Circularidade mineral da fração residual fina do rejeito de carvão como estratégia de desenvolvimento sustentável para o APL de cerâmica vermelha de Morro da Fumaça/SC

Abstract

Essa pesquisa técnico-científica averiguou o comportamento resultante da adição da fração residual fina do rejeito de carvão, em conjunto com duas argilas para a produção de cerâmica vermelha: a argila plástica e o argilito, popularmente denominado como taguá. Embora estudos correlatos sejam constantemente realizados, a literatura carece de trabalhos científico efetivamente aplicados a indústria, que ilustrem possíveis benefícios ou problemáticas. Inicialmente, estes três materiais foram caracterizados quanto suas propriedades químicas, físicas, mineralógicas, térmicas e morfológicas e, posteriormente, formuladas dez composições através do sistema de mistura simplex centroide, variando percentuais entre os três materiais. Na sequência foram confeccionados corpos-de-prova, submetendo-os sob três condições de temperatura: 750, 850 e 950 °C. Após tratamento térmico, os corpos-de-prova foram caracterizados e, além de estudar o desempenho e o comportamento tecnológico, tais como a retração, absorção de água e resistência mecânica, foram averiguados os indicadores ambientais dos produtos e os aspectos econômicos dos processos. A aplicação do rejeito fino, com incremento em até 35%, têm a tendência geral de melhorar as características das amostras, especialmente a resistência mecânica. No entanto, ao ultrapassar este limite, observa-se redução no desempenho. Ao comparar a composição F.7, que possui 33,3% de cada material, junto com a formulação padrão da cerâmica vermelha, que corresponde a F.4, composta por 50% de argila plástica e taguá, os resultados foram semelhantes. Todavia, ao comparar a amostra padrão junto com a F.8, que possui incremento menor de rejeito fino, com 16,6%, os resultados apresentaram valores superiores. Para as investigações ambientais e econômicas, foi desenvolvido nova formulação, a denominada F.11 considerada a ideal visando a produção industrial, com incremento de 10% de rejeito fino de carvão. Esta nova composição caracterizou-se ambientalmente como resíduo não perigosos - classe II, sendo um aspecto positivo para a validação ambiental, embora tenha solubilizado manganês e selênio, classificando-a como não inerte. Sob os aspectos econômicos, as vantagens estenderam-se tanto para o setor cerâmico, que incluem a aquisição de materiais e o tratamento térmico dos produtos, assim como para o setor carbonífero.