Aplicação de cinza pesada e leve para obtenção de materiais refratários a partir de processos de geopolimerização

Abstract

Os diversos impactos causados pela exploração do meio ambiente são cada vez mais recorrentes, ocasionando, assim, a escassez dos recursos naturais. Desse modo, é imprescindível a inserção do pensamento sustentável nas cadeias. Seguindo este raciocínio, o projeto tem como objetivo a criação de um geopolímero refratário a partir de resíduos industriais. Dois resíduos são produzidos em grandes quantidades no estado de Santa Catariana: o lodo de papel produzido pelas indústrias de polpamento de papel branco e as cinzas de carvão mineral. Estas escórias possuem aluminossilicatos que são matéria-prima primordial para a elaboração de geopolímeros. O tratamento térmico e químico utilizado nos processos experimentais destas matérias-primas auxiliam na remoção de matéria orgânica visando aproveitar ao máximo as proporções de caulim e cinzas para elaboração do geopolímero. Assim, para obter o caulim, o resíduo foi seco em estufa por 24 h a 100 °C e, em seguida, calcinado a 600 °C para queima da celulose. Na sequência, foi realizada uma lavagem com ácido clorídrico (HCl) para, através de reação química, retirar o CaCO3. O material resultante foi calcinado a 800 °C para ser transformado em metacaulim. A cinza pesada foi seca na estufa por 24 h a 100 °C e, em seguida, colocada no moinho de bolas para diminuir o tamanho das partículas. O material refratário produzido consistiu em triplicatas para serem testadas a resistências ao fogo em temperaturas que variaram entre 600 °C até 1200 °C. Técnicas de fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram realizadas para avaliação do material a fim de se obter resultados positivos do produto para aplicação industrial. Nesta direção, a pesquisa colaborou nas análises químicas e físicas de resíduos gerados nas indústrias de papel branco e celulose e da cinza pesada. É necessária uma continuação da pesquisa para os futuros resultados de caracterização dos materiais e produção de geopolímeros serem analisados. Infelizmente, a pandemia, provocada pelo novo coronavírus, impossibilitou a continuação da pesquisa, mas algumas conclusões podem ser apresentadas. As amostras de geopolímero tratadas nas temperaturas entre 900°C e 1100°C se destacaram. A utilização de diferentes proporções entre o metacaulim e a cinza pesada pode ser um diferencial para materiais refratários desse porte, sendo este um dos objetivos principais do trabalho realizado.