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dc.creatorRuy, Valter Antonio-
dc.date.accessioned2022-12-21T18:58:56Z-
dc.date.available2022-12-21T18:58:56Z-
dc.date.issued2022-09-30-
dc.identifier.citationRUY, Valter Antonio. Reaproveitamento do rejeito de enriquecimento do minério de ferro - lodo de Mariana-MG, para a produção de cerâmica ambientalmente correta. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30338-
dc.description.abstractThis work sought to develop new composites, inserting the waste from iron ore mining, called Iron ore tailings – IOT, into the matrix of the primary raw material for coating ceramics production. The tailings come from the FUNDÃO dam, located in the city of Mariana, Minas Gerais (MG), where the vast environmental disaster occurred in 2015. Such tailings are highly toxic for both environment and humans, given their high alkalinity (PH above 10). The objective was to transform IOT, associated with other wastes such as foundry sand and glass cutting sludge from the automotive industry, using kaolin as a binder, into raw material for manufacturing new construction materials. Others researchers have demonstrated the compatibility of IOT with others components of raw material in ceramics, concrete and Portland cement clinker. Dissolution and leaching studies show that traces of heavy metals remain within limits established in specific technical standards when sintered at temperatures above 1000 ºC. Thirty compositions were prepared, each with 6 (six) different percentages of raw material, where in each group, the IOT content was maintained, varying foundry sand, glass, and kaolin contents. Five specimens of each composition were randomly selected, resulting in a total of 30 (thirty), which were burned in a muffle furnace of the maximum temperature of 1200 ºC, at 950, 1000, 1050, 1100, 1150 and 1200 ºC. The results showed that the composition 30, with 25, 30, 30, and 10% of IOT, foundry sand, glass, and kaolin, respectively, reached flexural strength of 10,17 MPa, water absorption of 5.48%, volume of 6.53 cm3, and apparent density of 1.54 g/cm3 at a temperature of 1150 ºC. Compositions 13, 19, 20, 21, 25 and 26 at 1200 ºC showed absorption rates of 3% < ev ⋜ 6%, higher than 6 and ≤ 10% and absorption > 10% whit flexural strencth modulus (MRF) ≥ 12 MPa, according to the absorption groups of brazilian technical standards ISO 13006 (ABNT) for testing and classification specifications and methods, respectively, they can be classified as BIIa, BIIb e BIII %. Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometry (EDS) tests were performed to determine the chemical elements formed. The crystallographic formations, responsible for increasing the mechanical strength, were obtained by Xray diffraction (XRD).pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/pt_BR
dc.subjectFerro - Minas e mineraçãopt_BR
dc.subjectBarragens de rejeitos - Mariana (MG)pt_BR
dc.subjectConstrução sustentávelpt_BR
dc.subjectRevestimento em cerâmicapt_BR
dc.subjectCaulinitapt_BR
dc.subjectAreia de fundiçãopt_BR
dc.subjectResíduos de vidro - Reaproveitamentopt_BR
dc.subjectIron mines and miningpt_BR
dc.subjectTailings dams - Mariana (Minas Gerais, Brazil)pt_BR
dc.subjectSustainable constructionpt_BR
dc.subjectCeramic coatingpt_BR
dc.subjectKaolinitept_BR
dc.subjectSand, Foundrypt_BR
dc.subjectGlass waste - Recyclingpt_BR
dc.titleReaproveitamento do rejeito de enriquecimento do minério de ferro – lodo de Mariana – MG, para a produção de cerâmica ambientalmente corretapt_BR
dc.title.alternativeReuse of iron ore enrichment tailings – Mariana’s sludge (MG), for environmentally friendly ceramics productionpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho buscou desenvolver novos compósitos, inserindo o rejeito da mineração do minério de ferro, denominado Iron ore tailings – IOT, na matriz da matéria-prima básica para a produção de cerâmicas de revestimento. O rejeito é proveniente da barragem de FUNDÃO localizada na cidade de Mariana, Minas Gerais (MG) onde ocorreu o grande desastre ambiental em 2015. Tais rejeitos são altamente tóxicos tanto para o meio ambiente quanto ao ser humano, dada sua alta alcalinidade (PH acima 10). O objetivo foi transformar o IOT, associado a outros rejeitos como areia de fundição e borra da lapidação de vidros da indústria automotiva tendo o caolim como ligante, em matéria-prima para a fabricação de novos materiais de construção. Outros pesquisadores demonstraram a compatibilidade do IOT com demais componentes da matéria-prima em cerâmicas, no concreto e no clinker de cimento Portland. Estudos de dissolução e lixiviação mostraram que traços de metais pesados permanecem dentro dos limites estabelecidos nas normas técnicas específicas, quando sinterizados em temperatura acima de 1000 ºC. Foram preparadas 30 composições, cada qual com 6 (seis) diferentes percentuais de matéria-prima, onde em cada grupo foi mantido o teor de IOT e variados os teores de areia de fundição, vidro e caolim. Foram selecionados aleatoriamente 05 (cinco) corpos de prova (cps) de cada composição, resultando um total de 30 (trinta), os quais foram queimados em um forno tipo mufla, temperatura máxima 1200 ºC em temperaturas de 950, 1000, 1050, 1100, 1150 e 1200 ºC. Os resultados mostraram que a composição 30, com 25, 30, 30 e 10% de IOT, areia de fundição, vidro e caolin respectivamente, na temperatura de 1150 ºC atingiu resistência à flexão de 10,17 MPa, absorção de água de 5,48%, volume do c.p. de 6,53 cm3 e a densidade aparente de 1,54 g/cm3 e as composições 13, 19, 20, 21, 25 e 26 a 1200 ºC apresentaram índices de absorção 3% < ev ⋜ 6%, maior que 6 e ≤ 10% e absorção > 10% com módulo de resistência à flexão (MRF) ≥ 12 MPa, que de acordo com os grupos de absorção da NBR ABNT ISO 13006 (ABNT, 2020) e NBR 13817 (ABNT,1997) classificam as placas cerâmicas como de média e alta absorção e métodos de fabricação em BIIa BIIb e BIII. Foram realizados ensaios de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectometria de energia dispersiva (EDS) para conhecer os elementos químicos formados. As formações cristalográficas, responsáveis por aumentar a resistência mecânica foram obtidas por difração de Raios-X (DRX).pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0003-2437-8684pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7313184053292404pt_BR
dc.contributor.advisor1Mymrine, Vsévolod-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1776-992Xpt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9025995206260148pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Lima, Adauto José Miranda de-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6921-6609pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8681679368729264pt_BR
dc.contributor.referee1Iarozinski Neto, Alfredo-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3160-5251pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3531342149752867pt_BR
dc.contributor.referee2Ponte, Haroldo de Araújo-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-5596-8946pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6411632452302261pt_BR
dc.contributor.referee3Corrêa, Janine Nicolosi-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-9692-7182pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0937029113190458pt_BR
dc.contributor.referee4Robert, Renato Cesar Gonçalves-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0003-0598-5112pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2843714129352445pt_BR
dc.contributor.referee5Mymrine, Vsévolod-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-1776-992Xpt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/9025995206260148pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVILpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Civilpt_BR
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