de qualquer indústria cerâmica, mesmo as mais simples, tais como matérias-primas, redução de consumo energético, qualidade do produto, além de questões relacionadas ao meio ambiente, como a gestão, reaproveitamento e reciclagem de resíduos sólidos, conclui. Paralelamente ao congresso, ocorreu uma exposição onde as empresas e instituições de ensino e pesquisa tiveram a oportunidade de divulgar seus produtos e serviços. Professor do Centro Universitário da FEI, Fernando dos Santos Ortega, zchair desta edição do congresso, Edição 17

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48 E V E N T O FORN&CER Visitantes ilustres, autoridades políticas e representantes do setor cerâmico prestigiaram o evento Na abertura, o Deputado Estadual, Aldo Demarchi destacou a atividade cerâmica e sua ligação com o setor, através do pai, que também foi ceramista. É uma honra acompanhar a evolução de um setor que contribui para a história de desenvolvimento de nosso país e se destaca no mundo inteiro. Ricardo de Oliveira Moraes, Diretor Superintendente do DNPM(Departamento Nacional de Produção Mineral), por sua vez, deu as boas vindas aos presentes, enfatizando que a argila, matéria-prima fundamental para a atividade cerâmica, é sem dúvida, um destaque na mineração brasileira, pela sua excelente qualidade. Para encerrar os discursos, o presidente da ASPACER e do SINCER, Benjamin Ferreira Neto, destacou que desde 1999, a ASPACER, sempre em parceria e com o apoio do SINCER, sindicato patronal, e junto de outras entidades, tem buscado de maneira incessante realizar de forma criteriosa, projetos e ações que permitam a defesa setorial do nosso segmento. Apesar da crise econômica especialmente vivenciada pela sociedade brasileira, é preciso ter clareza de propósitos e ações, para que possamos mobilizar a todos no sentido de buscarmos as soluções que nos levarão a retomada do crescimento econômico e do desenvolvimento social. A ASPACER e o SINCER, entidades empresariais que atuam na defesa da indústria, através do FORNECER e do Congresso da Indústria de Revestimentos Cerâmicos, mostram que estão engajadas na luta pelo crescimento, pelo desenvolvimento, proporcionando nesse espaço e ao longo dos próximos dias, um excelente ambiente de negócios e qualificação profissional. Em seguida, o Forn&Cer 2015 foi aberto oficialmente, com o corte da fita, na entrada do pavilhão de exposições. No primeiro dia de evento, ceramistas e visitantes passaram pelos corredores do Forn&Cer e conheceram as novidades dos expositores, em máquinas, equipamentos, peças e serviços. A 8ª edição do Encontro Internacional de For- necedores e Cerâmicas ocupou um espaço de cinco mil metros quadrados. O município de Santa de Gertrudes recebeu durante o evento, empresários de diversas áreas de atuação para apresentar ao setor de revestimento e pisos cerâmicos o que há de mais moderno e sustentável para otimizar os processos produtivos. Paralelo ao 6º Congresso Industrial Cerâmico, a ASPACER e o SINCER promoveram a 8ª edição do Forn&Cer, que contou com empresas expositoras e visitantes do segmento ceramista. O diretor da empresa chinesa GuanddongEding Industrial, Justin Zhou, apresentou inovações para os ceramistas, dado o atual cenário de crise hídrica em diversas partes todo o mundo, em especial em nosso país. Decidimos vir para o Brasil para demonstrar que é possível economizar água nos processos de polimento e secagem, destacou Zhou dizendo que uma das máquinas utiliza apenas 10% da água que normalmente é utilizada nesse processo, que ainda inclui a limpeza do produto nessas condições. Em seu primeiro ano de exposição, o diretor comenta que é possível, também, produzir pisos com taxa de apenas 0,01% de água, algo totalmente inovador para a impermeabilização de tais produtos. Essa mesma tecnologia classifica automaticamente os pisos e os separa de acordo com a temperatura, além de o operador ser responsável apenas por acionar os comandos computadorizados e abastecer o maquinário, disse Zhou ressaltando sobre a segurança dos trabalhadores. No que condiz à segurança dos operadores, o Engenheiro de Aplicação da empresa Tracbel, Davi KovaesLuduvico, disse que uma das novidades para o setor e o Simulador de Operação das máquinas para extração de minério. Com o treinamento no simulador, não se coloca a segurança do operador em risco, além de preservar o equipamento, disse o engenheiro. Em se falando de sustentabilidade, a forma de geração de energia elétrica também foi mos- trada pela ComGás. O gás natural que já era utilizado para a queima nos processos produtivos, também pode ser utilizado para alimentar, por meio de energia elétrica, os equipamentos. O evento recebeu um visitante ilustre, o Vice- -campeão da StockCar em 2014, Átila Abreu, que disputa também o GT Series, na Europa. O piloto sorocabano esteve na sede da ASPA- CER para uma tarde de autógrafos, durante o Forn&Cer, no estande da Mobil D15, patrocinadora do piloto. Muitos fãs aproveitaram para registrar fotos e ganharam bonés autografados pelo piloto. Átila Abreu contou um pouco sobre sua carreira, que começou aos oito anos de idade e que ainda na adolescência, iniciou nas categorias de base, junto aos pilotos famosos, como Sebastian Vettel e Lewis Hamilton. Falou também sobre a conquista do vice-campeonato na StockCar em 2014 e sobre a expectativa para o campeonato em 2015, em que ocupa a 14ª posição. O evento recebeu um visitante ilustre, o Vice-campeão da StockCar em 2014, Átila Abreu Edição 17

