Análise da viabilidade técnica e ambiental da adição de resíduos provenientes de termoelétrica e beneficiamento de carvão em massa de cerâmica vermelha

• Published in: Matéria 2023, Vol.28 (3)
• Main Authors: Casagrande, Graziela Serafim, Zaccaron, Alexandre, Gesuino, David Batista, Ambrosio, Pedro Gabriel, Galatto, Sérgio Luciano, Redivo, Rosimeri Venâncio, Madeira, Kristian, Rosso, Fábio, Peterson, Michael
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Subjects: CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY; MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY; METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING
• ISSN: 1517-7076; 1517-7076
• DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2023-0066

RESUMO A investigação teve por objetivo analisar a viabilidade técnica de incorporação do resíduo proveniente do filtro prensa do processo de beneficiamento do carvão mineral (TFP) e de cinzas pesadas (CP) advindos de uma termoelétrica, em massa cerâmica na escala laboratorial. Foram realizados ensaios de caracterização físico-química e de classificação dos resíduos. Posteriormente foram desenvolvidas dez formulações através de planejamento experimental por delineamento de misturas simplex centroide, incorporando esses resíduos a uma massa padrão de cerâmica vermelha. Os corpos-de-prova foram conformados por extrusão sem vácuo e submetidos a tratamento térmico em estufa e queima em forno mufla a 900 °C. As propriedades tecnológicas avaliadas foram: retração térmica linear de secagem e de queima, absorção de água e resistência mecânica à compressão e por fim, foram realizados testes de eflorescência e análise fitotoxicológica. Os resultados de classificação dos resíduos, indicaram esses como não sendo perigoso – Classe II-B – inerte. Os testes físicos dos corpos-de-prova mostram que comparados a formulação base de cerâmica vermelha (STD), as demais formulações obtiveram resultados dentro dos parâmetros técnicos, que podem ser posteriormente realizados em um ensaio de escala industrial. Embora os ensaios mecânicos das provas com incorporação de resíduo ficaram abaixo da formulação base (STD), não se descarta uma prova em escala similar a industrial. No ensaio de eflorescência, observou-se que não houve presença de sais solúveis. E por fim, no ensaio fitotoxicológico, com Allium cepa L. de uma formulação com agregação de todas matérias-primas juntas, apresentou um resultado próximos ao padrão, se mostrando apto a reprodução em escala industrial. ABSTRACT The investigation aims to analyze the technical viability of addition the waste from the filter-press from the mineral coal treatment process (TFP) and bottom ash from a thermoelectric (CP), in ceramic paste on the laboratory scale. Physical-chemical characterization and waste classification tests were carried out. Subsequently, ten formulations were developed through the mixture design (DoE), incorporating these residues into a standard clay ceramic paste (STD). The samples were formed by extrusion without vacuum and subjected to heat treatment in an oven and fired in a muffle at 900 °C. The evaluated technological properties were: shrinkage of drying and firing, water absorption and mechanical resistance an