Estudo das características dos subprodutos da fabricação de porcelanato visando o desenvolvimento de produto cerâmico ecológico

Abstract

Além de poluir o meio ambiente, a deposição final de rejeitos da atividade humana na natureza é condenável do ponto de vista social e financeiro. A reutilização de resíduos é uma boa maneira de solucionar todos estes problemas, especialmente no âmbito industrial. Na indústria de revestimentos cerâmicos, o reuso de resíduos pelo próprio processo produtivo reduz custos e gera ganhos ambientais. Entretanto, alguns processos de fabricação têm dificuldades para reaproveitar seus subprodutos, como, por exemplo, a indústria dos porcelanatos, onde a prática encontra resistência devido ao alto valor agregado do produto. Encontrar formas de reaproveitar os rejeitos da fabricação de porcelanato é fundamental. Neste sentido, este trabalho visou desenvolver um produto cerâmico ecológico utilizando somente subprodutos da produção de porcelanato. Foram estudadas as características das lamas do tratamento de efluentes, das quebras cruas e das quebras queimadas em diferentes condições de compactação e queima, por meio do planejamento para mistura ternárias do tipo simplex-centroide. A caracterização mostrou que havia possibilidade de se desenvolver qualquer tipologia de revestimento cerâmico em termos de absorção de água, conforme preconiza a norma ISO 13.006:2018. Três tipologias foram então escolhidas e reproduzidas em laboratório: um produto para parede, um produto para chão e um porcelanato. Todos os produtos desenvolvidos atenderam os requisitos normativos de absorção de água e de módulo de resistência à flexão. Os modelos matemáticos obtidos da aplicação do planejamento simplex-centroide mostraram-se significativos para a maioria dos parâmetros avaliados. Concluiu-se que é possível produzir revestimentos cerâmicos empregando apenas seus subprodutos de porcelanato como matéria-prima. A prática inertiza poluentes, reduz custos, minimiza os volumes a serem depositados em aterro, gera valor a materiais que seriam descartados e dispensa o emprego de insumos virgens.

Abstract: Besides polluting the environment, the final dumping of human activity in nature is socially and financially reprehensible. Waste reuse is a good way to solve all these problems, especially in the industrial field. In the ceramic tile industry, the reuse of waste by own production process reduces costs and generates environmental gains. However, some manufacturing processes show difficulty in reusing their by-products, such as the porcelain stoneware tile industry, where the practice finds resistance due to the high added value of the product. Finding ways to reuse the waste from porcelain stoneware tile manufacturing is critical. In this sense, this work aimed to develop an ecological ceramic product using only by-products of porcelain stoneware tile production. The characteristics of the effluent treatment sludge, the raw wastes and the fired wastes under different compaction and firing conditions were studied by simplex-centroid design. The characterization showed that it was possible to develop any type of ceramic tile in terms of water absorption, as recommended by ISO 13.006: 2018. Thus, three typologies were chosen and reproduced in the laboratory: a wall product, a floor product and a porcelain stoneware tile. All developed products met the water absorption and modulus of breaking strength regulatory requirements. The mathematical models obtained from the application of simplex-centroid design proved to be significant for most of the evaluated parameters. It was concluded that it is possible to produce ceramic products using only porcelain stoneware tiles by-products as raw material. The practice inertizes pollutants, reduces costs, minimizes the volumes to be landfilled, generates value for materials that would be discarded and eliminates the use of virgin raw materials.