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Title in Portuguese: Efeitos da co-utilização dos resíduos do beneficiamento do caulim e da extração do granito rain-forest para a produção de revestimentos cerâmicos de baixa absorção de água
Title: Effects of co-use of waste processing kaolin and extraction of the rain forest granite for the production of ceramic with low water absorption
Author: Freires, Herlânio Pessoa
Advisor(s): Nogueira, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo
Co-advisor(s): Argonz, Raquel
Keywords: Ciência dos materiais
Granito
Caulim
Revestimentos
Issue Date: 25-Jan-2011
Citation: FREIRES, H. P. Efeitos da co-utilização dos resíduos do beneficiamento do caulim e da extração do granito rain-forest para a produção de revestimentos cerâmicos de baixa absorção de água. 2011. 99 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
Abstract in Portuguese: A atividade de exploração mineral é tida como uma das mais impactantes ao meio ambiente, devido à grande geração de rejeitos ou resíduos. A inserção dos resíduos num ciclo produtivo representa uma alternativa de recuperação 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. Dentre os produtos cerâmicos, destaca-se o grês porcelanato, que é considerado um revestimento nobre, por sua baixa absorção d’água (tipicamente abaixo de 0,5%), e por apresentar excelentes características técnicas, como as elevadas resistências mecânica, ao risco e ao manchamento. O presente trabalho tem a finalidade de avaliar o potencial da co-utilização dos resíduos de granito Rain Forest e do caulim, como matéria-prima para fabricação de revestimento cerâmico de baixa absorção de água. Para isso, foi feita a caracterização das matérias-primas por fluorescência de raios X(FRX), difração de raios X (DRX) e análise térmica diferencial (DTA). Foram formuladas seis composições acrescentando-se o resíduo de caulim ao resíduo de granito, em proporções de 0, 10, 20, 30, 40 e 50%. Foram confeccionados corpos de prova por prensagem e suas massas foram queimadas a 1175 0C, 1200 0C e 1225 0C. Em seguida determinaram-se as propriedades físico-mecânicas tais como: retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, tensão de ruptura à flexão em 3 pontos, microdureza e microscopia. Os resultados mostraram que a co-utilização dos resíduos estudados pode ser considerada como matéria-prima de grande potencial para a indústria de pisos e revestimentos do tipo porcelanato, onde a temperatura de 1225 0C possibilitou a co-utilização máxima dos resíduos, assim, a amostra com 50% de cada resíduo tornou-se compatível com os valores mínimos exigidos pela NBR 13818 (1997) para o ensaio de absorção de água, retração e densidade.
Abstract: Mineral exploitation is regarded as one of the most impactful to the environment due to the great generation of wastes and residues. The insertion of residues in a production cycle is an alternative use for those materials, which is interesting both in terms of environmental and economical issues. Accordingly, the ceramic industry has demonstrated great potential for the use of inorganic waste. Among the ceramics, stoneware is considered a prime coat due to its low water absorption (typically bellow 0,5%) and by having excellent characteristic such as high strength, and high resistance to scratching and staining. This study aims to evaluate the potential of co-use of waste granite (Rain Forest) and the residue of kaolin, as raw material for the manufacture of ceramic tiles with low water absorption. The raw material was characterized by x-ray fluorescence (XRF), x-ray diffraction (XRD) and differential thermal analysis (DTA). Six compositions were formulated by adding the kaolin residue to the granite residue in proportions of 0, 10, 20, 30, 40 and 50% wt. Samples were made by pressing and then firing at 1175ºC, 1200ºC and 1225ºC. Several properties such as firing linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent specific gravity, three-point bend strength test, hardness and microscopy were determined. The results showed that co-use of the residues studied can provide a raw material of great potential for floor and wall covering tiles similar to porcelain. Sintering at the temperature of 1225 ºC allowed maximum use of waste materials. Therefore, samples containing 50% of each residue sintered at that temperature yielded results compatible with the minimum values required by the NBR 13818 (1997) when tested for water absorption, shrinkage and density.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16229
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