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50 E V E N T O 44 ENCONTRO NACIONAL DA INDÚSTRIA DE CERÂMICA VERMELHA Porto Alegre sediará o evento deste ano, que promoverá debates entre empresários, pesquisadores, fornecedores, instituições e consumidores O Encontro Nacional, que acontecerá entre os dias 16 e 19 de setembro, no Centro de Eventos Fiergs, em Porto Alegre, apresentará uma intensa programação que se divide entre Clínicas Tecnológicas, Fóruns Empresariais, Minicursos, encontros nacionais do Sebrae, Senai e Sesi, Visitas Técnicas e prêmios Jovem Ceramista e João-de-Barro. Acompanhando o desenvolvimento da construção civil, tem registrado crescimento expressivo nos últimos anos e já é considerado um dos maiores eventos do mundo dedicado a este segmento industrial. Anual e itinerante, movimenta a economia das cidades onde é realizado, promovendo uma aproximação importante entre as instâncias políticas locais, estaduais e municipais, e o empresariado. No dia 16 de setembro, a Fábrica de Gaiteiros, do músico Renato Borghetti, fará uma apresentação durante a abertura do 44º Encontro Nacional da Indústria de Cerâmica Vermelha. O projeto, atualmente, acontece nos municípios de Guaíba, Barra do Ribeiro, Porto Alegre, Tapes, Butiá, São Gabriel e Bagé, com a participação de mais de 200 crianças/adolescentes, entre 7 e 15 anos. O objetivo é unir a tradição da gaita, proporcionando inclusão social, aumentando a autoestima e o espírito de coletividade. Durante o evento, os ceramistas das outras regiões do país também terão a oportunidade de assistir a uma apresentação de dança típica do Centro de Tradições Gaúchas Aldeia dos Anjos. Com 56 anos de existência, o CTG Aldeia dos Anjos é destaque em festivais e rodeios no estado, patrimônio histórico cultural desde 1 de junho de 2006, e um importante reforço na identidade cultural e divulgação das tradições gaúchas através das suas atividades artísticas. Durante o evento, o Sindicer/RS fará uma campanha de valorização do produto cerâmico gaúcho. A iniciativa visa sensibilizar os consumidores sobre as diversas vantagens de usar telhas e tijolos do Rio Grande do Sul. As ações vão envolver a elaboração de um folder institucional, anúncios em revistas, banners, painéis para ser aplicado nos caminhões que transportam os produtos e um selo para ser colocado em notas fiscais e demais documentos da empresa. Serão distribuídos, no evento, o folder e o selo para as empresas associadas ao sindicato. Três cerâmicas recepcionarão as Visitas Técnicas, João Vogel, Pauluzzi e Kaspary. Os ingressos para as Visitas Técnicas poderão ser comprados durante a feira, no estande da agência oficial do 44º Encontro, Fellini Turismo. As visitas são uma oportunidade de conhecer o parque fabril de importantes indústrias do estado anfitrião. Nas clínicas serão abordados os seguintes temas: Regulagem de boquilhas: Como adequá- -las para obter qualidade e menor consumo energético, ministrado por Amando Alves de Oliveira; A qualidade como oportunidade de negócio, ministrado pelos representantes do PBQP-H, Caixa Econômica Federal, BNDES e Finep e mediador Cesar Gonçalves; Liderança: Desenvolva seu gerente de produção, ministrado por Fernando Fernandes e Victor Costa; Minha cerâmica tem condições de fabricar bloco estrutural?, por Edvaldo Maia, Ralph Perrupato/MG (Vice-presidente Anicer, Sindicer/MG, Cerâmica Parapuan), Cláudia Volpini/MS (Diretora Anicer, Sindicer/MS e Cerâmica Volpini) e Luis Lima/RJ (Diretor Anicer, Sindicer Médio Paraíba, Cerâmica Argibem); Como escolher o forno certo para o seu negócio?, por Antônio Pimenta (Participação de Vagner Oliveira); A Força da Segurança, por Eric Chartiot Edição 17

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