Otimização do processo de moagem via úmida de massa para monoporosa com utilização de resíduos de esmaltação

Abstract

Na indústria cerâmica o processo de moagem tem se apresentado imprescindível na sustentação a evolução de seus produtos. Em um cenário nacional onde cerca de 27% dos produtos cerâmicos produzidos, são através do processo de moagem via úmida e tendo em vista que sua força motriz é praticamente insubstituível; a otimização do consumo de energia elétrica é de suma importância e vital. O processo de moagem na indústria cerâmica tem como objetivo principal reduzir o tamanho das partículas, consequentemente aumentando a área de contato entre os materiais e entre si, bem como com o meio ao qual estão expostas. O presente trabalho estuda maximizar a eficiência energética, reduzindo o consumo de energia elétrica através de fatores como rotação, carregamento parcial ou total do moinho e o uso de efluentes de esmaltação como porção líquida do processo na moagem em via úmida de uma massa cerâmica de Monoporosa. Os efeitos do tempo de moagem sobre o resíduo da massa padrão também são estudados. Inicialmente, as matérias-primas que compõem a massa padrão foram caracterizadas pelas técnicas de FRX, DRX e distribuição de tamanho de partículas (difração a laser), sendo posteriormente analisado o comportamento reológico (curva de defloculação) após formulação da massa padrão. Foi utilizado um planejamento experimental fatorial 2³ + 4 pontos centrais para determinar os efeitos dos fatores em estudo na 4ª, 6ª, 8ª e 10ª hora de moagem. O efeito do uso de um inversor de frequência sobre o consumo energético na moagem também foi determinado. Como resultado, percebeu-se o efeito da rotação sobre o resíduo da massa padrão em todos os tempos de moagem. O uso de efluentes como meio líquido de moagem(densidade ~1,05g/cm³) não afeta as propriedades da barbotina em estudo. Foi comprovada a eficiência do uso de inversor de frequência para controle dos moinhos, com uma economia de energia elétrica de até 16%. Desta forma, é possível dar o destino adequado aos resíduos industriais, reduzindo os impactos ambientais com o uso dos resíduos de esmaltação e lavação de gases como parte líquida do processo de moagem em substituição à água limpa de uma massa padrão de monoporosa.