CARACTERIZAÇÃO DE RESÍDUO GERADO NA SINTERIZAÇÃO DE MAGNESITA E POSSÍVEIS APLICAÇÕES NO MERCADO¶

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Resumo¶

A alta competitividade do mercado exige menores desperdícios nos processos produtivos, e maiores taxas de aproveitamento de recursos naturais e sustentabilidade são demandadas pelos órgãos ambientais. Por essa razão, este trabalho tem por objetivo caracterizar química e fisicamente o resíduo gerado na calcinação/sinterização de magnesita. Esse resíduo atualmente não possui aplicação no mercado. Após essa caracterização, são indicadas possíveis aplicações deste resíduo no mercado da construção (placas/painéis do tipo cimentício e insumo para cerâmica vermelha) e corretivo de solos (fertilizantes de solo). Percebe-se que esse resíduo possui grande potencial de se tornar um produto para o mercado. Sugerem-se mais estudos e testes de desempenho deste material com apoio de universidades.

Palavras-chave: Calcinação de Magnesita, Pó de Filtro, Forno Vertical Tipo AZBE.

1. Introdução¶

Uma das etapas do processo industrial da magnesita ($MgCO_{3}$) para produção de matérias-primas para fabricação de tijolos refratários é a descarbonatação, na qual $MgCO_{3}$ (magnesita) é aquecido, Reação I, produzindo $CO_{2}$ e $MgO$, conhecido como magnésia; utilizando óleo combustível BPF que reage conforme a Reação II.

Este trabalho caracterizou o subproduto sólido composto de partículas provenientes da queima incompleta de óleo BPF, bem como parte das partículas finas de óxido de magnésio carreadas pelo sistema de exaustão dos fornos que processam magnesita para disponibilização no mercado.

2. Materiais e Métodos¶

A caracterização físico-química do MgO foi feito mediantes os ensaios de lixiviação e solubilização conforme indicado na ABNT NBR 10.004 de 2004.por laboratório certificado pelo INMETRO segundo os requisitos estabelecidos na ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005 - Acreditação de Laboratórios. Tais caracterizações respeitam as diretrizes pertinentes a análises químicas de resíduos sólidos, bem como de produtos refratários por fluorescência de raio-X (XRF), determinação de perda ao fogo, peneiras de ensaio e determinação de carbono e enxofre via LECO.

3. Resultados e Discussão¶

Os resultados da análises físico-químicas do pó de filtro, Tabela 1, indica que o material umidade baixa (0.046%) já que é produzido a uma temperatura média de ....$^{o}C.$ .. O alto pH do material (pH 10,3) indica que o mesmo possui características que o potencializa o seu uso como corretivo de acidez do solo. A concentração de cianeto na amostra é baixa (\<0,062 mg $kg^{-1}$) e o teor de sulfeto é bem abaixo do valor máximo permitido (VMP).

A concentração dos constituintes inorgânicos (As, B, Cd, Pb, Cr, F, Hg, Ag e Se), Tabela 2 e de orgânicos (citar cada um), Tabelas 3, no extrato de lixiviação do pó de foram abaixo do VMP.

Nas análises de solubilidade de inorgânicos (Tabela 4) cloreto total e sulfato total estão acima dos valores máximos permitidos. Esta mesma tendência foi observada para solubilidade de orgânicos (Tabela 5), onde os valores obtidos estão abaixo dos permitidos Isso indica que o material não é inerte segundo os limites indicados pela ABNT NBR 10004:2004 (Resíduos Sólidos -- Classificação).

A ausência de concentrações de substâncias lixiviadas acima do VMP no Resíduo não o enquadra como Resíduo Classe I -- Perigosos, porém o teste de solubilização apontou presença de cloreto total e sulfato total acima dos valores máximos permitidos o enquadra como Resíduo Não Perigoso Classe IIA (Não Inerte).

A análise da composição química do material, Tabela 6, indica a presença de concentrações de óxidos de magnésio são típicos aos encontrados nos produto comercializado no mercado.

Na Tabela 7 estão indicados os resultados de Perda ao Fogo, maiores que os típicos para óxido de magnésio, devido a presença de carbono na amostra, assim como a granulometria bem fina, fato esperado por se tratar de material classificado em ciclone e captado em filtro de mangas.

Na Tabela 8 estão indicados os resultados de enxofre e carbono total. Os altos valores de carbono também justificam a maior perda ao fogo encontrada neste material (indicada na Tabela 7).

4. Considerações Finais¶

O pó de filtro analisado é um material alcalino, não inflamável, com teores de metais pesados e compostos orgânicos abaixo dos valores máximos permitidos, com baixa umidade e extrema fluidez, pois é constituído de partículas muito finas, além de conter carbono. Por ser Resíduo não perigoso Classe IIA, ou seja não apresenta riscos à saúde e ao meio ambiente, além de possuir biodegradabilidade, combustibilidade ou solubilidade em água.

Tal resíduo apresenta potencial de utilizado na fabricação de placas/painéis do tipo cimentício; cerâmica vermelha, reduzindo a necessidade de argilas; fertilizantes de solo; carga mineral para produção de cimento. Os próximos passos estão relacionados a testes que podem ocorrer em universidades e centros de pesquisas industriais.

5. Referências Bibliográficas¶

ALVES, F. A mineração está tentando fazer o seu dever de casa. Disponível em: http://salade-imprensa.vale.com/pt/versao_impressao/prt_detail.asp?tipo=1&id=12478 acessado em 07 de agosto de 2018.

IPT. Curso de Geologia de Engenharia aplicada a problemas ambientais. São Paulo. 1992. V3. 291 p.

MECHI, A., SANCHES, D.L. Impactos ambientais da mineração no Estado de São Paulo. Estudos avançados 24 (68), 2010.

OCHOA, P. A. G. et al. Cleaner production in a small lime factory by means of process control. Journal of Cleaner Production, v. 18, n. 12, p. 1171-1176, apr. 2010.