Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25004
Título: Análise da viabilidade técnica da produção de compósitos cerâmicos utilizando resíduos de minério de ferro da Barragem do Fundão e escória de alto-forno à carvão vegetal
Título(s) alternativo(s): Analysis of ceramic composite production's technical viability using iron ore residues from the Fundão Dam and slag from charcoal blast furnace
Autor(es): Cechin, Luana
Orientador(es): Mymrine, Vsevolod
Palavras-chave: Resíduos industriais
Minérios de ferro - Reaproveitamento
Escória (Metalurgia)
Rejeitos (Metalurgia)
Areia de fundição
Material cerâmico
Construção sustentável
Cerâmica (Tecnologia)
Factory and trade waste
Iron oresRecycling
Slag
Tailings (Metallurgy)
Sand, Foundry
Ceramic materials
Sustainable construction
Ceramics
Data do documento: 31-Mar-2021
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: CECHIN, Luana. Análise da viabilidade técnica da produção de compósitos cerâmicos utilizando resíduos de minério de ferro da Barragem do Fundão e escória de alto-forno à carvão vegetal . 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.
Resumo: As atividades industriais acabam por gerar resíduos que podem ser reaproveitados. Como exemplo destes tem - se a escória de alto-forno e a areia de fundição. Além disso, tem - se a extração do minério de ferro, que seu beneficiamento acaba por produzir resíduos que são depositados em barragens. Em 2015 ocorreu o rompimento da Barragem de Fundão, localizada em Mariana (MG), este acarretou no lançamento de milhões de metros cúbicos de resíduos do beneficiamento de minério de ferro, causando um desastre ambiental. Com isso, este trabalho tem por objetivo analisar a viabilidade técnica de produção de compósitos cerâmicos à base de resíduos de minério de ferro da Barragem de Fundão, escória de alto-forno a carvão vegetal e areia de fundição para a aplicação na construção civil. As matérias-primas foram coletadas, secas em estufa e caracterizadas quanto sua composição química, mineralógica, morfológica, granulométrica, análise térmicas, lixiviação e, densidade. Com as matérias-primas caracterizadas, foram desenvolvidos 25 compósitos variando-se o teor das matérias-primas. Estes foram queimados em temperaturas variando de 900ºC a 1250ºC. Os compósitos cerâmicos foram submetidos a ensaios de módulo de resistência à flexão, absorção de água, retração linear e densidade. Após a caracterização destes, foram adotados os compósitos 2, 21 e 24 de modo a analisar de forma individual a atuação de cada matéria-prima por meio de análise química, térmica, mineralógica, morfológica e lixiviação. Os compósitos 21 e 24 destacaram-se, visto que atendem ao mínimo referente ao módulo de resistência à flexão de 12 MPa. O aumento dos valores das propriedades mecânicas observadas ocorre em função do aumento da temperatura, ocasionando a síntese de novas formações amorfas e cristalinas. Os resultados permitem concluir que estes resíduos associados entre si podem ser utilizados em materiais de construção civil, contribuindo para diminuir a extração de recursos naturais, além de permitir a destinação correta destes, reduzindo os impactos ao ambiente e melhorando a qualidade de vida da sociedade que vive em seu entorno.
Abstract: Industrial activities generate waste that can be reused, such as blast furnace slag and foundry sand. Besides, we have the extraction of iron ore, whose processing produces waste deposited in dams. In 2015, the Fundão Dam, located in Mariana (MG), collapsed, resulting in the pouring of million cubic meters of waste from the iron ore processing, causing a environmental disaster. Thus, this work aims to analyze the technical feasibility of producing ceramic composites based on iron ore residues from the Fundão Dam, charcoal blast furnace slag, and foundry sand for civil construction application. The raw materials were collected, oven-dried, and characterized by chemical, mineralogical, morphological, granulometric composition, thermal analysis, leaching, and density. After the raw materials’ characterization, 25 composites were developed varying the raw materials’ content. These were burned at temperatures ranging from 900ºC to 1250ºC. The ceramic composites were submitted to module tests of flexural strength, water absorption, linear shrinkage, and density. After characterizing them, composites 2, 21, and 24 were selected to individually analyze each raw material’s performance through chemical, thermal, mineralogical, morphological, and leaching analyses. Composites 21 and 24 stood out since they met the minimum value regarding the flexural strength module of 12 MPa. The increase in the obtained mechanical properties values occurs due to the temperature rise, causing the synthesis of new amorphous and crystalline formations. The results allow us to conclude that these residues associated with each other can be used in civil construction materials, contributing to decrease the extraction of natural resources, in addition to allowing their correct destination, reducing the impacts on the environment, and improving the quality of life of the society that lives in their surroundings.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25004
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
ceramicosresiduosminerioferro.pdf10,82 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons