Ativação alcalina do rejeito de barragem de minério de ferro com adição de sílica ativa.
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Data
2020
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Resumo
Em 2017, a produção bruta de minério de ferro no Brasil foi de 585 milhões de
toneladas, das quais 453 passaram por processos de beneficiamento, gerando
grandes volumes de rejeito, que comumente são dispostos em barragens. Entre 1990
e 2010, ocorreram 33 acidentes com barragens no mundo, considerados graves ou
muito graves. Por outro lado, o setor da construção civil cresce aceleradamente e a
produção mundial de cimento, somente em 2016, gerou aproximadamente 2,2 bilhões
de toneladas de CO2. Assim, este trabalho propõe a produção de um aglomerante:
uma possível alternativa aos cimentos convencionais, formados a partir de um ataque
de soluções alcalinas a aluminossilicatos amorfos que dão origem a materiais
conhecidos por possuírem altas resistências e boa durabilidade. Como precursor,
empregou-se o rejeito de minério de ferro (IOT) e como adição, a sílica ativa (SF) nas
porcentagens de 1.5, 2.25 e 5% sobre a massa do rejeito. A cura foi realizada por 2
dias à temperatura ambiente e posteriormente 3 dias em estufa à 100 ºC. Aos 5 e 28
dias de idade, avaliou-se as características das matrizes por densidade aparente,
resistência mecânica (tração na flexão e compressão), DRX e FTIR. Os maiores
valores de adição de sílica ativa corresponderam à maior retração das pastas. A
análise de variância ANOVA para a resistência à tração e compressão, mostrou que
adições de sílica ativa maiores que 1,5% influenciaram o comportamento das pastas
aos 5 e 28 dias de cura. Os resultados de DRX e FTIR sugerem uma dissolução parcial
da goetita e do quartzo. Observou-se também a dissolução total da caulinita e da
gibbsita e a formação de um uma zeólita: a sodalita. A quantificação do teor de amorfo
pelo método de Rietveld e os resultados de FTIR sugerem a formação do gel NASH
nas pastas tanto aos 5 e 28 dias de cura. Por fim, os resultados demonstraram ser
possível a produção de um aglomerante a partir da ativação alcalina de rejeitos de
barragem de minério de ferro com adição de sílica ativa, pelo método one part, sem
ativação térmica ou mecanoquímica do precursor.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Barragens de rejeitos - minérios de ferro, Polímeros - sílica, Construção civil
Citação
ELÓI, Fernanda Pereira da Fonseca. Ativação alcalina do rejeito de barragem de minério de ferro com adição de sílica ativa. 97 f. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.