Obtenção de cerâmicas quimicamente ligadas a partir de resíduos industriais

Abstract

O estudo sobre obtenção de cerâmicas quimicamente ligadas a partir de resíduos industriais pelo método de cimento ácido-base vem demonstrando ser um processo funcional. Porém, deve-se estudar as influências de cada tipo de material a ser incorporado na reação do sistema ligante. Assim, se investigou um mesmo sistema ligante para quatro diferentes resíduos industriais: areia de fundição; casca cerâmica; escória de níquel e tijolo refratário MgO-C. O sistema é composto por 17% (em massa) de fosfato monopotássico e 12% (em massa) de magnésia cáustica, incorporando 71% (em massa) de resíduo. Este sistema é também conhecido como cerâmica quimicamente ligada (ceramicrete). Foram obtidos corpos de prova variando o tipo de resíduo incorporado nas composições com três intervalos de tempo de cura (1, 7 e 28 dias). Difratogramas dos corpos de prova mostraram o surgimento da fase K-estruvita, responsável pela formação da matriz cerâmica, confirmada por imagens de MEV. A resistência à compressão das composições aumentou com o tempo de cura, variando entre 7 e 17 MPa. Testes substituindo-se o MgO comercial por resíduos ricos em óxido de magnésio em sua composição química foram realizados. O melhor resultado foi obtido utilizando-se somente resíduo de tijolo MgO-C e fosfato monopotássico, gerando uma cerâmica porosa quimicamente ligada. Investigou-se razões entre 0,17 e 0,33 de fosfato monopotássico e resíduo para o sistema ligante e duas variações de granulometria do resíduo, D50=20,5 e D50=29,5 μm. O resíduo incorporado tornou-se parte do sistema ligante. Foi possível alterar a porosidade das amostras, variando entre 60 e 85%. Foram realizados ensaios de resistência à compressão das amostras porosas obtidas, alcançando-se máxima resistência de 1,4 MPa. Ensaios de permeabilidade mostraram haver poros interligados, com fluxo de ar seco aumentando conforme o aumento da porosidade. Ensaio de lixiviação realizado para o resíduo e para a amostra da composição B3 mostraram que ambos não são: reativos, tóxicos e perigosos – classe II, de acordo com a NBR 10004.