Uso potencial de resíduos da indústria do alumínio na produção de geopolímeros

Uso potencial de resíduos da indústria do alumínio na produção de geopolímeros

Author Almeida, Thelma Miranda de Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Shinzato, Mirian Chieko Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Análise Ambiental Integrada
Abstract The aim of this work was to evaluate the aluminum industry waste (red mud and residue from aluminum recycling process) as a source of alumina in production of geopolymers. Geopolymers are formed by amorphous aluminosilicates ligands that can be synthesized at room temperature. The precursor materials used in the production of geopolymers were metakaolinite and volcanic glass. All materials had their chemical composition (x-ray fluorescence), crystalline phases (x-ray diffractometry) and functional groups (infrared spectroscopy with Fourier transform) characterized. Then they were tested in pure form and mixed to produce geopolymers, using sodium silicate alkaline solution. In these tests a series of geopolymer was maintained at 60oC in the first 24 h and at room temperature until completed the respective curing times of 7, 28 and 60 days. Other series remained at room temperature since the beginning of the same curing times. At the end of each period of cure, the geopolymer samples were subjected to compressive strength test and were again characterized. It was observed, in general, that the mechanical strength of the geopolymers increased with the curing time and that the rising of the temperature did not increase this property. All geopolymers prepared with metakaolinite presented a higher compressive strength than those prepared with volcanic glass, due to the SiO2:Al2O3 ratio. The addition of red mud mixed with both precursor materials presented best result of compressive strength that those prepared with the aluminum recycling waste. This is due to the presence of crystalline phases resistant to alkaline attack.

O reuso de resíduos industriais é muito importante para evitar o seu descarte no meio ambiente e aumentar a vida útil das jazidas minerais. O objetivo do trabalho foi avaliar os resíduos da indústria do alumínio (lama vermelha, e resíduo da reciclagem de alumínio) como fonte de alumina na confecção de geopolímeros. Geopolímeros são ligantes amorfos à base de aluminossilicatos que podem ser sintetizados à temperatura ambiente. Os materiais precursores utilizados para a confecção dos geopolímeros foram a metacaulinita e o vidro vulcânico. Todos os materiais tiveram sua composição química (fluorescência de raios X), fases cristalinas (difratometria de raios X) e grupos funcionais (espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier) analisados. Em seguida, eles foram testados na forma pura e em mistura na confecção de geopolímeros, utilizando solução alcalina de silicato de sódio. Nesses testes preparou-se uma série que foi mantida a 60oC em estufa nas primeiras 24 horas do período de cura e depois à temperatura ambiente até completar os períodos de 7, 28 e 60 dias. A outra série permaneceu à temperatura ambiente desde o início dos mesmos períodos de cura. Ao final de cada período de cura, os corpos de prova foram submetidos a ensaio de resistência à compressão e foram novamente caracterizados. Observou-se, de forma geral, que a resistência mecânica dos geopolímeros aumentou com o tempo de cura e que o aumento da temperatura não favoreceu essa propriedade. Todos os geopolímeros preparados com metacaulinita apresentaram maior resistência à compressão que com vidro vulcânico, devido à melhor relação de SiO2: Al2O3. A adição do resíduo da lama vermelha junto aos materiais precursores apresentou melhor resultado de resistência à compressão que aqueles preparados com o resíduo da reciclagem de alumínio. Isso se deve à presença de fases cristalinas resistentes ao ataque alcalino.
Keywords Red Mud
Recycling
Reuse
Binders
Environment
Lama Vermelha
Reciclagem
Aglomerante
Reuso
Meio Ambiente
Language Portuguese
Date 2018-04-27
Research area Avaliação, Prognóstico e Diagnóstico Ambiental
Knowledge area Análise Ambiental Integrada
Publisher Universidade Federal de São Paulo
Extent 60 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=6616213
Access rights Open access Open Access
Type Dissertation
URI https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/52579

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Name: 2018-0520.pdf
Size: 3.030Mb
Format: PDF
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