EM - Escola de Minas

Eucalyptus ash (EA) was used in this study as a high calcium ash (HCA) precursor for alkali-activated binders. The EA used also has high carbon unburned (High loss on ignition). This type of ash is one of the waste products from biomass-fuelled thermoelectric plants, and annually thousands of tons are discarded as a by-product of the energy generation process in Brasil, but it is rich in unburnt carbon which means that it is challenging to use in cementitious systems. Eucalyptus is a biomass that removes CO2 from the atmosphere by photosynthesis and part of this carbon content remains in the ashes, generating CO2 capture when EA is incorporated in the production of alkali-activated binders. The objective of the present study was to evaluate the properties of the material obtained by the alkali-activation of the high-calcium high-carbon biomass ash to generate a cementitious binder, with different pastes proportions of EA and silica fume (SF), activated by sodium hydroxide. With the different pastes, mortars were produced using standardized sand. The results obtained from the pastes and mortars were satisfactory in several aspects. The mechanical results of the alkali-activated mortars were comparable those of Portland cement mortars. Mortars degraded methylene blue more efficiently in illuminated conditions, even after high adsorption for 24 h in the dark. The content of leached ions in the remaining solutions met potability standards.

Esse trabalho apresenta o resultado de um estudo litogeoquímico realizado no metacalcário da Mina Taboca, situada em Itaú de Minas – MG. Nesse local a Cia Cimento Portland Itaú atua na extração do metacalcário para a produção de cimento, cal, calcário agrícola e argamassa. Na fabricação do cimento, são utilizados os calcários com baixo teor de magnésio (menor que 4,5%). Nesse caso, um metacalcário rico em cálcio (de 43 a 54%) é misturado com a argila rica em sílica (de 56 a 65%) e com teores de alumínio entre 13 a 17% e ferro de 6 a 8%. Posteriormente essa mistura é moída e obtém-se uma farinha, que posteriormente é queimada em fornos para se transformar em clínquer (principal componente do cimento). O clínquer é moído juntamente com gesso e aditivos para formar o cimento. No decorrer desse processo é necessário controlar os “módulos” que correlacionam os principais elementos químicos utilizados na fabricação de cimento. São esses os módulos FSC (fator de saturação da cal), MS (módulo de sílica) e MA (módulo de alumina). Geologicamente, as rochas que compõem a jazida pertencem ao Grupo Bambuí (Barbosa, 1955, Simões 1995, Schmidt Fleischer 1978). Nessa Região o Grupo Bambuí ocorre como estreita faixa que bordeja a Nappe de Passos, a sul da cidade de Passos, e torna-se progressivamente mais expressivo para E, onde passa a predominar sobre as outras unidades. Na jazida, ocorrem vários tipos de metacalcário, sendo a principal distinção as concentrações de CaO e MgO. Em função de variações na composição química da matéria-prima, o processo de fabricação de cimento apresenta vários problemas tais como colagens nos fornos de clínquer, entupimento na torre de ciclone, consumo excessivo de energia e paralisação do processo de fabricação elevando, conseqüentemente, o custo final do cimento. Essa pesquisa tem como objetivo avaliar, com acuidade, a composição química do metacalcário da Mina Taboca, identificando os pontos onde ocorrem as maiores variações de cálcio e magnésio; determinar a utilização correta (blendagem) para melhor aproveitamento do minério e atender os parâmetros necessários para a produção do cimento. A metodologia utilizada pode ser enquadrada em duas modalidades. A primeira envolve a coleta sistemática de amostras do metacalcário da mina da Taboca. Essa coleta, cujas amostras destinadas à caracterização química e tecnológica, abarcará os diferentes litotipos da mina visando o seu comportamento químico com as diferentes aplicações do minério, especialmente na indústria cimenteira. As amostras coletadas foram preparadas mecanicamente no laboratório de físico-química da Votorantim Cimentos (unidade de Itaú de Minas), britadas em britador de mandíbulas e posteriormente em britador de martelo. Foram realizados os ensaios de peneiramento para determinação da % de faixa granulométrica nas seguintes frações P# 4,75; P# 2,00; P# 1,00; P# 0,60; e Passante da P# 0,60mm. A segunda modalidade envolve as caracterizações químicas das amostras, que foram realizadas via espectrômetro de Fluorescência de Raios X da Marca Panalytical Axios Cement. A composição química e as características físicas do metacalcário da mina Taboca apresentam grandes variações. Essas variações ocorrem aleatoriamente em todas as regiões da mina. Portanto, para otimizar o processo produtivo é necessário realizar uma mistura (blendagem) dos vários tipos de metacalcário disponíveis. Para essa blendagem realiza-se uma simulação, utilizando as várias possibilidades de mistura, observando as composições químicas (em porcentagem) da matéria-prima disponível. Essa simulação é realizada através de uma planilha eletrônica para saber a quantidade ideal de cada variedade de metacalcário, já que o range de sua variação química é apreciável. Então se conclui que a conciliação entre os metacalcários e as argilas, a serem utilizados no processo de produção da farinha, é de fundamental importância para suprir a quantidade ideal de cada componente químico, e manter uma boa estabilização dos módulos para que haja um bom desempenho do forno.

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